К первой аналитической группе относятся катионы K+, Na+ и NH4+. Катион NH4+ аммония по ионному радиусу занимает промежуточное положение между K+ и Rb+ и вступает в реакции с реагентами на K+.
Щелочные металлы калий и натрий входят в главную подгруппу первой группы периодической системы Д.И. Менделеева. Атомы их обладают одним s-электроном, расположенным на внешнем энергетическом уровне. Эти элементы образуют катионы Na+ и K+ сферической симметрии, которая обусловливает их устойчивость, отсутствие окраски и слабую поляризуемость.
Катионы Na+ и K+ имеют законченные восьмиэлектронные внешние энергетические уровни: 3s23p6 и 2s22p6 соответственно.
Химические свойства катионов первой аналитической группы определяются главным образом электростатическими взаимодействиями. Большинство солей катионов этой группы представляют собой бесцветные ионные кристаллическое вещества. В окрашенных солях цвет зависит от аниона. Например, в хромате калия K2CrO4 и перманганате калия KMnO4 хромофорами являются хромат- и перманганат-ионы CrO42− и MnO4−.
Большинство солей, содержащих катионы первой группы, хорошо растворимы в воде. Известно лишь несколько солей, обладающих малой растворимостью. Они используются в анализе для осаждения и открытия катионов K+, Na+ и NH4+. К таким соединениям относятся гидротартрат
калия KHC4H4O6, гексанитрокобальтат (III) калия – натрия K2Na[Co(NO2)6] и гексагидроксостибиат (V) натрия Na[Sb(OH)6].
Очень важно, что соли аммония в отличие от солей калия и натрия разлагаются при нагревании и, следовательно, могут быть удалены прокаливанием:
NH4Cl → t HCl↑ +NH3 ↑
Все соли аммония легко гидролизуются, тогда как из солей калия и натрия подвергаются гидролизу только соли слабых кислот (угольной, уксусной и др.).
Группового реагента, осаждающего все три катиона первой группы, не имеется.
Объяснение:
Дано:
m (CuSO₄) = 40 г.
m (Fe) = 12 г.
m (Cu) - ?
1. CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu
2. M(CuSO₄)=64+32+16x4=160г./моль
n(CuSO₄)=m(CuSO₄):M(CuSO₄)=40г.:160г./моль=0,25моль
3. M(Fe) = 56г./моль
n (Fe) = m/M = 0,21 моль
4. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции 1моль сульфата меди взаимодействует с 1 моль железа, а по условию задачи 0,25моль сульфата меди взаимодействует с 0,21 моль железа, значит сульфат меди дан в избытке.
По уравнению реакции из 1моль железа образуется 1моль меди, значит из 0,21моль железа образуется 0,21моль меди.
n(Cu)=0,21моль
5.Определим молярную массу меди и ее массу количеством вещества 0,21моль: M(Cu)=64г./моль
m (Cu) = n(Сu) х M(Cu) = 0,21мольх64г.моль=13,4 гр.
6. ответ: при взаимодействии 40г. сульфата меди и 12г. железа образуется 13,4г. меди.
Сульфат меди в избытке, значит часть его останется в растворе (0,04моль) .
