Катионы элементов пятой группы

КАТИОНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПЯТОЙ ГРУППЫ [c.319]

Гл. IX. Катионы элементов пятой группы [c.322]

Ниже рассмотрен основанный на изученных реакциях ход анализа смесей катионов всех пяти групп. Поскольку валентность элементов, образующих ионы V группы, в ходе анализа неоднократно изменяется, определение ее представляет известные трудности. Мы ограничим поэтому свою задачу лишь установлением присутствия или отсутствия этих элементов в растворе, оставляя вопрос об их валентности открытым. [c.195]

В 1951—1952 гг. под сложившуюся аналитическую классификацию ионов на пять групп катионов и анионы, базирующуюся на выделении труднорастворимых карбонатов, сульфидов и гидроокисей, была подведена в качестве основы периодическая система элементов Менделеева. При этом было показано, что катионы всех пяти групп и анионы занимают определенные поля в развернутой таблице элементов Менделеева и что характеризующим их количественным критерием может служить ионный потенциал, т. е. отношение заряда иона к его радиусу [81]. [c.98]

У одинаково заряженных ионов элементов одной группы радиус увеличивается с ростом атомного номера как для анионов, так и для катионов. Это увеличение для катионов переходных элементов, особенно в пятом и шестом периодах, невелико. Хотя число электронов растет пропорционально атомному номеру, ионный радиус увеличивается не пропорционально ему, что связано с заполнением внутренних d-орбиталей электронами. [c.180]

Металлы, образующие рассматриваемые нами катионы IV аналитической группы, расположены во второй половине 4, 5 и 6 больших периодов в первой (Си и Ag), второй (С(1 и Hg), четвертой (РЬ) и пятой (В1) группах периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Катионы этих металлов имеют либо законченные 18-электронные внешние оболочки, либо оболочки, содержащие 18+2 электрона в двух наружных слоях. Исключением является катион Си++, имеющий незаконченную внешнюю оболочку (см. табл. 3, стр. 35). [c.366]

Катионы не полностью окисленные, с незаконченным, переходным от 8- к 18-электронным внешним слоем, занимают в аналитической систематике, как уже было упомянуто, промежуточное положение. Сюда входят катионы второй подгруппы третьей группы, а также некоторые катионы группы сероводорода. Соответствующие элементы расположены в середине больших периодов (триады восьмой группы н марганец). Причем в четвертом периоде расположены элементы, образующие катионы третьей аналитической группы, а в пятом и шестом — элементы, образующие катионы группы сероводорода. [c.31]

В основе классической сульфидной системы качественного анализа лежит растворимость сульфидов, хлоридов и карбонатов. На основании различной их растворимости катионы элементе делятся на пять аналитических групп. [c.11]

К пятой аналитической группе относятся катионы Fe " ", Fe +. Мп " ", Mg +, Bi +, Sb" " , В атомах элементов этой группы, [c.190]

Четвертая аналитическая группа включает катионы меди (элемент четвертого периода) и катионы металлов пятого и шестого периодов периодической системы. Исключение составляют катионы металлов, сульфиды которых обладают кислотными свойствами (мышьяк, сурьма, олово). Сульфиды, образованные катионами четвертой аналитической группы, не растворяются ни в воде, ни в разбавленных кислотах. Групповым реактивом катионов этой группы является сероводород, который осаждает сульфиды катионов четвертой группы из разбавленных солянокислых растворов. [c.43]

К пятой аналитической группе относятся катионы Fe ", Fe ", Mn ", Mgи Bi ", Sb" , Sb" . В атомах элементов этой группы, таких, как марганец и железо, происходит достройка третьего электронного слоя от 8 до 18 электронов, сурьма и висмут имеют либо законченные 18-электронные внешние слои, либо оболочки, содержащие 18 -Ь 2 электронов в двух наружных слоях. [c.192]

Хотя элементы, образующие ионы пятой группы, в ряде случаев проявляют неметаллический характер и в растворах своих соединений дают главным образом анионы, их рассматривают при изучении катионов. Объясняется это тем, что в условиях анализа, т. е. в присутствии НС1, они осаждаются сероводородом вместе с другими катионами в виде сульфидов. [c.121]

Все элементы главной подгруппы пятой группы в водных растворах находятся в виде анионов кислородсодержащих кислот. Успешное выделение этих элементов достигается применением катионных поверхностно-активных веществ и реализуется по механизму ионного обмена. Амфотерные сурьма и висмут могут быть выделены посредством флотации их гидроокисей или сульфидов. Элементы дополнительной подгруппы при изменении состава раствора могут входить в состав анионов кислородсодержащих кислот. Используя соответствующие типы поверхностно-активных веществ, можно не только выделять эти элементы, но и отделять их от элементов дополнительных подгрупп других групп и частично друг от друга. [c.154]

Таким образо.м, в аналитической химии за основу классификации ионов принимают растворимость некоторых соединений элементов, образующих эти ионы. Оставив пока в стороне вопрос об анионах, который будет рассмотрен в гл. Vni, остановимся подробнее на классификации катионов. На основании различий в растворимости их хлористых и углекислых солей, а также сульфидов и гидроокисей катионы разделяют на пять групп (табл. 1). [c.27]

Таковы, например, Ti . V r +, Mn++, Fe "+, Fe +, o++ и Nr в четвертом периоде (т. e. но-мера 22—28). Катионы следующих затем элементов, за исключением цинка и галлия, попадаю в четвертую (Си++) или пятую группы (Ge , As , As, Se ). [c.46]

На приводимом графике (рис. 1) сопоставлены аналитическая классификация катионов (по сероводородному методу) с положением соответствующих элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. На оси абсцисс отложены порядковые номера рассматриваемых элементов (катионов). На верхней части оси ординат отложены отрезки, соответствующие пяти группам ана- [c.39]

Известно, что максимальной способностью к образованию комплексов обладают элементы восьмой группы периодической системы и элементы, расположенные в центре больших периодов. Именно эти элементы образуют пятую аналитическую группу катионов (Си2+, N 2+ Со2+, Hg2+ и С(12+). Они являются ( -элементами и объединены в аналитическую группу, образующую при действии иона аммония растворимые комплексные соединения. [c.43]

В самом деле, из двух растворителей один является полярным (вода), а другой—неполярным. Поэтому распределение между этими растворителями ионов и молекул растворенных веществ зависит от природы химической связи в разделяемых веществах более хорошо растворимые в подвижном органическом растворителе вещества проникают вместе с ним далее вдоль носителя и образуют более низкие зоны. Этот метод был применен для разделения катионов четвертой и пятой групп. Для четвертой группы подвижным растворителем является метилизопропилкетон, содержащий 10% соляной кислоты. Зоны элементов располагаются в следующем порядке свинец, медь, висмут, кадмий, ртуть (П), следовательно, соединение свинца лучше всего растворяется в неподвижной водной фазе, а ртути—в подвижной органической, т. е. ион свинца передвигается медленнее всех этих ионов, а ион ртути (И)—быстрее. Таким образом, в солянокислой среде наименее полярным соединением, хорошо растворимым в органическом растворителе, оказывается соединение наиболее электроотрицательного из этой группы элемента—ртути наиболее полярным—соединение свинца. [c.210]

Для пятой группы катионов подвижным растворителем является этилацетат, содержащий 2% азотной кислоты. Зоны располагаются в следующем порядке олово (IV), сурьма (III), мышьяк (III). Быстрее всех продвигается мышьяк, т. е. он образует наиболее неполярное соединение. Порядок расположения зон также соответствует положению этих элементов в периодической системе и общей аналитической классификации ионов. [c.210]

Четвертая аналитическая группа включает медь, элемент четвертого периода, и катионы металлов пятого и шестого периодов периодической системы (серебро, кадмий, ртуть, свинец, висмут, одновалентные золото и таллий), за исключением тех элементов, сульфиды которых обладают кислотным характером. Сульфиды катионов четвертой группы нерастворимы ни в воде, ни в разбавленных кислотах, поэтому они осаждаются сероводородом из кислых растворов. Катионы четвертой группы делятся на две подгруппы подгруппа серебра (Ag+, u+, Hg+, Au+, TI+, Pb +) и подгруппа меди ( u +, d +, Hg2+, Pt)2+, Bi +). [c.238]

Появление окрашенного осадка после подкислен ия центрифугата 3 указывает на присутствие катионов пятой группы и, возможно, ртути. Цвет осадка часто указывает на то, какой иэ элементов присутствует, особенно в том случае, когда в исследуемом растворе находится только один элемент. Желтый ил оранжевый цвет указывает на присутствие катионов пятой группы, а черный—ртути (возможно одновременное присутствие катионов пятой группы). При отсутствии катионов пятой группы ртути образуется молочно-белый, опалесцирующий осадок серы. В этом случае можно отказаться от дальнейшего испытания на катионы пятой группы и ртути. [c.526]

Групповой реактив катионов третьей аналитической группы — сульфид ам. юния ЫН4).25. Сульфиды катионов этой группы в отличие от сульфидов катионов первой и второй групп нерастворимы в воде, а растворимы в разбавленных сильных кислотах. Сульфиды элементов четвертой и пятой аналитических групп нерастворимы ни в воде, ни в разбавленных кислотах. Растворимость сульфидов катионов третьей группы весьма различна. Наименее растворим сульфид цинка, который осаждается прп pH 2. Сульфиды железа и марганца при таком pH не осаждаются. [c.98]

Полисульфид аммония растворяет сульфиды всех элементов пятой группы, превращая их в растворимые тиосоли. При этом сульфиды катионов в низшем валентном состоянии — 8Ь28з, 8п8 — окисляются и дают те же соли, какие образуются при растворении сульфидов высшей валентности. Например [c.137]

Осаждение сульфидов. К 3—4 мл анализируемого нейтрального раствора добавить не более 2—3 капель концентрированного раствора НС1. Нагреть раствор до кипения. Не давая остыть, пропустить через него 2—3 мин сероводород. Прилить равный объем дистиллированной или сероводородной воды. На холоду 2—3 мин снова пропустить H2S. Отцентрифугировать осадок. Проверить полноту осаждения, пропустив в прозрачный центрифугат сероводород. Раствор не должен мутнеть. Если появится осадок илн муть, прибавить еще ]—2 мл дистиллированной или сероводородной воды и снова пропустить HjS. Только убедивщись в полноте осаждения сульфидов элементов пятой группы, отделить раствор от осадка. Оранжевый цвет осадка указывает на присутствие сульфидов сурьмы, желтый — сульфида четырехвалентного олова, щоколадный — двухвалентного олова. Молочно-белый осадок — обычно признак серы. Ее выпадение в осадок указывает на отсутствие в анализируемом растворе катионов пятой группы. [c.146]

Отделение катионов пятой группы от катионов подгруппы меди основано на способности первых образовывать растворимые тиосоли щелочных металлов и аммония. Разделение осуществляют обработкой смеси сульфидов обеих групп полисульфидом аммония или щелочным раствором K2S или Na,S. При обработке полисульфидом аммония необходимо иметь в виду, что uS заметно растворим в (NH4)2S2, следовательно, медь частично переходит в раствор вместе с тиосолями ионов пятой группы. При использовании щелочного раствора KaS или NasS сульфид ртути образует комплексное соединение, растворимое в воде. Поэтому ртуть переходит в раствор вместе с элементами пятой группы. Если применять щелочной раствор K2S или NaaS, [c.147]

Указание, касающееся сурьмы и олова, приведено здесь потому, что данным описанием хода анализа мы будем пользоваться также при псследо-вании смеси катионов всех пяти групп. Может случиться, что основные соли висмута (сурьмы и олова) при ука нной операции растворятся не нацело. На результатах анализа это, однако, е отражается, так как достаточные для обнаружения количества ионов этих элементов обязательно перейдут в раствор. [c.273]

