Степень окисления

Общая характеристика катионов первой группы

Первая группа катионов

Требования к правилам и умениям

Прежде чем приступить к открытию ионов в контрольных задачах, студент должен:

1) научиться четко проводить общие и специфические реакции на каждый ион с соблюдением всех необходимых условий;

2) производить специфические (характерные) реакции на каждый ион в том случае, если они находятся в растворе:

а) только один;

б) в присутствии не мешающих их открытию других ионов;

в) после удаления из раствора ионов, мешающих открытию его;

3) добиваться полноты осаждения ионов, проводить проверку полноты осаждения, уметь промывать осадки после их отделения от раствора;

4) уметь пользоваться центрифугой, микроскопом, электроплиткой, водяной баней;

.

Таблица 1

Деление катионов на аналитические группы по кислотно- основной классификации

Характеристика группы	Хлориды, не-растворимые в воде (хлоридная)	Сульфаты, не -растворимые в воде и кислотах (сульфатная)	Амфотерные гидроксиды, растворимые в избытке сильной щёлочи (амфолитная)	Гидроксиды, не- растворимые в избытке аммиака и сильной щелочи (гидроксидная)	Гидроксиды, растворимые в избытке аммиака (аммиакатная)	Хлориды, сульфаты и гидроксиды, растворимые в воде
Номер группы	I	II	III	IV	V	VI
Катионы	Ag^+; Pb^2+; Hg2^2+	Ba^2+; Ca^2+; Sr^2+; (Pb^2+)	AI^3+; Cr^3+; Zn^2+	Fe^2+; Fe^3+; Mg^2+; Mn^2+; Bi^3+	Cu^2+; Co^2+; Ni^2+	K^+; NH4^+
Групповой реактив	HCI 2н	H2SO4 2н	NaOH 6н избыток	NH4OH (NaOH) избыток	NH4OH (конц.) избыток	Не имеется
Характер получаемых соединений	белые осадки AgCI PbCI2 Hg2CI2	белые осадки BaSO4 CaSO4 SrSO4	фильтрат NaAIO2 NaCrO2 Na2ZnO2 или Na[AI(OH)4] Na[Cr(OH)4] Na2[Zn(OH)4]	осадки Fe (OH)2 Fe (OH)3 Mg (OH)2 Mn (OH)2 Bi (OH)3	Фильтрат [Cu (NH3)4](OH)2 [Co (NH3)4](OH)2 [Ni (NH3)4](OH)2	-

5) вести в рабочем журнале запись уравнений реакций в молекулярной и ионной формах с описанием внешнего эффекта (цвет и форма осадка, изменение цвета раствора, быстрое или медленное появление осадка и т. д.);

6) подробно описывать ход анализа;

7) делать выводы о наличии тех или иных ионов.

В первую, хлоридную, группу входят катионы Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺, образующие с хлороводородной кислотой и её солями нерастворимые осадки хлоридов белого цвета AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl₂, и, таким образом, отделяются от сложной смеси катионов в первую очередь.

Серебро (d- элемент) (5s¹ 4d¹⁰) во всех соединениях имеет степень окисления +1. Ион Ag⁺ является довольно сильным окислителем (j⁰ Ag⁺/Ag⁰ = +0,7986 B).

Галогениды серебра светочувствительны и, если осадок AgCl долгое время стоит на свету, то он постепенно темнеет вследствие образования металлического серебра.

Свинец (p-элемент) (6s² 6p²) может проявлять степени окисления +2 и +4. В ходе анализа приходится встречать только соединения свинца (II).

Ртуть (d- элемент) (6s² 5d¹⁰) в первой аналитической группе имеет степень окисления +1, находится в виде двухвалентного иона. Этот ион имеет состав -Hg-Hg-, поэтому в формулах (Hg₂(NO₃)₂; Hg₂Cl₂) индексы при химических знаках на два сокращать нельзя. Ион ртути (I) в щелочной среде легко вступает в реакции диспропорционирования:

Hg₂²⁺ + 2e ® 2Hg⁰

Hg₂²⁺ - 2e ® 2Hg²⁺

При этом образуется ион двухвалентной ртути и металлическая ртуть.

Тот факт, что ион ртути (I) является сильным окислителем, используется в анализе для его открытия в смеси катионов первой группы (j⁰ Hg₂²⁺/Hg⁰ = = + 0,86 B).

Дата добавления: 2015-06-04