Соли: классификация и химические свойства. Средние соли


Средние соли

Средними солями называются соли, которые являются продуктом полного замещения атомов водорода соответствующей кислоты на атомы металла или ион Nh5+. Например:

h3CO3  (Nh5)2CO3; h4PO4  Na3PO4

Название средней соли образуется из названия аниона, за которым следует название катиона. Для солей бескислородных кислот наименование соли составляется из латинского названия неметалла с добавлением суффикса –ид, например, NaCl – хлорид натрия. Если неметалл проявляет переменную степень окисления, то после его названия в скобках римскими цифрами указывается степень окисления металла: FeS – сульфид железа (II), Fe2S3 – сульфид железа (III).

Для солей кислородсодержащих кислот к латинскому корню названия элемента добавляется окончание –ат для высших степеней окисления, -ит для более низких. Например,

K2SiO3 – силикат калия, KNO2 – нитрит калия,

KNO3 – нитрат калия, K3PO4 – фосфат калия,

Fe2(SO4)3 – сульфат железа (III), Na2SO3 – сульфит натрия.

Для солей некоторых кислот используется приставка –гипо для более низких степеней окисления и –пер для высоких степеней окисления. Например,

KClO – гипохлорит калия, KClO2 – хлорит калия,

KClO3 – хлорат калия, KClO4 – перхлорат калия.

Способы получения средних солей:

- взаимодействием металлов с неметаллами, кислотами и солями:

2Na + Cl2 = 2NaCl

Zn + 2HCl = ZnCl2 + h3

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

- взаимодействием оксидов:

основных с кислотами BaO + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + h3O

кислотных со щелочами 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + h3O

основных оксидов с кислотными Na2O + CO2 = Na2CO3

- взаимодействием кислот с основаниями и с амфотерными гидроксидами:

KOH + HCl = KCl + h3O

Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3h3O

- взаимодействием солей с кислотами, со щелочами и солями:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + h3O

FeCl3 + 3KOH = 3KCl + Fe(OH)3

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

Химические свойства средних солей:

- взаимодействие с металлами

Zn + Hg(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Hg

- взаимодействие с кислотами

AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3

- взаимодействие со щелочами

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

- взаимодействие с солями

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl

- разложение солей

Nh5Cl = Nh4 + HCl

CaCO3 = CaO + CO2

(Nh5)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4h3O

Кислые соли

Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот на атомы металла.

Например: h3CO3  NaHCO3

h4PO4  Nah3PO4  Na2HPO4

При наименовании кислой соли к названию соответствующей средней соли добавляется приставка гидро-, которая указывает на наличие атомов водорода в кислотном остатке.

Например, NaHS – гидросульфид натрия, Na2HPO4 – гидрофосфат натрия, Nah3PO4 – дигидрофосфат натрия.

Кислые соли могут быть получены:

- действием избытка многоосновных кислот на основные оксиды, щелочи и средние соли:

K2O + 2h3S = 2KHS + h3O

NaOH + h3SO4 = NaHSO4 + h3O

K2SO4 + h3SO4 = 2KHSO4

- действием избытка кислотных оксидов на щелочи

NaOH + CO2 = NaHCO3

Химические свойства кислых солей:

- взаимодействие с избытком щелочи

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2h3O

- взаимодействие с кислотами

Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2h3O + 2CO2

- разложение

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + h3O

studfiles.net

Кислые и средние соли | Дистанционные уроки

09-Дек-2014 | комментария 2 | Лолита Окольнова

Задания на соли встречаются в ЕГЭ не только в части А, но и в части С.

 

Давайте разберем основные примеры задач на

 

 

кислые и средние соли

 

 

1. Определите, какое вещество, и в каком количестве образуется, если прореагировали (н.у.):

а) 0,2 моль Н2S и 0,2 моль КОН;

б) 2,24 л SO2 и 4 г NaOH;

в) 4,48 л СО2 и 7,4 г Са(ОН)2;

г) 4,48 л аммиака и 19,6 г серной кислоты;

д) 0,3 моль гидроксида натрия и 0,3 моль фосфорной кислоты;

е) 4,48 л аммиака и 100 г 9,8 %-ного раствора фосфорной кислоты;

ж) 14,2 г Р2О5 и 0,4 моль КОН;

з) 5,6 г оксида кальция и 0,2 моль серной кислоты.

 

Итак, как образуются кислые и средние соли?

 

Обычно это взаимодействие основного оксида или основания с кислотой или кислотным оксидом.

 

Какая соль образуется — зависит от соотношения реагентов

 

LiOH + h3SO3 = LiHSO3 + h3O (образовалась кислая соль)

 

(1 моль щелочи   :   1 моль кислоты)

 

2LiOH + h3SO4 = Li2SO4 + 2h3O (образовалась средняя соль)

 

(2 моль щелочи   :   1 моль кислоты)

 

Вывод:

 

  • если в избытке основание, то  образуется средняя соль;
  • при эквимолярном соотношении — кислая соль

 

Обратите внимание — сравнивать нужно именно количества веществ — моли!

 

В нашем задании:

 

а) соотношение сероводорода и гидроксида калия 1:1, значит, получится кислая соль KHS;

 

б) 0,1 моль SO2  и  0,1 моль NaOH  (формулы: n=m\Mr и т=V\V м). Соль — NaHSO3

 

в) 0,2 моль CO2 и 0,1 моль Ca(OH)2:

 

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + h3O

 

Т.к. реагируют двухвалентный кальций и кислотный остаток имеет заряд -2, то образуется карбонат кальция — средняя соль

 

г) 0,2 моль Nh4 и 0.2 моль h3SO4. Соотношение 1:1, значит, получится соль — Nh5HSO4 — гидросульфат аммония;

 

д) NaOH и h4PO4. Соотношение 1:1. Получится Nah3PO4 — дигидрофосфат натрия — кислая соль;

 

e)  0.2 моль Nh4 и 0.1 моль (см. формулу массовой доли ω). Аммиак в избытке, значит, получится средняя соль — (Nh5)2SO4

 

ж) 0.1 моль P2O5 и 0,4 моль КОН

 

3KOH + h4PO4 = K3PO4 + 3h3O

 

Гидроксид калия дан в значительном избытке, значит, получится фософат калия — средняя соль

 

з) 0.1 моль CaO и 0.2 моль h3SO4

 

CaO + 2h3SO4 = Ca(НSO4)2 + h3O

 

2. Определить количества растворенных веществ в растворе, полученном пропусканием через 200 г 4 %-ного раствора гидроксида натрия при н.у.:

а) 1,12 л углекислого газа;

б) 2,24 л сернистого газа;

в) 3,36 л сероводорода;

г) 4,48 л углекислого газа;

д) 20 г SO3.

 

n(NaOH)=m(раствора)*ω \Mr = 200 г*0.04 \40 г\моль =  0.2 моль

 

Выпишем все уравнения:

 

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + h3O

0,05        0.2 —> 0,05 моль

 

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + h3O

0.1          0.2   —> 0.1 моль

 

h3S + NaOH    =      NHS + h3O

0,15    0.2 моль —> 0,15 моль

 

CO2 + NaOH = NaHCO3

   0.2        0.2 —> 0.2 моль

 

SO3 + NaOH = NaHSO4

0.25     0.2  —> 0.2 моль

 

Количества вещества продукта реакции находим традиционно по недостатку.

 

Еще на эту тему:

Обсуждение: "Кислые и средние соли"

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

Соли: классификация и химические свойства

Солями называются сложные вещества, молекулы которых, состоят из атомов металлов и кислотных остатков (иногда могут содержать водород). Например, NaCl – хлорид натрия, СаSO4 – сульфат кальция и т. д.

СолиПрактически все соли  являются ионными соединениями, поэтому в солях между собой связаны ионы кислотных остатков и ионы металла:

Na+Cl– – хлорид натрия

Ca2+SO42– – сульфат кальция и т.д.

Соль является продуктом частичного или полного замещения металлом атомов водорода кислоты. Отсюда различают следующие виды солей:

1. Средние соли – все атомы водорода в кислоте замещены металлом: Na2CO3, KNO3 и т.д.

2. Кислые соли – не все атомы водорода в кислоте замещены металлом. Разумеется, кислые соли могут образовывать только двух- или многоосновные кислоты. Одноосновные кислоты кислых солей давать не могут: NaHCO3, Nah3PO4 ит. д.

3. Двойные соли – атомы водорода двух- или многоосновной кислоты замещены не одним металлом, а двумя различными: NaKCO3, KAl(SO4)2 и т.д.

4. Соли основные можно рассматривать как продукты неполного, или частичного, замещения гидроксильных групп оснований кислотными остатками: Аl(OH)SO4 , Zn(OH)Cl и т.д.

По международной номенклатуре название соли каждой кислоты происходит от латинского названия элемента. Например, соли серной кислоты называются сульфатами: СаSO4 – сульфат кальция, Mg SO4 – сульфат магния и т.д.; соли соляной кислоты называются хлоридами: NaCl – хлорид натрия, ZnCI2 – хлорид цинка и т.д.

В название солей двухосновных кислот добавляют частицу «би» или «гидро»: Mg(HCl3)2 – бикарбонат или гидрокарбонат магния.

При условии, что в трехосновной кислоте замещён на металл только один атом водорода, то добавляют приставку «дигидро»: Nah3PO4 – дигидрофосфат натрия.

Соли – это твёрдые вещества, обладающие самой различной растворимостью в воде.

СолиХимические свойства солей

Химические свойства солей определяются свойствами катионов и анионов, которые входят в их состав.

1. Некоторые соли разлагаются при прокаливании:

CaCO3 = CaO + CO2↑

2. Взаимодействуют с кислотами с образованием новой соли и новой кислоты. Для осуществление этой реакции необходимо, чтобы кислота была более сильная чем соль, на которую воздействует кислота:

2NaCl + h3 SO4 → Na2SO4  +  2HCl↑.

3. Взаимодействуют с основаниями, образуя новую соль и новое основание:

Ba(OH)2 + Mg SO4  → BaSO4↓ + Mg(OH)2.

4. Взаимодействуют друг с другом с образованием новых солей:

NaCl + AgNO3  → AgCl + NaNO3 .

5. Взаимодействуют с металлами, которые стоят в раду активности до металла, который входит в состав соли:

Fe + CuSO4 →  FeSO4 + Cu↓.

Остались вопросы? Хотите знать больше о солях?Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.Первый урок – бесплатно!

Зарегистрироваться

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

blog.tutoronline.ru

Химические свойства солей: средних, кислых, основных, комплексных.

Химические свойства средних солей

Взаимодействие средних солей с металлами

Реакция соли с металлом протекает в том случае, если исходный свободный металл более активен, чем тот, который входит в состав исходной соли. Узнать о том, какой металл более активен, можно, воспользовавшись электрохимическим рядом напряжений металлов.

Так, например, железо взаимодействует с сульфатом меди в водном растворе, поскольку является более активным, чем медь (левее в ряду активности):

Fe + CuSO4 → Cu↓ + FeSO4

В то же время железо не реагирует с раствором хлорида цинка, поскольку оно менее активно, чем цинк:

Fe + ZnCl2

Следует отметить, что такие активные металлы, как щелочные и щелочноземельные, при их добавлении к водным растворам солей будут прежде всего реагировать не с солью, а входящей в состав растворов водой.

Взаимодействие средних солей с гидроксидами металлов

Оговоримся, что под гидроксидами металлов в данном случае понимаются соединения вида Me(OH)x.

Для того чтобы средняя соль реагировала с гидроксидом металла, должны одновременно (!) выполняться два требования:

  • • в предполагаемых продуктах должен быть обнаружен осадок или газ;
  • • исходная соль и исходный гидроксид металла должны быть растворимы.

Рассмотрим пару случаев, для того чтобы усвоить данное правило.