Азот и фосфор являются элементами УА группы периодической системы Д. И. Менделеева. На внешнем энергетическом уровне атомов этих элементов находится пять электронов из них три р-электрона. Поэтому в нормальном состоянии они проявляют валентность, равную трем. Наибольшее изменение в химических свойствах элементов УА группы наблюдается при переходе от азота к фосфору. В атомах азота внешним энергетическим уровнем является второй, содержащий только 5- и р-поду ровни, а подуровень с1 отсутствует. Атомы азота при переходе в возбужденное состояние могут увеличить число непарныхэлектронов максимум до четырех и при этомза счет потери одного электрона. В этом случае образуется электронная конфигурация а азот становится четырехвалентным, как в ионе [ЫН4] . Поэтому азот не проявляет валентности, равной пяти. В атомах фосфора наружным энергетическим уровнем является третий, состоящий из трех подуровней з, р и й. При возбуждении атомов фосфора увеличение числа непарных электронов происходит за счет использования -подуровня с образованием электронной конфигурации поэтому фосфор в отличие от азота может проявлять валентность, равную пяти. Размеры атомов азота и фосфора меньше, а энергия ионизации этих элементов соответственно больше, чем углерода и кремния. В связи с этим азот и фосфор при химических реакциях не теряют электронов и не превращаются в элементарные катионы. Сродство к электрону этих элементов незначительно и поэтому они, как правило, не превращаются и в элементарные анионы. Азот и фосфор образуют соединения как с кислородом, так и с водородом, только с ковалентными связями. Таким образом, азот и фосфор являются неметаллами. Причем свойства неметаллов у них выражены сильнее, чем у углерода и кремния. [c.213]

Уэст и Мухерджи [724] разработали быстрый метод идентификации 35 катионов в 1—2 каплях анализируемого раствора. Они разделяли катионы путем экстракции, а для их обнаружения использовали кольцевую баню Вейсса. Катионы делят на пять групп (четыре экстракта и одна водная фаза). Авторы применяли экстракцию из хлоридных растворо в кислородсодержащими растворителями, затем экстракцию роданидов полученные в результате этого две группы включали 13 элементов. Большую часть оставшихся элементов извлекали в виде ацетилацетонатов [А1, Си, и (VI), Ъх, Т1] и диэтилдитиокарбаминатов [N1, С(1, В1, РЬ, Hg, Т1(1), (У1), Ми, 8е(1У), 1п] в водной фазе оставались щелочноземельные элементы, церий (III) и торий. Ацетилацетонаты экстрагировали в кислой среде (для извлечения алюминия pH пришлось повысить), а в качестве растворителя использовали сам ацетилацетон. Диэтилдитиокарбаминаты извлекали при pH 3 диэтиловым эфиром. [c.222]

Р1С1 . Однако при действии сероводорода на кислые растворы, содержащи означенные ионы, образуются трудно растворимые сульфиды, которые выд( ляются вместе с сульфидами катионов четвертой аналитической группЕ На этом основании рассматриваемые элементы и входят в аналитическу систематику катионов. В табл. 1 приводится аналитическая классификаци катионов. Однако ввиду высказанных соображений мы показываем в пято аналитической группе лишь валентное состояние относящихся к не. .цементов. [c.22]

Эти элементы, за исключением висмута и магния, имеют переменную степень окисления и обладают тенденцией к комплексообразованию. Гидроксиды катионов пятой группы, кроме сурьмы (П1), не обладают амфотерностью и не образуют растворимых аминокомплексов. Они количественно осаждаются избытком гидроксидов NaOH или КОН, которые являются групповым реагентом. [c.190]

Действуя на исследуемый раствор сульфидом натрия в присутствии едкого натра, можно сразу получить тиосоли катионов пятой группы, которые с катионами первой и второй групп останутся в растворе. Сульфиды катионов третьей и четвертой групп при этом выпадут в осадок. До проведения разделения этим методом необходимо окислить в 5п . Действуя потом на раствор соляной кислотой, можно тиосоли разрушить и этим обеспечить выпадение катионов пятой группы в осадок. Последовательность разделения катионов на группы может быть различной. После отделения ионов Ag , РЬ" и Hg2 можно осадить сульфаты бария, стронция и кальция затем отделить ионы, дающие амфотерные соединения. При разделении ионов необходимо всегда использовать способность многих элементов обраговывать растворимые комплексные соединения. [c.37]

На приводимом графике (рис. 1) сопоставлены аналитическая классификация катионов (по сероводородному методу) с положением соответствующих элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. На оси абсцисс отложены порядковые номера рассматриваемых элементов (катионов). На верхней части оси ординат отложены отрезки., соответствующие пяти группам аналитической классификации катионов. Нижняя часть оси ординат разбита на отрезки, соответс гвуюигие группам периодической системы, с подразделением их на подгруппы главные — а и побочные — б. [c.38]

