Сопоставление действия арсеназо III на ионы магния, алюминия, циркония и тория
Строение электронных оболочек атомов и ионов позволяет объяснить и предсказать действия многих реагентов. Если рассмотреть деление периодической системы на четыре блока (s-блок, р-блок, rf-блок и /-блок), элементы rf-блока и f-блока образуют комплексные соединения. Для них также характерно взаимодействие с органическими реагентами и образование большого числа окрашенных соединений. Цирконий и торий (d- и f-блок) образуют с арсеназо III устойчивые комплексные соединения зеленого цвета. Магний и алюминий (s-и р-блок) не взаимодействуют с арсеназо III. В s-блоке расположены элементы, в которых строится s-оболочка над электронной структурой инертного газа — это щелочные и щелочноземельные элементы. Элементы s-блока проявляют наименьшую склонность к образованию комплексов.
В p-блоке собраны элементы, которые являются типичными анионообразователями. Именно в р-блоке находятся все атомы, которые входят в состав органических лигандов и образуют непосредственное окружение центрального иона. Только 8 элементов р-блока (Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb и Bi) образуют катионы.
Реактивы
Сульфаты магния, алюминия(III), циркония(IV) и тория(IV), 0,1%-ные растворы 1 н. по серной кислоте. Арсеназо III, 0,05%-ный раствор. Серная кислота, 18 н. раствор. Ацетат натрия, 10%-ный раствор.
Выполнение опыта. В четыре цилиндра поместить по 20 мл растворов сульфатов металлов и по 150 мл воды. В цилиндры с растворами сульфатов магния и алюминия прилить по 10 мл раствора ацетата натрия, а в цилиндры с растворами сульфатов циркония и тория — по 50 мл раствора серной кислоты. На лекции добавить в каждый цилиндр по 30 мл раствора арсеназо III и перемешать. В цилиндрах с растворами сульфатов циркония и тория появляется зеленая окраска. В цилиндрах с растворами сульфатов магния и алюминия комплексы не образуются, сохраняется розовая окраска реагента. Обратить внимание аудитории, что комплексы магния и алюминия с арсеназо III не образуются даже в слабокислой среде.
Примечание. Для сопоставления действия реагента на различные ионы в зависимости от положения соответствующего элемента в периодической системе можно использовать также другие органические реагенты, такие, как ПАН, дитиокарбаматы, 8-оксихинолин н т. д.