Определим, какие из реакций ниже протекают, и напишем уравнения протекающих реакций:

  • 1) PbS + KOH
  • 2) FeCl3 + NaOH

Рассмотрим первое взаимодействие сульфида свинца и гидроксида калия. Запишем предполагаемую реакцию ионного обмена и пометим ее слева и справа «шторками», обозначив таким образом, что пока не известно, протекает ли реакция на самом деле:

PbS + 2KOH

В предполагаемых продуктах мы видим гидроксид свинца (II), который, судя по таблице растворимости, нерастворим и должен выпадать в осадок. Однако, вывод о том, что реакция протекает, пока сделать нельзя, так как мы не проверили удовлетворение еще одного обязательного требования – растворимости исходных соли и гидроксида. Сульфид свинца – нерастворимая соль, а значит реакция не протекает, так как не выполняется одно из обязательных требований для протекания реакции между солью и гидроксидом металла. Т.е.:

сульфид свинца не реагирует с щелочами

Рассмотрим второе предполагаемое взаимодействие между хлоридом железа (III) и гидроксидом калия. Запишем предполагаемую реакцию ионного обмена и пометим ее слева и справа «шторками», как и в первом случае:

║FeCl3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KCl║

В предполагаемых продуктах мы видим гидроксид железа (III), который нерастворим и должен выпадать в осадок. Однако сделать вывод о протекании реакции пока еще нельзя. Для этого надо еще убедиться в растворимости исходных соли и гидроксида. Оба исходных вещества растворимы, значит мы можем сделать вывод о том, что реакция протекает. Запишем ее уравнение:

FeCl3 + 3KOH → Fe(OH)3↓ + 3KCl

Реакции средних солей с кислотами

Средняя соль реагирует с кислотой в том случае, если образуется осадок или слабая кислота.

Распознать осадок среди предполагаемых продуктов практически всегда можно по таблице растворимости. Так, например, серная кислота реагирует с нитратом бария, поскольку в осадок выпадает нерастворимый сульфат бария:

Ba(NO3)2 + h3SO4 → BaSO4↓ + 2HNO3

Распознать слабую кислоту по таблице растворимости нельзя, поскольку многие слабые кислоты растворимы в воде. Поэтому список слабых кислот следует выучить. К слабым кислотам относят h3S, h3CO3, h3SO3, HF, HNO2, h3SiO3 и все органические кислоты.

Так, например, соляная кислота реагирует с ацетатом натрия, поскольку образуется слабая органическая кислота (уксусная):

Ch4COONa + HCl → Ch4COOH + NaCl

Следует отметить, что сероводород h3S является не только слабой кислотой, но и плохо растворим в воде, в связи с чем выделяется из нее в виде газа (с запахом тухлых яиц):

Na2S + 2HCl → h3S↑ + 2NaCl

Кроме того, обязательно следует запомнить, что слабые кислоты — угольная и сернистая — являются неустойчивыми и практически сразу же после образования разлагаются на соответствующий кислотный оксид и воду:

Na2CO3 + h3SO4 → Na2SO4 + h3O + CO2↑K2SO3 + 2HCl → 2KCl + h3O + SO2↑

Выше было сказано, что реакция соли с кислотой идет в том случае, если образуется осадок или слабая кислота. Т.е. если нет осадка и в предполагаемых продуктах присутствует сильная кислота, то реакция не пойдет. Однако есть случай, формально не попадающий под это правило, когда концентрированная серная кислота вытесняет хлороводород при действии на твердые хлориды:

h3SO4(конц.) + NaCl = HCl + NaHSO4

Однако, если брать не концентрированную серную кислоту и твердый хлорид натрия, а растворы этих веществ, то реакция действительно не пойдет:

Реакции средних солей с другими средними солями

Реакция между средними солями протекает в том случае, если одновременно (!) выполняются два требования:

  • • исходные соли растворимы;
  • • в предполагаемых продуктах есть осадок или газ.

Например, сульфат бария не реагирует с карбонатом калия, поскольку несмотря на то что в предполагаемых продуктах есть осадок (карбонат бария), не выполняется требование растворимости исходных солей.

В то же время хлорид бария реагирует с карбонатом калия в растворе, поскольку обе исходные соли растворимы, а в продуктах есть осадок:

BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaCl

Газ при взаимодействии солей образуется в единственном случае – если смешивать при нагревании раствор любого нитрита с раствором любой соли аммония:

NaNO2 + Nh5Cl → N2↑+ 2h3O + NaCl

Причина образования газа (азота) заключается в том, что в растворе одновременно находятся катионы Nh5+ и анионы NO2— , образующие термически неустойчивый нитрит аммония, разлагающийся в соответствии с уравнением:

Nh5NO2 → N2↑ + 2h3O

Реакции термического разложения солей

Разложение карбонатов

Все нерастворимые карбонаты, а также карбонаты лития и аммония термически неустойчивы и разлагаются при нагревании. Карбонаты металлов разлагаются до оксида металла и углекислого газа:

CaCO3 → CaO + CO2↑Li2CO3 → Li2O + CO2↑

а карбонат аммония дает три продукта – аммиак, углекислый газ и воду:

(Nh5)2CO3 = 2Nh4↑ + CO2↑ + h3O

Разложение нитратов

Абсолютно все нитраты разлагаются при нагревании, при этом тип разложения зависит от положения металла в ряду активности. Схема разложения нитратов металлов представлена на следующей иллюстрации:

Так, например, в соответствии с этой схемой уравнения разложения нитрата натрия, нитрата алюминия и нитрата ртути записываются следующим образом:

2NaNO3 → 2NaNO2 + O2↑4Al(NO3)3→ 2Al2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑Hg(NO3)2 → Hg + 2NO2↑ + O2↑

Также следует отметить специфику разложения нитрата аммония:

разложение нитрата аммония

Разложение солей аммония

Термическое разложение солей аммония чаще всего сопровождается образованием аммиака:

Nh5HCO3 → Nh4↑ + Н2O + CO2↑Nh5Cl → Nh4↑ + HCl↑(Nh5)2SO4 = Nh4 + Nh5HSO4

В случае, если кислотный остаток обладает окислительными свойствами, вместо аммиака образуется какой-либо продукт его окисления, например, молекулярный азот N2 или оксид азота (I):

Nh5NO2 → N2↑ + 2h3O(Nh5)2Cr2O7 → N2↑ + Cr2O3 + 4Н2Oразложение нитрата аммония Nh5NO3

Химические свойства кислых солей

Отношение кислых солей к щелочам и кислотам

Кислые соли реагируют с щелочами. При этом, если щелочь содержит тот же металл, что и кислая соль, то образуются средние соли:

NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + h3O

Также, если в кислотном остатке кислой соли осталось два или более подвижных атомов водорода, как, например, в дигидрофосфате натрия, то возможно образование как средней:

так и другой кислой соли с меньшим числом атомов водорода в кислотном остатке:

Nah3PO4 + NaOH = Na2HPO4 + h3O

Важно отметить, что кислые соли реагируют с любыми щелочами, в том числе и теми, которые образованы другим металлом, т.е. не входящим в состав исходной кислой соли. В этом случае образуются двойные соли. Например:

Кислые соли, образованные слабыми кислотами, реагируют с сильными кислотами аналогично соответствующим средним солям:

NaHCO3 + HCl → NaCl + h3O + CO2↑2KHS + h3SO4 → K2SO4 + 2h3S↑

Термическое разложение кислых солей

Все кислые соли при нагревании разлагаются. В рамках программы ЕГЭ по химии из реакций разложения кислых солей следует усвоить, как разлагаются гидрокарбонаты. Гидрокарбонаты металлов разлагаются уже при температуре более 60 оС. При этом образуются карбонат металла, углекислый газ и вода:

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + h3OCa(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + h3OMg(HCO3)2 → MgCO3↓ + CO2↑ + h3O

Последние две реакции являются основной причиной образования накипи на поверхности водонагревательных элементов в электрических чайниках, стиральных машинах и т.д.Гидрокарбонат аммония разлагается без твердого остатка с образованием двух газов и паров воды:

Nh5HCO3 → Nh4↑ + Н2O + CO2↑

Химические свойства основных солей

Основные соли всегда реагируют со всеми сильными кислотами. При этом могут образоваться средние соли, если использовались кислота с тем же кислотным остатком, что и в основной соли, или смешанные соли, если кислотный остаток в основной соли отличается от кислотного остатка реагирующей с ней кислоты:

Cu(OH)Cl + HCl → CuCl2 + h3OCu(OH)Cl + HBr → CuBrCl + h3O

Также для основных солей характерны реакции разложения при нагревании, например:

(CuOH)2CO3 t°→ 2CuO + CO2↑ + h3O

Химические свойства комплексных солей (на примере соединений алюминия и цинка)

В рамках программы ЕГЭ по химии следует усвоить химические свойства таких комплексных соединений алюминия и цинка, как тетрагидроксоалюминаты и третрагидроксоцинкаты.

Тетрагидроксоалюминатами и тетрагидроксоцинкатами называют соли, анионы которых имеют формулы [Al(OH)4]— и [Zn(OH)4]2- соответственно. Рассмотрим химические свойства таких соединений на примере солей натрия:

Данные соединения, как и другие растворимые комплексные, хорошо диссоциируют, при этом практически все комплексные ионы (в квадратных скобках) остаются целыми и не диссоциируют дальше:

Действие избытка сильной кислоты на данные соединения приводит к образованию двух солей:

Na[Al(OH)4] + 4HCl → NaCl + AlCl3 + 4h3O

При действии же на них недостатка сильных кислот в новую соль переходит только активный металл. Алюминий и цинк в составе гидроксидов выпадают в осадок:

Na[Al(OH)4] + HCl → NaCl + Al(OH)3↓ + h3ONa2[Al(OH)4] + 2HCl → 2NaCl + Zn(OH)2↓ + 2h3O

Осаждение гидроксидов алюминия и цинка сильными кислотами не является удачным выбором, поскольку сложно добавить строго необходимое для этого количество сильной кислоты, не растворив при этом часть осадка. По этой причине для этого используют углекислый газ, обладающий очень слабыми кислотными свойствами и благодаря этому не способный растворить осадок гидроксида:

Na[Al(OH)4] + CO2 → NaHCO3 + Al(OH)3↓Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 → 2NaHCO3 + Zn(OH)2↓

В случае тетрагидроксоалюмината осаждение гидроксида также можно проводить, используя диоксид серы и сероводород:

Na[Al(OH)4] + SO2 → NaHSO3 + Al(OH)3↓

В случае тетрагидроксоцинката осаждение сероводородом невозможно, поскольку в осадок вместо гидроксида цинка выпадает его сульфид:

При упаривании растворов тетрагидроксоцинката и тетрагидроксоалюмината с последующим прокаливанием данные соединения переходят соответственно в цинкат и алюминат:

Na2[Zn(OH)4] → Na2ZnO2 + 2h3ONa[Al(OH)4] → NaAlO2 + 2h3O

scienceforyou.ru

Средние, кислые и основные соли

Все рассмотренные выше соли являются нормальными или средними солями. Молекулы их содержат катион металла (или аммония Nh5+) и кислотный остаток, не содержащий водорода. Кроме средних солей, различают кислые соли и основные соли.

Кислые соли– это продукты неполного замещения водорода кислоты на металл – результат и подтверждение ступенчатого характера диссоциации многоосновных кислот.

 

Первая ступень диссоциации Примеры кислых солей

серной кислоты: серной кислоты:

h3SO4 ↔ H+ + HSO4- NaHSO4, Ca(HSO4)2, Al(HSO4)3.

Примеры кислых солей ортофосфорной кислоты:

Na2+HPO42- –– гидрофосфат натрия,

Na+h3PO4- –– дигидрофосфат натрия,

Ca2+(h3PO4)2- –– дигидрофосфат кальция.

 

Основные соли – продукты неполного замещения гидроксильных групп основания на кислотный остаток – результат и подтверждение ступенчатого характера диссоциации многоатомных оснований.

 

Ступенчатая диссоциация: Примеры основных солей:

 

1. Fe(OH)3 ↔ Fe(OH)2+ + OH- Fe(OH)2Cl, Fe(OH)2NO3, [Fe(OH)2]2SO4.

.

 

2. Fe(OH)2+ ↔ FeOh3+ + OH- FeOHCl2, FeOH(NO3)2, FeOHSO4.

Названия солейобобщены в табл.1 приложения 2 и в ремарке после таблицы.

 

Графические формулы

Графическая формула показывает, в каком порядке и каким количеством валентных связей атомы связаны друг с другом. При составлении графической формулы:

– каждый атом обозначается символом своего элемента, так что химических знаков элемента в графическом изображении столько, сколько соответствующих атомов,

– каждая валентная связь между атомами обозначается черточкой,

- как правило, соединяют положительно заряженный атом с отрицательно заряженным.

Посмотрим на графические формулы оксида натрия Na2O:

 

правильно неправильно

 

Na Na Na Na

 

O O

 
 

Na –– O –– Na Na –– Na –– O

 

Представим графически формулу СО2. Перед построением графической формулы целесообразно определить степени окисления атомов, входящих в состав молекулы. Так в молекуле CO2 атом углерода четырехвалентен, имеет степень окисления 4+; кислород двухвалентен, 2-. От символа «С» должно исходить 4 черточки:

==С==

В электронейтральной молекуле все валентные связи должны быть «замкнуты». Значит, два атома О «замкнут» по две черточки каждый:

 

O == C == O.

 
 

Для некоторых оксидов возможно несколько равноценных вариантов построения графических формул: О

O == Al –– O –– Al == O; Al –– O –– Al

O

 

При написании графических формул кислородных кислот необходимо определить степень окисления центрального атома по известным степеням окисления кислорода (2-) и водорода (1+). Число валентных черточек около каждого атома должно отвечать степени его окисления. Следует помнить, что водород соединяется с центральным атомом только через кислород, т.е. в кислородных кислотах присутствуют группы OH. Именно с этих групп, связанных с элементом, образующим кислоту, и удобно начинать составление графической формулы кислоты.

Пример: Изобразить графически формулу серной кислоты h3SO4.

 

В молекуле серной кислоты 2 атома водорода, значит в ней присутствуют 2 гидроксильные группы HO-. Соединим их с атомом серы «S»

 

H¾O

\

S

/

H¾ O

Для завершения графического изображения добавим к атому серы оставшиеся атомы кислорода (их два), используя двойные связи

H¾O O

\ //

S

/ \\

H¾O O

 

Формула завершена. Ниже приводятся графические формулы некоторых кислот

 

 

Н –– О Н –– О Н –– О

Н –– О ––– Р = О С = О; Si = О

Н –– О Н –– О Н –– О

ортофосфорная h4PO4 угольная Н2CO3 кремниевая h3SiO4

Изображение графических формул солей удобнее начинать с построения кислотного остатка. Например для силиката бария BaSiO3 кислотный остаток получаем, учитывая, что это остаток кремниевой кислоты, он имеет вид

 

 

 

O ––

½

O == Si

½

O ––

В отличие от электронейтральной молекулы кислоты, он потерял два атома водорода. Этот кислотный остаток обеими своими свободными связями в молекуле BaSiO3 связан с атомом бария, который имеет степень окисления 2+

 

 

O

       
   

O == Si Ba

 

O

Построение графической формулы кислоты – наиболее сложная задача, равноценная детской игре с пазлами. Предлагается следующая последовательность действий. Надо использовать все атомы, входящие в формулу; надо обеспечить их соединение в единое целое, но так, чтобы положительно заряженные атомы «рукопожимались» только с отрицательно заряженными. При этом количество валентных черточек, исходящих из каждого атома, должно соответствовать его степени окисления (заряду).

 

Упражнение 1. Постройте графические формулы высших оксидов Si, V, W, B.

Упражнение 2. Постройте графические формулы Mg(NO3)2, MgSO4, AlPO4, Ca3(PO4)2, NaBO2

 

Приложение 2

Справочные таблицы

Таблица 1



infopedia.su

Соли

Соли-продукт замещения атомов водорода в кислоте на металл. Растворимые соли в соде диссоцируют на катион металла и анион кислотного остатка. Соли делят на:

·        Средние

·        Кислые

·        Основные

·        Комплексные

·        Двойные

·        Смешанные

 

Средние соли. Это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на атомы металла, или на группу атомов (Nh5+): MgSO4,Na2SO4,Nh5Cl, Al2(SO4)3.

Названия средних солей происходят от названия металлов и кислот:CuSO4-сульфат меди,Na3PO4-фосфат натрия,NaNO2-нитрит натрия,NaClO-гипохлорит натрия,NaClO2-хлорит натрия,NaClO3-хлорат натрия,NaClO4-перхлорат натрия,CuI- йодид меди(I), CaF2-фторид кальция. Так же надо запомнить несколько тривиальных названий: NaCl-поваренная соль, KNO3-калийная селитра, K2CO3-поташ, Na2CO3-сода кальцинированная,Na2CO3∙10h3O-сода кристаллическая, CuSO4- медный купорос,Na2B4O7.10h3O- бура,Na2SO4.10h3O-глауберова соль.Двойные соли. Это соли, содержащие два типа катионов (атомы водорода многоосновной кислоты замещены двумя различными катионами): MgNh5PO4,KAl(SO4)2,NaKSO4.Двойные соли как индивидуальные соединения существуют только в кристаллическом виде. При растворении в воде они полностью диссоциируют на ионы металлов и кислотные остатки (если соли растворимые), например:

NaKSO4↔Na++K++SO42-

Примечательно, что диссоциация двойных солей в водных растворах проходит в 1 ступень. Для названия солей данного типа нужно знать названия аниона и двух катионов:MgNh5PO4- фосфат магния-аммония.

Комплексные соли.Это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемомукомплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Комплексные соли делятся на:

1)    Катионные комплексы

[Zn(Nh4)4]Cl2 — дихлоридтетраамминцинка(II) [Co(Nh4)6]Cl2 — дихлоридгексаамминкобальта(II)

2) Анионные комплексы

K2[BeF4] — тетрафторобериллат(II) калия Li[Alh5] — тетрагидридоалюминат(III) лития K3[Fe(CN)6] — гексацианоферрат(III) калия

Теорию строения комплексных соединений разработал швейцарский химик А. Вернер.

Кислые соли – продукты неполного замещения атомов водорода в многоосновных кислотах на катионы металла.

Например: NaHCO3

Химические свойства:Реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода. 2KHSO4+Mg→h3↑+Mg(SO)4+K2 (SO)4

Заметим, что для таких реакций опасно брать щелочные металлы, ибо они вначале прореагируют с водой с большим выделением энергии, и произойдёт взрыв, так как все реакции происходят в растворах.

2NaHCO3+Fe→h3↑+Na2 CO3+Fe2 (CO3 ) 3↓

Кислые соли реагируют с растворами щелочей и образуют среднюю(ие) соль(ли) и воду:

NaHCO3+NaOH→Na2 CO3+h3O

2KHSO4+2NaOH→2h3O+K2 SO4+Na2 SO4

Кислые соли реагируют с растворами средних солей в том случае, если выделяется газ, выпадает осадок, или выделяется вода:

2KHSO4+MgCO3→MgSO4+K2 SO4+CO2↑+h3O

2KHSO4+BaCl2→BaSO4↓+K2 SO4+2HCl

Кислые соли реагируют с кислотами, если кислота-продукт реакции будет более слабая или летучая, чем добавленная.

NaHCO3+HCl→NaCl+CO2↑+h3O

Кислые соли реагируют с основными оксидами с выделением воды и средних солей:

2NaHCO3+MgO→MgCO3↓+Na2 CO3+h3O

2KHSO4+BeO→BeSO4+K2 SO4+h3O

Кислые соли (в частности гидрокарбонаты) разлагаются под действием температуры:2NaHCO3 → Na2 CO3+CO2+h3O

Получение:

Кислые соли образуются при воздействии на щёлочь избытком раствора многоосновной кислоты (реакция нейтрализации):

NaOH+h3 SO4→NaHSO4+h3O

Mg(OH)2+2h3 SO4→Mg(HSO4 ) 2+2h3O

Кислые соли образуются при растворении основных оксидов в многоосновных кислотах: MgO+2h3 SO4→Mg(HSO4 ) 2+h3O

Кислые соли образуются при растворении металлов в избытке раствора многоосновной кислоты: Mg+2h3 SO4→Mg(HSO4 )2+h3↑

Кислые соли образуются в результате взаимодействия средней соли и кислоты, которой образован анион средней соли: Ca3 (PO4 )2+h4 PO4→3CaHPO4

Основные соли:

Основные соли – продукт неполного замещения гидроксогруппы в молекулах многокислотных оснований на кислотные остатки.

Пример: MgOHNO3,FeOHCl.

Химические свойства:Основные соли реагируют с избытком кислоты, образуя среднюю соль и воду.

MgOHNO3+HNO3→Mg(NO3 )2+h3O

Основные соли разлагаются температурой:

[Cu(OH) ]2 CO3 →2CuO+CO2↑+h3O

Получение основных солей: Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями: 2MgCl2+2Na2 CO3+h3O→[Mg(OH) ]2 CO3+CO2↑+4NaCl Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой:

ZnCl2+h3O→[Zn(OH) ]Cl+HCl

Большинство основных солей являются малорастворимыми. Многие из них являются минералами, напримермалахитCu2CO3(OH)2и гидроксилапатит Ca5(PO4)3OH.

Свойства смешанных солей не рассматриваются в школьном курсе химии, но определение важно знать.Смешанные соли – это соли, в составе которых к одному катиону металла присоединены кислотные остатки двух разных кислот.

Наглядный пример -Ca(OCl)Cl  белильная известь (хлорка).

 

Номенклатура:

1.     Соль содержит комплексный катион

Сначала называют катион, затем входящие в внутреннюю сферу лиганды- анионы, с окончанием на «о» (Cl-- хлоро, OH--гидроксо), затем лиганды, представляющие собой нейтральные молекулы (Nh4-амин,h3O-акво).Если одинаковых лигандов больше 1, о их количество обозначают греческими числительными:1 — моно, 2 — ди,3 — три, 4 — тетра, 5 — пента, 6 — гекса, 7 — гепта, 8 — окта, 9 — нона, 10 — дека. Последним называют ион-комплексообразователь, в скобках указывая его валентность, если она переменная.

[Ag(Nh4)2](OH)-гидроксид диамин серебра (I)

[Co(Nh4)4Cl2]Cl2-хлорид дихлорoтетраамин кобальта (III)

2.     Соль содержит комплексный анион.

Сначала называют лиганды -анионы, затем входящие в внутреннюю сферу нейтральные молекулы с окончанием на «о», указывая их количество греческими числительными. Последним называют ион-комплексообразователь на латинском, с суффиксом «ат», указывая в скобочках валентность. Далее пишется название катиона, находящегося в внешней сфере, число катионов не указывается.

K4[Fe(CN)6]-гексацианоферрат (II) калия(реактив на ионы Fe3+)

K3[Fe(CN)6]- гексацианоферрат (III) калия(реактив на ионы Fe2+)

Na2[Zn(OH)4]-тетрагидроксоцинкат натрия

Большинство ионов комплексообразователей- металлы. Наибольшую склонность к комплексообрзованию проявляют d элементы. Вокруг центрального иона-комплексообразователя находятся противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы- лиганды или адденды.

Ион-комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса (в квадратных скобочках), число лигандов, координирующихся вокруг центрального иона называют координационным числом.

Ионы, не вошедшие в внутреннюю сферу, образуют внешнюю сферу. Если комплексный ион- катион, то во внешней сфере анионы и наоборот, если комплексный ион-анион, то во внешней сфере- катионы. Катионами обычно являются ионы щелочных и щёлочноземельных металлов, катион аммония. При диссоциации комплексные соединения дают сложные комплексные ионы, которые довольно устойчивы в растворах:

K3 [Fe(CN) 6]↔3K++[Fe(CN)6 ]3-

Если речь идёт о кислых солях, то при чтении формулы произносится приставка гидро-, например: Гидросульфид натрия NaHS

Гидрокарбонат натрия NaHCO3

С основными солями же используется приставка гидроксо- или дигидроксо-

(зависит от степени окисления металла в соли), например: гидроксохлорид магнияMg(OH)Cl,  дигидроксохлорид алюминия Al(OH)2Cl

http://alnam.ru/archive/arch.php?path=../htm/book_eq_chem/files.book&file=eq_chem_13.files/image2.gif

Способы получения солей:

1.     Прямое взаимодействие металла с неметаллом. Этим способом можно получают соли бескислородных кислот.

Zn+Cl2→ZnCl2

2.     Взаимодействие кислоты и основания (реакция нейтрализации). Реакции этого типа имеют большое практическое значение (качественные реакции на большинство катионов), они всегда сопровождаются выделением воды:

NaOH+HCl→NaCl+h3O

Ba(OH)2+h3 SO4→BaSO4↓+2h3O

3.     Взаимодействие основного оксида с кислотным:

SO3+BaO→BaSO4↓

4.     Взаимодействие кислотного оксида и основания:

2NaOH+2NO2→NaNO3+NaNO2+h3O

NaOH+CO2→Na2 CO3+h3O

5.     Взаимодействие основного оксида и кислота:

Na2 O+2HCl→2NaCl+h3O

CuO+2HNO3=Cu(NO3 ) 2+h3O

6.     Прямое взаимодействие металла с кислотой. Эта реакция может сопровождаться выделением водорода. Будет ли выделяться водорода   или нет зависит от активности металла, химических свойств кислоты и ее концентрации (см. Свойства концентрированной серной и азотной кислот).

Zn+2HCl=ZnCl2+h3↑

h3 SO4+Zn=ZnSO4+h3↑

7.       Взаимодействие соли с кислотой. Эта реакция будет происходить при условии, что кислота, образующая соль слабее или более летуча, чем кислота, вступившая в реакцию:

Na2 CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+h3O

8.     Взаимодействие соли с кислотным оксидом. Реакции идут только при нагревании, поэтому, вступающий в реакцию оксид должен быть менее летучим, чем образующийся после реакции:

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑

9.     Взаимодействие неметалла с щелочью. Галогены, сера и некоторые другие элементы, взаимодействуя с щелочами дают бескислородную и кислородосодержащую соли:

Cl2+2KOH=KCl+KClO+h3O(реакция идёт без нагревания)

Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3h3O (реакция идёт с нагреванием)

3S+6NaOH=2Na2 S+Na2 SO3+3h3O

10.                             Взаимодействие между двумя солями. Это наиболее распространённыйспособ получения солей. Для этого обе соли, вступившие в реакцию должны бать хорошо растворимы, а так как это реакция ионного обмена, то, для того, чтобы она прошла до конца, нужно чтобы 1 из продуктов реакции был нерастворим:

Na2 CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

Na2 SO4+ BaCl2=2NaCl+BaSO4↓

11.                             Взаимодействие между солью и металлом. Реакция протекает в том случае, если металл стоит в ряду напряжения металлов левее того, который содержится в соли:

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu↓

12.                             Термическое разложение солей. При нагревании некоторых кислородосодержащих солей образуются новые, с меньшим содержанием кислорода, или вообще его не содержащие:

2KNO3 → 2KNO2+O2↑

4KClO3 → 3KClO4+KCl

2KClO3 → 3O2↑+2KCl

13.                             Взаимодействие неметалла с солью. Некоторые неметаллы способны соединяться с солями, с образованием новых солей:

Cl2+2KI=2KCl+I2↓

14.                             Взаимодействие основания с солью. Так как это реакцияионного обмена, то, для того, чтобы она прошла до конца, нужно чтобы 1 из продуктов реакции был нерастворим (это реакция так же пользуются для перевода кислых солей в средние):

FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓ +3NaCl

NaOH+ZnCl2= (ZnOH)Cl+NaCl

KHSO4+KOH=K2 SO4+h3O

Так же таким способом можно получать и двойные соли:

NaOH+ KHSO4=KNaSO4+h3O

15.                             Взаимодействие металла с щелочью. Металлы, которые являются амфотерными реагируют с щелочами, образуя комплексы:

2Al+2NaOH+6h3O=2Na[Al(OH)4]+3h3↑

16.                             Взаимодействие солей(оксидов, гидроксидов, металлов) с лигандами:

2Al+2NaOH+6h3O=2Na[Al(OH)4]+3h3↑

AgCl+3Nh5OH=[Ag(Nh4 )2]OH+Nh5 Cl+2h3O

3K4 [Fe(CN) 6]+4FeCl3=Fe3 [Fe(CN) 6]3+12KCl

AgCl+2Nh5 OH=[Ag(Nh4 )2]Cl+2h3O

Авторы статьи: Симкин Егор Андреевич, Каштанов Артём Денисович

Редактор: Харламова Галина Николаевна

www.teslalab.ru

Свойства солей

Соли - это сложные вещества, состоящие из одного (нескольких) атомов металла (или более сложных катионных групп, например, аммонийных групп NН4+, гидроксилированных групп Ме(ОН)nm+) и одного (нескольких) кислотных остатков. Общая формула солей МеnАm, где А - кислотный остаток. Соли (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы металла (или аммония NН4+) и анионы кислотного остатка.

Классификация. По составу соли подразделяют на средние (нормальные), кислые (гидросоли), основные (гидроксосоли), двойные, смешанные и комплексные (см. таблицу).

 

Таблица - Классификация солей по составу

СОЛИ

Средние

(нормальные) - продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл

AlCl3

Кислые(гидросоли) - продукт неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл

КHSO4

Основные (гидроксосоли) -продукт неполного замещения ОН-групп основания на кислотный остаток

FeOHCl

Двойные - содержат два разных металла и один кислотный остаток

КNaSO4

Смешанные - содержат один металл и несколько кислотных остатков

CaClBr

Комплексные

[Cu(Nh4)4]SO4

 

Физические свойства. Соли - это кристаллические вещества разных цветов и разной растворимости в воде.

 

Химические свойства

 

1) Диссоциация. Средние, двойные и смешанные соли диссоциируют одноступенчато. У кислых и основных солей диссоциация происходит ступенчато.

 

NaCl  Na+ + Cl–.

КNaSO4 К+ + Na+ + SO42– .

CaClBr Ca2+ + Cl –+ Br–.

КHSO4 К+ + НSO4–                     HSO4– H+ + SO42–.

FeOHClFeOH+ + Cl–                   FeOH+Fe2+ + OH–.

[Cu(Nh4)4]SO4 [Cu(Nh4)4]2+ + SO42–                   [Cu(Nh4)4]2+ Cu2+ + 4Nh4.

 

2) Взаимодействие с индикаторами. В результате гидролиза в растворах солей накапливаются ионы Н+ (кислая среда) или ионы ОН– (щелочная среда). Гидролизу подвергаются растворимые соли, образованные хотя бы одним слабым электролитом. Растворы таких солей взаимодействуют с индикаторами:

 

индикатор + Н+ (ОН–)  окрашенное соединение.

 

AlCl3 + h3O  AlOHCl2 + HCl       Al3+ + h3O  AlOh3+ + H+

 

3) Разложение при нагревании. При нагревании некоторых солей они разлагаются на оксид металла и кислотный оксид:

 

СаСO3 СаO + СО2­.

 

соли бескислородных кислот при нагревании могут распадаться на простые вещества:

 

2AgCl Ag + Cl2­.

 

Соли, образованные кислотами-окислителями, разлагаются сложнее:

2КNO3  2КNO2 + O2­.

4) Взаимодействие с кислотами: Реакция происходит, если соль образована более слабой или летучей кислотой, или если образуется осадок.

2HCl + Na2CO3  ® 2NaCl + CO2­ + h3O              2H+ + CO32–® CO2­ + h3O.

СaCl2 + h3SO4 ® CaSO4¯ + 2HCl             Сa2+ + SO42- ® CaSO4¯.

Основные соли при действии кислот переходят в средние:

 

FeOHCl + HCl ® FeCl2 + h3O.

 

Средние соли, образованные многоосновными кислотами, при взаимодействии с ними образуют кислые соли:

 

Na2SO4 + h3SO4 ® 2NaHSO4.

 

5) Взаимодействие со щелочами. Со щелочами реагируют соли, катионам которых соответствуют нерастворимые основания.

 

 CuSO4 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ + Na2SO4              Cu2+ + 2OH– ® Cu(OH)2¯.

 

6) Взаимодействие друг с другом. Реакция происходит, если взаимодействуют растворимые соли и при этом образуется осадок.

AgNO3 + NaCl ® AgCl¯ + NaNO3                             Ag+ + Cl– ® AgCl¯.

7) Взаимодействие с металлами. Каждый предыдущий металл в ряду напряжений вытесняет последующий за ним из раствора его соли:

Fe + CuSO4 ® Cu¯ + FeSO4            Fe + Cu2+ ® Cu¯ + Fe2+.

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au

8) Электролиз (разложение под действием постоянного электрического тока). Соли подвергаются электролизу в растворах и расплавах:

 

2NaCl + 2h3O h3­ + 2NaOH + Cl2­.

2NaClрасплав 2Na + Cl2­.

 

9) Взаимодействие с кислотными оксидами.

 

СО2 + Na2SiO3  ® Na2CO3  + SiO2

 

Na2CO3  + SiO2 СО2­ + Na2SiO3

 

Получение. 1) Взаимодействием металлов с неметаллами:

 

2Na + Cl2 ® 2NaCl.

 

2) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотными оксидами:

 

 CaO + SiO2 CaSiO3                       ZnO + SO3 ZnSO4.

 

3) Взаимодействием основных оксидов с амфотерными оксидами:

 

Na2O + ZnO  Na2ZnO2.

 

4) Взаимодействием металлов с кислотами:

 

2HCl + Fe ® FeCl2 + h3­.

 

5) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотами:

 

Na2O + 2HNO3 ® 2NaNO3 + h3O                      ZnO + h3SO4 ® ZnSO4 + h3O.

 

6) Взаимодействием амфотерных оксидов и гидроксидов со щелочами:

 

В растворе: 2NaOH + ZnO + h3O ® Na2[Zn(OH)4]              2OH–+ ZnO + h3О ® [Zn(OH)4]2–.

При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + h3O.

В растворе: 2NaOH + Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4]                 2OH–  +  Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–

При сплавлении: 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2 + 2h3O.

 

7) Взаимодействием гидроксидов металлов с кислотами:

 

Ca(OH)2+ h3SO4 ® CaSO4¯ + 2h3O                         Zn(OH)2+ h3SO4 ® ZnSO4 + 2h3O.

 

8) Взаимодействием кислот с солями:

 

2HCl + Na2S ® 2NaCl + Н2S­.

 

9) Взаимодействием солей со щелочами:

 

ZnSО4 + 2NaOH ® Na2SO4 + Zn(OH)2¯.

 

10) Взаимодействием солей друг с другом:

 

AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3.

Л.А. Яковишин

www.sev-chem.narod.ru


Смотрите также