Изото́пы углеро́да — разновидности атомов (и ядер) химического элемента углерода, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Углерод имеет два стабильных изотопа — 12C и 13C. Содержание этих изотопов в природном углероде равно соответственно 98,93 % и 1,07 %. Известны также 13 радиоактивных изотопов углерода (от 8C до 22C), из которых один — 14C — встречается в природе (его содержание в атмосферном углероде около 10−12). Углерод — лёгкий элемент, и его изотопы значительно различаются по массе, а значит и по физическим свойствам, поэтому во многих природных процессах происходит их разделение (фракционирование).
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: