Шестая (аммиакатная) аналитическая группа катионов

Cu²⁺, Со²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺

Все ионы шестой аналитической группы являются простыми катионами d-элементов, которые расположены в периодической таблице Д. И. Менделеева в побочных подгруппах I (Сu), II (Cd, Hg), VIII (Со, Ni) групп. Электронные формулы, радиусы (нм), ионные потенциалы катионов:

Cu^2+	3s^23p^63d^9	0,081	0,247	Со^2^-	3s^23p^63d^7	0,082	0,244
Cd^2+	4s^24p^64d^10	0,103	0,195	Ni^2+	3s^23p^63d^8	0,078	0,256
Hg^2+	5s^25p^65d^10	0,112	0,172

Имея 18-электронную внешнюю оболочку и многоэлектронные глубинные слои, ионы Hg²⁺, Cd²⁺ являются хорошими поляризаторами и легко поляризуются, водные растворы их солей бесцветны. Катионы с недостроенным 18-электронным внешним уровнем (Со²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺) обладают умеренной поляризацией и поляризуемостью, водные растворы их солей окрашены (Со²⁺ – розовый, Ni²⁺ – зеленый, Сu²⁺ – голубой). Нитраты, хлориды и сульфаты этих катионов растворимы в воде, карбонаты, сульфиды, фосфаты и др. – малорастворимы. Все катионы обладают комплексообразующей способностью, вступают в реакции окисления восстановления (Cu²⁺, Hg²⁺ – окислители, E° Cu²⁺/Cu = 0,15 В,
Е° 2Hg²⁺/Hg = 0,92 В, Е° Hg²⁺/Hg = 0,85 В). Сильные окислители (Br₂, Cl₂, KMnO₄, NaBiO₃, Н₂О₂ в основной среде) окисляют Со²⁺ до Со³⁺. Другие катионы VI группы устойчивы к действию окислителей.

Гидроксиды катионов этой группы не растворимы в воде, щелочах, но растворимы в избытке концентрированного раствора аммиака.

Способы проведения аналитических реакций катионов этой группы: пробирочный, экстракционный, хроматографический, микрокристаллоскопический. Примеры реакций растворения сульфидов в некоторых кислотах и сульфиде натрия:

3CuS↓ + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 3S↓ + 4Н₂О

CuS↓ – 2e = Cu²⁺ + S↓ 3

NO + 4H⁺ + 3e = NO↑ + 2H₂O 2

3HgS↓ + 12HCl + 2HNO₃ = 3H₂[HgCl₄] + 3S↓ + 2NO↑ + 4H₂O

«царская водка»

HgS↓ + 4Cl^– – 2e = [HgCl₄]^2– + S↓ 3

NO + 4H⁺ + 3e = NO↑ + 2H₂O 2

HgS↓ + Na₂S = Na₂[ HgS₂]

CdS↓ + 4HCl = H₂[CdCl₄] + H₂S↑

Дата добавления: 2015-07-20