Какие бывают классификации катионов (групповые реактивы)?

Какие S-элементы составляют I и II группы катионов и каковы их свойства?

s-Элементы расположены в главных подгруппах I и II групп периодической системы. Они имеют только s-валентные электроны, которые легко отдают, образуя ионы с устойчивой 8-электронной оболочкой и зарядом 1+ (Na⁺ и К⁺, к которым близок и ион NН₄⁺) или с 2+ (Mg²⁺, Са²⁺, Sr²⁺ и Ва²⁺). Эти катионы имеют самые большие радиусы из всех остальных катионов и обладают наименьшей поляризуемостью, что обусловливает небольшое разнообразие реакций, в которые они вступают. В основном эти ионы образуют хорошо растворимые неокрашенные соединения.

Какие p-элементы входят в состав III, IV и V групп катионов и каковы их свойства?

р-Элементы расположены в главных подгруппах III, IV, V, VI и VII групп периодической системы Д. И. Менделеева. В эту группу входят элементы, образующие как катионы (Al³⁺, Pb²⁺, Bi³⁺ и др.), так и анионы (С1^–, NO₂^–, J^–, SО₄^2– и др.). В некоторых случаях один и тот же элемент может образовывать либо катион, либо анион (Sb³⁺ или [SbCl₆]^3–, Аl³⁺ и АlО₂^– и др.) в зависимости от условий выполнения реакции р-элементы имеют по два s-электрона и в общем случае от одного до шести р-электронов. Отдавая последовательно вначале р-, а затем s-электроны, они образуют ионы разной степени окисления. Если все валентные электроны участвуют в образовании химической связи, соответствующие атомы приобретают степень окисления, равную номеру группы (от +3 до +7) и сильно поляризующую 18-электронную оболочку. Вследствие этого они не существуют в виде свободных ионов типа Sb⁵⁺, S⁶⁺ и т. д., а образуют сложные анионы, например [SbCl₆]^–,SО₄^2– и т. д. При отдаче только р-электронов образуются ионы с (18+2)-электронной оболочкой (Sn²⁺, Pb²⁺ Bi³⁺), оказывающие сильное поляризующее действие. Элементы V, VI и VII групп периодической системы Д. И. Менделеева могут образовывать ионы, в которых только часть р-электронов участвует в образовании химической связи (NO₂^–, SО₃^2– и т.д.).

Катионы p-элементов образуют, как правило, малорастворимые соединения; хорошо растворимы только нитраты и некоторые хлориды. Соли этих элементов в водных растворах сильно гидролизуются и обычно хорошо растворяются и в кислотах, и в щелочах.

Возможность существования ионов р-элементов в разных степенях окисления определяет возможность участия их в реакциях окисления — восстановления: ионы олова (II) являются хорошими восстановителями, ионы сурьмы (V) обладают окислительными свойствами, NaBiO₃ — сильный окислитель и т. д. Из рассматриваемых здесь катионов р-элементов только алюминий имеет постоянную степень окисления 3- и 8-электронную оболочку.