Что такое катионы ? на какие группы делят катионы?

Катионы — это положительно заряженные ионы. Они образуются, когда нейтральные атомы или группы атомов теряют один или несколько электронов. Поскольку количество протонов в ядре становится больше количества электронов в оболочке, частица приобретает суммарный положительный заряд. В аналитической химии катионы классифицируют на группы для систематического анализа. Существует несколько систем классификации, наиболее распространенными из которых являются кислотно-основная и сероводородная. Кислотно-основная классификация Эта система основана на растворимости солей и гидроксидов катионов в кислотах и основаниях. Согласно ей, катионы делят на шесть групп:

1. I группа: $L{i}^{+}$, $N{a}^{+}$, $K^{+}$, $N{H}_4^{+}$. У этих катионов нет общего группового реагента, так как большинство их солей хорошо растворимы в воде. II группа: $A{g}^{+}$, $P{b}^{2+}$, $H{g}_2^{2+}$. Групповой реагент — раствор хлористоводородной кислоты ( $HCl$). При взаимодействии образуются нерастворимые хлориды. III группа: $B{a}^{2+}$, $S{r}^{2+}$, $C{a}^{2+}$. Групповой реагент — раствор серной кислоты ( $H_{2}S{O}_4$). Образуют практически нерастворимые сульфаты. IV группа: $A{l}^{3+}$, $Z{n}^{2+}$, $C{r}^{3+}$, $S{n}^{2+}$, $Sn\left(IV\right)$, $As\left(V\right)$, $As\left(III\right)$. Групповой реагент — избыток едкого натра ( $NaOH$) и пероксид водорода. Эти катионы образуют амфотерные гидроксиды, растворимые в избытке щелочи. V группа: $F{e}^{2+}$, $F{e}^{3+}$, $M{g}^{2+}$, $M{n}^{2+}$, $Sb\left(III\right)$, $Sb\left(V\right)$, $B{i}^{3+}$. Групповой реагент — раствор щелочи ( $NaOH$ или $KOH$). Образуют гидроксиды, нерастворимые в избытке щелочи. VI группа: $C{u}^{2+}$, $C{d}^{2+}$, $N{i}^{2+}$, $C{o}^{2+}$, $H{g}^{2+}$. Групповой реагент — избыток раствора аммиака ( $N{H}_3\cdot H_{2}O$). Образуют растворимые в воде аммиачные комплексные соединения.

Сероводородная классификация Эта классификация более старая и основана на различной растворимости сульфидов и хлоридов в воде и кислотах.

• I группа: Катионы щелочных металлов и аммония. Не осаждаются общегрупповыми реагентами.
• II группа: $A{g}^{+}$, $P{b}^{2+}$, $H{g}_2^{2+}$. Осаждаются соляной кислотой в виде хлоридов. III группа: $C{u}^{2+}$, $H{g}^{2+}$, $B{i}^{3+}$, $C{d}^{2+}$, $As(III,V)$, $Sb(III,V)$, $Sn(II,IV)$. Осаждаются сероводородом ( $H_{2}S$) в кислой среде. IV группа: $A{l}^{3+}$, $C{r}^{3+}$, $Z{n}^{2+}$, $M{n}^{2+}$, $F{e}^{2+}$, $F{e}^{3+}$, $C{o}^{2+}$, $N{i}^{2+}$. Осаждаются сульфидом аммония в аммиачной среде. V группа: $B{a}^{2+}$, $S{r}^{2+}$, $C{a}^{2+}$. Осаждаются карбонатом аммония.

Выбор конкретной классификации зависит от целей лабораторного исследования и имеющихся реактивов. Если вам необходимо узнать о способах идентификации конкретного катиона из списка, напишите, какой именно элемент вас интересует.