Кислотно-основная классификация

Кислотно-основная классификация основана на использовании основных свойств элементов: отношение их к кислотам и щелочам, амфотерность гидроксидов и способность элементов к комплексообразованию.

Таблица 4. Кислотно-основная классификация катионов

Группа	Катионы	Групповой реагент	Растворимость соединений
I	Na+, K+ , NH4+, +, Li+	нет	Хлориды, сульфаты, гидроксиды растворимы в воде
II	Ag+, Pb2+, Hg22+	HCI	Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах
III	Ba2+, Sr2+, Ca2+	Н2SO4+C2H5OH	Сульфаты нерастворимы в воде и кислотах
IV	Cr3+, AI3+, Zn2+, Sn2+, Sn4+, AsO43-, AsO33-	NaOH (избыток)	Гидроксиды растворимы в избытке щелочей
V	Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, Sb3+, Sb5+	NaOH (NH4OH)	Гидроксиды нерастворимы в избытке щелочей и аммиаке
VI	Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Cd2+	NH4OH (избыток)	Гидроксиды растворимы в избытке аммиака

Связь кислотно-основной классификации катионов с электронной конфигурацией атомов и ионов

Аналитические группы катионов кислотно-основной классификации в большей степени соответствуют группам периодической системы Д.И. Менделеева. Так, в первую аналитическую группу входят катионы щелочных металлов, составляющих подгруппу А первой группы периодической системы, а также катион аммония NH₄⁺, который по ионному радиусу занимает промежуточное положение между K⁺ и Rb⁺.

Периодичность химических свойств явно проявляется в отношении кислотно-основных свойств элементов. Так, основные свойства гидроксидов усиливаются по мере увеличения электроположительного характера образующих их элементов. Наиболее сильными основаниями являются гидроксиды наиболее электроположительных элементов, то есть элементов A подгрупп I и II групп периодической системы (также I и III аналитических групп). Электроположительный характер в пределах одной группы усиливается с увеличением радиусов ионов. Таким образом, гидроксиды, образованные элементами с законченным 2- и 8-электронным внешним слоем (I, III гр.), обладают основным характером более сильным, чем гидроксиды, образованные катионами такого же заряда, но с законченным 18-электронным внешним слоем. Поэтому с увеличением номера группы основный характер заметно ослабевает и переходит в амфотерный, а затем и в кислотный. Кислотный характер возрастает по мере увеличения электроотрицательности элемента.

Классификация анионов

Аналитическая классификация анионов, т.е. распределение по группам, облегчает изучение свойств анионов и выполнение анализов.

Существует несколько различных способов классификации анионов на аналитические группы. Общепринятого разделения анионов на группы не существует.

Наиболее широко применяется классификация анионов, основанная на реакциях осаждения, т.е. их способности образовывать малорастворимые соли бария и серебра. Групповыми реагентами в этом случае являются растворы ВаС1₂ и AgNO₃.

Все анионы на основании этого признака могут быть разделены на три группы. Такая классификация анионов значительно облегчает изучение их свойств и аналитическое обнаружение (табл.5).

Таблица 5