Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi

Kationlar analitik klassifikaciyasining D.I.Mendeleevning davriy sistemasiga bog’liqligi
Kationlarning analitik guruhlarining tartib raqami D.I.Mendeleevning elementlar davriy sistemasida guruhlar tartibiga ancha yaqin. Haqiqatan ham kationlar hosil qilgan tuzlari va gidroksidlarning eruvchanligi ularning boshqa hamma hususiyatlari kabi D.I.Mendeleevning davriy sistemasida joylashgan o’rni bilan uzviy bog’liq.
Kationlarni vodorod sulьfidli klassifikaciyasi bilan elementlar davriy sistemasi orasidagi bog’liqlikni ko’rib o’taylik. Analiz davomida karbonatlar gidrooksidlar va sulьfidlar holida cho’kadigan kationlar, ularning ba’zilarini hisobga olmaganda davriy sistemada qonuniy ravishda joylashgan. I va II analitik guruh kationlari Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺ davriy sistemadagi o’sha guruhning asosiy guruhchasida joylashgan. Ammoniy sulьfid ta’sirida gidroksidlar holida cho’kadigan uchinchi analitik guruh kationlari Al⁺³, Cr³⁺ davriy sistemasining III va VI guruhlarida jadvalning chap tomonida joylashgan. Ammoniy sulьfid ta’sirida sulьfidlar holida cho’kadigan III analitik guruh kationlari Fe²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺ esa, asosan, to’rtinchi katta davrning o’rtasida joylashgan. Qiyin eriydigan sulьfidlar hosil qiluvchi IV analitik guruh kationlari Cu²⁺, Cd²⁺, Bi³⁺, Sn²⁺, davriy sistemaning o’ng tomonida, katta davrlarning birinchi yarmida VI guruhdan boshlab joylashadi va shu guruhning ikkinchi yarmida tugaydi. Hloridlar hosil qiluvchi V analitik guruh kationlari Ag⁺, [Hg₂]²⁺, Pb²⁺ davriy sistemaning chap tomonida joylashgan. Agar tegishli kationlar elektron qavatining tuzilishiga e’tibor bersak, birinchi va ikkinchi analitik guruhning natijalari, shuningdek, uchinchi guruhning (NH₄)₂S ta’sirida gidroksid holida cho’kadigan kationlar, inert gazlar kabi, 2 yoki 8 elektron li tugallangan tashqi elektron qavatga ega ekanligini ko’rish mumkin. Qiyin eriydigan sulьfidlar hosil qiluvchi uchinchi va beshinchi analitik guruh kationlari esa tugallangan tashqi qavatga, yoki 8 elektrondan 18 elektronga o’tuvchi tugallanmagan elektron qavatga, yoki tashqi ikkita qavatida 18+2 elektronga ega bo’ladi.
Tashqi tugallanmagan elektron qavatidan oldingi qavatida 8 elektroni bor kationlar odatda, kislotalarda (masalan, HCl) eriydigan sulьfidlar hosil qiladi, ya’ni uchinchi analitik guruhga kiradi. Tashqi tugallanmagan elektron qavatidan oldingi qavatda 18 elektroni bor kationlar esa kislotalarda qiyin eriydigan sulьfidlar hosil qiladi, ya’ni to’rtinchi va beshinchi analitik guruhlarga kiradi. Ba’zan bu qonuniyatlardan chetga chiqish hollari ham uchraydi. Masalan, Mg²⁺ kationini elementlar davriy sistemada tutgan o’rniga qarab ikkinchi guruh kationlari qatoriga kiritish kerak edi. Haqiqatdan ham CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃ lar kabi magniy karbonat ham suvda qiyin eriydi. Lekin u ammoniy tuzlarida eriydi va shuning uchun ham uni (NH₄)₂SO₃ ta’sirida to’liq cho’ktirib bo’lmaydi. SHunga ko’ra Mg²⁺ ionini I guruh bilan birga eritmada qoldirish maqsadida, I-II guruhni ammiakli bufer eritma (NH₄OH va NH₄Cl) ishtirokida cho’ktirish kerak Mg²⁺ ionini I guruhga kiritilishiga sabab ham, ana shu. ⁵
Zn²⁺ kationi davriy sistemada joylashgan o’rniga qarab III analitik guruhga emas, balki IV analitik guruhga kiritilishi kerak edi. Zn²⁺ kationi III analitik guruh kationlaridan farq qilib, o’rtacha kislotali muhitda, H₂S ta’sirida IV guruh kationlari bilan cho’ktiriladi. Lekin IV guruh kationlari kuchli kislotali muhitda ([H+] =0,3g-ion/l) cho’ktiriladi. SHuning uchun ham Zn²⁺ ioni III guruh kationlari bilan eritmada qoladi va hokazo, shunga o’xshash misollar keltirish mumkin.