Локальные уровни, находящиеся в запрещенной зоне, расположены между разрешенной (незаполненной) валентной и возбужденной зонами, поэтому для перевода электронов с локальных уровней в зону проводимости требуется меньшая затрата энергии. Например, присутствие в кристалле кремния примесных атомов замещения элементов V группы периодической системы (Р, Аз, 8Ь), имеющих пять валентных электронов, приводит к тому, что четыре из них заполняют валентные связи, а пятый оказывается лишним . Этот электрон будет находиться на локальном энергетическом уровне. Энергия, необходимая для перехода электрона с локального уровня в зону проводимости, меньше, чем энергия перехода электрона из валентной зоны. Локальные уровни, с которых совершается переход электронов в зону проводимости, называются донорныш, а дефекты, вызывающие появление таких уровней, — донорами. При невысоких температурах концентрация электронов, поставляемых примесными атомами в зону проводимости, значительно превосходит концентрацию собственных носителей, и проводимость полупроводника определяется примесными носителями (примесная проводимость). При наличии в кристалле доноров электронов кристалл имеет электронную проводимость и является полупроводником п-типа. Некоторые окислы металлов, в решетке которых существуют вакансии катионов (нестехиометрическне соединения), тоже ведут себя как полупроводники /г-типа. [c.456]

Таким образом, можно различить четвертую аналитическую группу—группу нерастворимых сульфидов переходных и запереходных элементов и пятую группу—тиоангидридов переходных и запереходных элементов в высших валентных состояниях. В качестве сульфида—реагента для отделения катионов пятой группы от катионов четвертой из осадка сульфидов, полученного в кислой среде, пользуются либо сульфидами щелочных металлов (Ка5 или Ыа.зЗ), либо так называемым желтым сульфидом аммония (МН4),5 . Пос.ледний представляет собою как [c.65]

Следует отметить, что границы между аналитическими группами не являются совершенно абсолютными. Некоторые элементы в зависимости от колебания pH растворов могут быть отнесены из одной группы в другую. Кроме того, даже при строгом соблюдении необходимых значений pH, часть ионов из одной группы оказывается в некоторой мере соосажденной с осадком соединений ионов другой группы. На основе периодической системы легко предсказать все такие явления и, следовательно, предусмотреть их. Например, ванадий—элемент третьей группы катионов, может попасть и в пятую группу, если восстановление сероводородом прошло не полностью пятивалентный ванадий образует растворимую тиосоль. Также и другие переходные элементы в состоянии высокой валентности—2г, Оа, 1п и ТЬ—со-осаждаются отчасти с сульфидами четвертой группы, потому что их электроотрицательность уже довольно значительна. Катионы второй группы, в особенности магний и кальций, заметно соосаждаются в виде гидроокисей с катионами третьей группы. [c.66]

Н. А. Филипповой. Оно заключается в том, что из трех обычных членов этой группы—мышьяка, сурьмы и олова—наиболее кислотными свойствами, соответственно с положением в периодической системе элементов, обладает мышьяк. Поэтому в кислом растворе (0,6—1 н. НС1 или HjSOJ мышьяк находится в виде аниона, а сурьма и олово образуют катионы. При пропускании раствора, содержащего катионы пятой группы, через катионит сурьма и олово полностью поглощаются, а мышьяк остается в растворе. [c.209]

К пятой аналитической группе относятся ионы металлов, сульфиды которых представляют собой тио- или сульфоангид-риды. Сюда принадлежат ионы мышьяка и сурьмы—элементов V группы периодической системы, ионы олова —элемента IV группы, ионы вольфрама и молибдена—элементов VI группы, а также иойы золота, платины и других наименее активных переходных металлов в их высших валентностях. Сульфиды катионов пятой аналитической группы, так же как сульфиды катионов четвертой группы, не растворяются ни в воде, нив разбавленных кислотах, но, в отличие от большинства сульфидов катионов четвертой группы, легко растворяются в растворах сульфидов и полисульфидов щелочных металлов с образованием тиосолей. [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология