С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Исключениями являются также фтор и ряд элементов Ч111 группы. Свойства элементов изучают по подгруппам, так как подгруппы объединяют химически сходные элементы. Сходство это объединяется однотипностью строения электронных оболочек их атомов. Элементы каждой из подгрупп располагаются строго по вертикали. Более длинную подгруппу называют главной, более короткую †побочн. У всех элементов главных подгрупп заполняются в 1 и 11 группах в-подуровни. Это будут в-элемензъь У всех элементов главных подгрупп П1 — У1П групп заполняются внешние рподуровни.
Это будут р-элементы. У элементов побочных подгрупп заполняется внутренний с(-подуровень. Это будут элементы. Онн входят в состав только больших периодов и занимают десять мест между в- и р-элементами. В шестом и седьмом периодах между первым и вторым с(-элементами вклиниваются по 14 г-элементов. Это лантаноиды и актиноиды. У т=элементов заполняегся более глубокий ~-'подуровень, что и объясняет близость свойств этих элементов и их особое положение в периодической системе. Разработка методов анализа была начата задолго до открытия периодического закона и создания периодической системы. Для ил~попов давно были известны групповые реактивы, например 67 сероводород, сульфид аммония, едкие щелочи, аммиак, а также были выделены аналитические группы ионов. Экспериментальные данные о систематическом разделении смеси катионов на отдельные группы и последующий анализ каждой выделенной группы привели к созданию систематического качесгвенного анализа. Катионы вновь открываемых элементов в зависимости оз.
своих свойств включались в ту или иную аналитическую группу. Создатели классического сероводородного метода не могли опираться на периодический закон и периодическую систему. Открытие периодического закона н создание периодической системы было еще делом отдаленного будущего. Разработка методов анализа велась без теоретического обоснования и без опоры на периодический закон и периодическую сисгему, а на основе опьп.ных данных.
При этом выработанная традиция длительно сохранилась и после открытия периодического закона и создания периодической системы. Даже выдающиеся аналитики Н, А. Меншугкин, Ф. П. Тредвелл, В. Т. Голл уже после создания Д. И. Менделеевым учения о периодичности считали, что аналитическая классификация является искусственной, построенной на свойсгвах и реакциях некоторых химических соединений, применяемых в анализе.
При этом признавалось, что периодическая система имеет весьма малое значение для разработки методов анализа. На значительное время в создании химиков укоренилось представление об отсутствии связи между аналитической классификацией и периодической системой. За основу классификации ионов в анализе принимались таблицы растворимости, а классификацию признавали условной. Как показали дальнейшие исследования, с закими взглядами согласиться нельзя. Эти взгляды уже стали тормозом в развитии анализа. Связь между аналитической классификацией в сероводородном методе и периодической системой легче выявляется, если обратиться к длинному варианту системы. В этом случае можно увидеть, что катионы, не имеющие группового реактива, а также осаждаемые в виде карбонатов, гидроксидов и сульфидов, как правило, в периодической системе Д, И. Менделеева расположены закономерно.
Катионы ! и П аналитических групп (Ыа', К~, М8' ', Ва~, Бгх+, Са~+) находятся в главных подгруппах тех же групп периодической системы, Катионы П! аналитической группы (А!з, Сгз ), осаждаемые сульфидом аммония в виде пщроксидов, занимают 111, У1 группы периодической системы в левой части таблицы. Катионы 1Н аналитической группы, осаждаемые (Ь!Н4),Б в виде сульфидов (Ре, ге ~, Ы1~~, Со~~, Мп~+, Хп~ ), расположены в основном в середине 1У большого периода периодической системы. Все упомянутые выше катионы имеют законченные 2- или 8-электронные внешние соли. Ионы 1У и У аналитических групп, образующие малорасгворимые сульфиды и сернистые соединения (Сиз+, Сд~+, В!з+, Нйз~, Ахя' БЪ|, 8Ьв', 8п'~, Бп", А8', РЬ'+, (Н8,)"), имеют законченные 18-электронные внешние слои, а также слои, составляющие переход оз 8-электронных к 18-электронным слоям, а также могут содержать !8+2 электрона в двух наружных слоях.
Элементы с ясно выраженным кислотным характером, расположенные в правой половине малых периодов, как Б, Ы, Я, Р и галогены, образуют только авионы. Отнесение того или иного катиона к определенной аналитической группе связано с конкретными особенностями осаждения. Поэтому полного совпадения аналитической классификации с классификацией элементов в периодической системе быль не может. Например, магний находится во П группе периодической системы. Его карбонат подобно карбонатам кальция, стронция, бария мало растворим в воде, но растворим в растворах солей аммония. Поэтому его нельзя полностью осадить (ЫН4),СОз, используемым в анализе, и перевести целиком в осадок вместе со 11 аналитической группой катионов.
При добавлении ХН 4С! ионы Мйх+ можно оставить в растворе вместе с 1 группой катионов, чем и пользуются в анализе. Учитывая эту тонкость осаждения, катионы М8~ относят к 1 аналитической группе, хотя магний находится во 11 группе периодической системы. Отдельные отклонения не могут о грицать связь между аналитической классификацией катионов и периодической системой элементов Д. И.
Менделеева. Периодический закон н периодическая система элементов дали возможность химикам- аналитикам использовать аналогию в свойствах элементов для разработки новых методов анализа, а также для поисков новых реактивов. Качественный химический дробный анализ основан на использовании всего многообразия химических свойств как самих элементов, так и их ионов.
Поэтому периодический закон и периодическая система являются основой для изучения химико- аналитических свойств ионов. Химико-аналитические свойства ионов рассматривают по блокам х-, р-, я'- и )-элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Эти блоки ионов имеют сходное строение электронных оболочек, что оказывает большое влияние на химические свойства как самих элементов, ' так и образуемых ими ионов. Ионы х-элементов с большинством реактивов дают хорошо растворимые бесцветные соединения. Ионы р-элементов часто образуют мало растворимые соединения, часть из которых окрашена.
Ионы д-элементов образуют разнообразно окрашенные растворимые и мало растворимые соединения. Наибольшая близость в свойствах ионов характерна для )-'элементов, что значительно затрудняет анализ смесей этих элементов. ты Какие бы аналитические классификации ионов ни разр б'- а во вались, несомненно одно, что все они будут связаны с пердическо и системой элементов, так как в основе ее лежит закономерное изменение химических свойств элементов. 8 7.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ЛАБОРАТОРИИ Все, кто работают в химической лаборатории, должны не только знать правила техники безопасности„ но н неукоснительно их выполнять. В лабораторной практике приходится использовать концентрипас рованные кислоты и щелочи, вредные, ядовитые, взрыво- н о еные вещества, а также нагревательные приборы, цент ифуги, гн огазовые горелки. Каждый работающий должен быть осведомлен ве еств в отношении проводимой им работы, представлять свой "ства тех щ, с которыми имеет дело, и особенности используемой аппаратуры. Это крайне необходимо, так как дает возможное сжать несчастных случаев. В условиях аналитической практики: ть необходимо обратить внимание на следующие моменты.
При разбавления многих концентрированных кислот (олеума, серной, ледяной уксусной, азотной) наблюдается значительный тепловой эффект. В некоторых случаях разогревание так велико,' что жидкость начинает кипеть. Неравномерный нагрев привод огда к тому, что посуда разрушается, а жидкость разбрызмедл Для избежания этого необходимо концентрированную ки т сло у П и им евно и осторожно лриливата в воду, но ве наобо Р р змельчении твердой щелочи глаза защищают специальными очками. При раскалывании каустика (ХаОН) на ывают а кусок его 'кр т прорезиненнои тканью с отверстием для зубила. Растворы концентрированных кислот, щелочей н едких жидкостей категорически запрещается, отбирая пипетками, засасывать ртом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
