Характеристика п'ятої аналітичної групи катіонів

До п'ятої аналітичної групи катіонів відносяться іони Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Mg²⁺. Іони Mn²⁺ і Mg²⁺ - безбарвні, іони Fe²⁺ - блідо-зелені, а іони Fe³⁺ - жовті. Нітрати, сульфати і хлориди катіонів цієї групи добре розчиняються у воді. Гідроксиди катіонів цієї групи слабкі важкорозчинні електроліти. Вони не розчиняються в надлишку лугу і в розчині аміаку, чим відрізняються від гідроксидів четвертої та шостої груп. Груповим реактивом є NaOH.

Всі солі катіонів п'ятої аналітичної групи піддаються гідролізу, особливо солі заліза(III).

Іони Fe²⁺, Fe³⁺ легко утворюють комплексні сполуки. Ця властивість широко використовується не тільки для відкриття, а й для маскування іонів Fe³⁺.

Елементи п'ятої аналітичної групи мають змінну ступінь окислення (крім магнію) і тому для них характерні окисно-відновні реакції. Ця властивість використовується для відкриття іонів Mn²⁺ (окислення до фіолетового іона MnО₄^-).

Свіжоосаджені сульфіди та гідроксиди елементів п'ятої аналітичної групи аморфні і здатні досить легко переходити в колоїдний стан. Це відбувається в тому випадку, коли за певних умов зростання часток важкорозчинної сполуки затримується і утворюються так звані колоїдні частинки. Таким чином, важкорозчинні сполуки не випадають в осад, а утворюють колоїдний розчин, що займає проміжне положення між грубими суспензіями та істинними розчинами. Якщо в колоїдний розчин додати надлишок будь-якого електроліту, відбувається процес коагуляції: утворюються великі частки які починають швидко осідати. Коагуляції також сприяє підвищення температури. Схильність сульфідів і гідроксидів утворювати колоїдні розчини ускладнює аналіз, тому що колоїдні частинки не можуть бути відокремлені центрифугуванням. Тому осадження необхідно вести в умовах, що сприяють руйнуванню колоїдних часток, тобто при нагріванні розчину і додавання до нього електроліту. Промивати такі осади треба гарячою водою з невеликою кількістю електроліту (зазвичай додають хлорид або нітрат амонію). Якщо цього не зробити, то при промиванні водою електроліт з осаду повністю видаляється і частинки осаду знову утворюють колоїдний розчин.

Залізо, марганець і магній відносяться до елементів, необхідних для життєдіяльності організму людини. Залізо входить до складу гемоглобіну і ряду ферментів. Більша частина заліза міститься в гемоглобіні еритроцитів, частина знаходиться в печінці в сполученні з білком. Марганець бере участь в обміні вуглеводів. Кількість магнію в природній воді визначає її твердість. Солі магнію необхідні для живлення рослин, тому що магній входить до складу хлорофілу. Магній міститься в тілі людини, в основному в кістковій тканині, і, крім того, регулює роботу серця. У медицині знайшли застосування перманганат калію КМnО₄, розчин якого використовується як антисептичний засіб. Препарати заліза застосовують при анемії. Сульфат магнію використовується як проносне, заспокійливий та спазмолітичний засіб.