2 (1761)

tronowych; same jednak grupy analityczne nie pokrywają się ściśle z grupami w układzie okresowym. Pierwiastki pierwszych czterech grup układu okresowego tworzą w roztworze jony proste o określonym stopniu utlenienia i te pokrywają się na ogół z II i V grupą (tabela nr 1) analityczną kationów. Sole ich łączą się z siarczkami, wodorotlenkami i są na ogół rozpuszczalne w wodzie. Pierwiastki pozostałych grup układu okresowego występują w związkach na różnych stopniach utlenienia. W roztworach wodnych natomiast trwałe są tylko określone rodzaje jonów, które nie zawsze wykazują maksymalny stopień utlenienia, na który wskazywałby numer grupy, do której przynależą. Np.: jony Mn³⁺ w środowisku kwaśnym łatwo przechodzą w jony Mn²⁺, podczas gdy na odwrót, jony Cr²⁺ nie są trwałe i łatwo pod wpływem tlenu z powietrza utleniają się do jonów Cr³⁺.

Zaobserwowano ponadto, że jony o podobnej konfiguracji elektronowej oraz o tym samym ładunku dają podobne reakcje, pomimo ich różnej przynależności do poszczególnych grup układu okresowego.

Na podstawie wytrącania siarczków, mając na względzie zewnętrzne powłoki elektronowe oraz potencjał jonowy (stosunek ładunku jonu do jego promienia), ustalono następujące prawidłowości: 1) kationy posiadające zewnętrzne orbitale o liczbie elektronów 18 lub 18 + 2 w środowisku kwaśnym tworzą siarczki trudno rozpuszczalne (I i III gr.anal.), 2) kationy, których orbitale zewnętrzne nie są wypełnione i które posiadają od 8 do 18 elektronów, zarówno w środowisku obojętnym jak i zasadowym wytrącają wspomniane osady siarczków (IV gr. anal.), 3) kationy posiadające od 2 do 8 elektronów na orbitalu zewnętrznym dają siarczki rozpuszczalne ho/ względu na środowisko (II i V gr. anal.). Przyczyny łatwiejszej lub trudniejszej rozpuszczalności cytowanych siarczków są wielo-inkie i wiążą się, oprócz wyżej wymienionych, także z rodzajem i energią sieci przestrzennej, polarnością rozpuszczalnika, tempe-liturą roztworu, pH itp.

Zgodnie z położeniem pierwiastków w układzie okresowym (I A.), zmieniają się także kwasowo-zasadowe właściwości tlenków i wodorotlenków. Cytowany wyżej potencjał jonowy jest w konsekwencji swej funkcją periodyczną liczb atomowych. Jest on ściśle związany z ważniejszymi właściwościami jonów i ich związków, szerzej też pozwala powiązać grupy analityczne z układem okresowym.

Stosowanie odczynników grupowych w analizie kationów czy anionów ma uzasadnienie przede wszystkim w systematycznym toku analizy, która też jest czasochłonna. W naszym ćwiczeniu zapoznamy się jedynie z reakcjami charakterystycznymi wybranych kationów i anionów, które odgrywają większą rolę w życiu jako makro- i mikropierwiastki, i z którymi się częściej spotykamy. Poza lym ograniczymy się tylko do analizy roztworów wodnych; jest to l/w. analiza mokra. Istotą jej jest to, że do badanego roztworu dodaje się odpowiedniego odczynnika, pod wpływem którego zachodzi jakaś zauważalna, charakterystyczna reakcja analityczna; roztwór zabarwia się, powstaje lub rozpuszcza się osad lub też wydziela się gaz. Badana mieszanina, jak i stosowany odczynnik

9