Примеры солей. Соли, их классификация и свойства — Гипермаркет знаний

10. Соли, их классификация, номенклатура, получение, химические свойства.

Солями называются сложные вещества формула молекулы которых, состоит из атомов металлов и кислотных остатков (иногда могут содержать водород). Например, NaCl – хлорид натрия, СаSO 4 – сульфат кальция и т. д.

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

Na + Cl – – хлорид натрия

Ca 2+ SO 4 2– – сульфат кальция и т.д.

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

1. Средние соли – все атомы водорода в кислоте замещены металлом: Na 2 CO 3 , KNO 3 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: NaHCO 3 , NaH 2 PO 4 и т. д.

3. Основные соли можно рассматривать как продукты неполного, или частичного, замещения гидроксильных групп оснований кислотными остатками: Аl(OH)SO 4 , Zn(OH)Cl и т.д.

По числу присутствующих в структуре катионов и анионов выделяют следующие типы солей.

Простые соли - соли, состоящие из одного вида катионов и одного вида анионов (NaCl)

Двойные соли - соли, содержащие два различных катиона (KAl(SO 4) 2 ·12 H 2 O).

Смешанные соли - соли, в составе которых присутствует два различных аниона (Ca(OCl)Cl).

Также различают гидратные соли (кристаллогидраты), в состав которых входят молекулы кристаллизационной воды, например,Na 2 SO 4 ·10 H 2 O, и комплексные соли, содержащие комплексный катион или комплексный анион (K 4 , Cu(NH 3) 4 ](OH) 2

По международной номенклатуре название соли каждой кислоты происходит от латинского названия элемента. Например, соли серной кислоты называются сульфатами: СаSO 4 – сульфат кальция, Mg SO 4 – сульфат магния и т.д.; соли соляной кислоты называются хлоридами: NaCl – хлорид натрия, ZnCI 2 – хлорид цинка и т.д.

В название солей двухосновных кислот добавляют частицу «би» или «гидро»: Mg(HCl 3) 2 – бикарбонат или гидрокарбонат магния.

При условии, что в трехосновной кислоте замещён на металл только один атом водорода, то добавляют приставку «дигидро»: NaH 2 PO 4 – дигидрофосфат натрия.

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

Способы получения солей

Взаимодействие металла с кислотой.

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Взаимодействие основного оксида с кислотой

CaO + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O

Взаимодействие основания с кислотой (реакция нейтрализации).

Ba(OH) 2 + 2HCl = BaCl 2 + 2H 2 O

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O

При неполной нейтрализации кислоты основанием образуется кислая соль:

H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O

Взаимодействие соли с кислотой. В этом случаи образуется новая кислота и новая соль. Для осуществления этой реакции необходимо, что бы взятая кислота была сильнее образующейся или менее летучей.

2NaCl + H 2 So 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl

Действием избытка кислоты на средние соли многоосновных кислот получают кислые соли:

Na 2 SO 4 + H 2 SO 4 = 2NaHSO 4

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

Взаимодействие основного оксида с кислотным оксидом.

CaО + SiО 2 = CaSiO 3

Взаимодействие основания с кислотным оксидом

6NaOH + P 2 O 5 = 2Na 3 PO 4 + 3H 2 O

Взаимодействие соли с кислотным оксидом. Вступающий в реакцию кислотный оксид должен быть менее летуч, чем образующийся после реакции.

CaCO 3 + SiO 2 = t CaSiO 3 + CO 2

Взаимодействие соли с основанием. Этим способом можно получить как средние соли, так и, при недостатке основания, основные соли. Кислые соли, взаимодействуют с основанием, переходят в средние:

Fe(NO 3) 3 + 3NaOH = 3NaNo 3 + Fe(OH) 3 ↓

ZnCl 2 + KOH = ZnOHCl + KCl

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 + 2H 2 O

Взаимодействие между двумя солями. Образуются две новые соли. Реакция протекает до конца лишь в том случае, если одна из образующихся солей выпадает в осадок:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl

AgNO 3 + KJ = AgI↓ + KNO 3

Взаимодействие между металлом и солью. Вступивший в реакцию металл должен находится в ряду напряжения металлов левее металла, входящего в состав исходной соли.

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Взаимодействие металла с неметаллом

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

Взаимодействие металла со щелочью.

Zn + 2NaOH кр Na 2 ZnO 2 + H 2

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Взаимодействие металла со щелочью

Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

Взаимодействие неметалла с солью.

Cl 2 + KJ = 2KCl + J 2

Термическое разложение солей.

2KNO 3 2KNO 2 + O 2

2KClO 3 2KCl + 3O 2

Химические свойства солей

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

1. Некоторые соли разлагаются при прокаливании:

CaCO 3 = CaO + CO 2

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 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2HCl.

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

Ba(OH) 2 + Mg SO 4 → BaSO 4 ↓ + Mg(OH) 2 .

4. Взаимодействуют друг с другом с образованием новых солей:

NaCl + AgNO 3 → AgCl + NaNO 3 .

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

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓.

Рассмотрим важнейшие способы получения солей.

Реакция нейтрализации . Растворы кислоты и основания смешивают в нужном мольном соотношении. После выпаривания воды получают кристаллическую соль. Например:

2 . Реакция кислот с основными оксидами . Фактически, это вариант реакции нейтрализации. Например:

3 . Реакция оснований с кислотными оксидами . Это также вариант реакции нейтрализации:

4 . Реакция основных и кислотных оксидов между собой :

5 . Реакция кислот с солями . Этот способ подходит, например, в том случае, если образуется нерастворимая соль, выпадающая в осадок:

6 . Реакция оснований с солями . Для таких реакций подходят только щелочи (растворимые основания). В этих реакциях образуется другое основание и другая соль. Важно, чтобы новое основание не было щелочью и не могло реагировать с образовавшейся солью. Например:

7. Реакция двух различных солей. Реакцию удается провести только в том случае, если хотя бы одна из образующихся солей нерастворима и выпадает в осадок:

Выпавшую в осадок соль отфильтровывают, а оставшийся раствор упаривают и получают другую соль. Если же обе образующиеся соли хорошо растворимы в воде, то реакции не происходит: в растворе существуют лишь ионы, не взаимодействующие между собой:

NaCl + KBr = Na + + Cl  + K + + Br 

Если такой раствор упарить, то мы получим смесь солей NaCl, KBr, NaBr и KCl, но чистые соли в таких реакциях получить не удается.

8 . Реакция металлов с кислотами . Соли образуются и в окислительно-восстановительных реакциях. Например, металлы, расположенные левее водорода в ряду активности металлов (таблица 4-3), вытесняют из кислот водород и сами соединяются с ними, образуя соли:

9 . Реакция металлов с неметаллами . Эта реакция внешне напоминает горение. Металл «сгорает» в токе неметалла, образуя мельчайшие кристаллы соли, которые выглядят, как белый «дым»:

10 . Реакция металлов с солями . Более активные металлы, расположенные в ряду активности левее , способны вытеснять менее активные (расположенные правее ) металлы из их солей:

Рассмотрим химические свойства солей.

Наиболее распространенные реакции солей – реакции обмена и окислительно-восстановительные реакции. Сначала рассмотрим примеры окислительно-восстановительных реакций.

1 . Окислительно-восстановительные реакции солей .

Поскольку соли состоят из ионов металла и кислотного остатка, их окислительно-восстановительные реакции условно можно разбить на две группы: реакции за счет иона металла и реакции за счет кислотного остатка, если в этом кислотном остатке какой-либо атом способен менять степень окисления.

А) Реакции за счет иона металла.

Поскольку в солях содержится ион металла в положительной степени окисления, они могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, где ион металла играет роль окислителя. Восстановителем чаще всего служит какой-нибудь другой (более активный) металл:

Принято говорить, что более активные металлы способны вытеснять другие металлы из их солей. Металлы, находящиеся в ряду активности левее (см. параграф 8.3), являются более активными.

Б) Реакции за счет кислотного остатка.

В кислотных остатках часто имеются атомы, способные изменять степень окисления. Отсюда –многочисленные окислительно-восстановительные реакции солей с такими кислотными остатками. Например:

2 . Обменные реакции солей .

Такие реакции могут происходить, когда соли реагируют: а) с кислотами, б) с щелочами, в) с другими солями. При проведении обменных реакций берут растворы солей. Общим требованием для таких реакций является образование малорастворимого продукта, который удаляется из раствора в виде осадка. Например:

а) CuSO 4 + H 2 S = CuS↓ (осадок) + H 2 SO 4

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ (осадок) + HNO 3

б) FeCl 3 + 3 NaOH = Fe(OH) 3 ↓ (осадок) + 3 NaCl

CuSO 4 + 2 KOH = Cu(OH) 2 ↓ (осадок) + K 2 SO 4

в) BaCl 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ (осадок) + 2 KCl

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ (осадок) + 2 NaCl

Если хотя бы один продукт таких обменных реакций не уходит из сферы реакции в виде осадка (иногда – в виде газа), то при смешивании растворов образуется только смесь ионов, на которые при растворении распадаются исходная соль и реагент. Таким образом, обменная реакция произойти не может.

В предыдущих разделах постоянно встречались реакции, в которых образуются соли.

Солями называются вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками.

Исключением являются соли аммония, в которых с кислотными остатками связаны не атомы металла, а частицы NH 4 + . Примеры типичных солей приведены ниже.

NaCl – хлорид натрия,

Na 2 SO 4 – сульфат натрия,

СаSO 4 – сульфат кальция,

СаCl 2 – хлорид кальция,

(NH 4) 2 SO 4 – сульфат аммония.

Формула соли строится с учетом валентностей металла и кислотного остатка. Практически все соли – ионные соединения, поэтому можно говорить, что в солях связаны между собой ионы металла и ионы кислотных остатков:

Na + Cl – – хлорид натрия

Ca 2+ SO 4 2– – сульфат кальция и т.д.

Названия солей составляются из названия кислотного остатка и названия металла. Главным в названии является кислотный остаток. Названия солей в зависимости от кислотного остатка показаны в таблице 4.6. В верхней части таблицы приведены кислородсодержащие кислотные остатки, в нижней – бескислородные.

Таблица 4-6. Построение названий солей.

Из таблицы 4-6 видно, что названия кислородсодержащих солей имеют окончания «ат », а названия бескислородных солей – окончания «ид ».

В некоторых случаях для кислородсодержащих солей может использоваться окончание «ит ».Например, Na 2 SO 3 – сульфит натрия. Это делается для того, чтобы различать соли серной кислоты (H 2 SO 4) и сернистой кислоты (H 2 SO 3) и в других таких же случаях.

Все соли разделяются на средние, кислые и основные . Средние соли содержат только атомы металла и кислотного остатка. Например, все соли из таблицы 4-6 являются средними солями.

Любую соль можно получить соответствующей реакцией нейтрализации. Например, сульфит натрия образуется в реакции между сернистой кислотой и основанием (едким натром). При этом на 1 моль кислоты требуется взять 2 моля основания:

Если взять только 1 моль основания – то есть меньше, чем требуется для полной нейтрализации, то образуется кислая соль – гидросульфит натрия:

Кислые соли образуются многоосновными кислотами. Одноосновные кислоты кислых солей не образуют.

Кислые соли, помимо ионов металла и кислотного остатка, содержат ионы водорода.

Названия кислых солей содержат приставку «гидро» (от слова hydrogenium – водород). Например:

NaHCO 3 – гидрокарбонат натрия,

K 2 HPO 4 – гидрофосфат калия,

KH 2 PO 4 – дигидрофосфат калия.

Основные соли образуются при неполной нейтрализации основания. Названия основных солей образуют с помощью приставки «гидроксо». Ниже приведен пример, показывающий отличие основных солей от обычных (средних).

Соли - органические и неорганические химические вещества сложного состава. В химической теории нет строгого и окончательного определения солей. Их можно охарактеризовать как соединения:
- состоящие из анионов и катионов;
- получаемые в результате взаимодействия кислот и оснований;
- состоящие из кислотных остатков и ионов металлов.

Кислотные остатки могут быть связаны не с атомами металлов, а с ионами аммония (NH 4)+, фосфония (РН 4)+, гидроксония (Н 3 О)+ и некоторыми другими.

Виды солей

Кислотные, средние, оснóвные. Если в кислоте все протоны водорода заменены ионами металла, то такие соли называют средними, например, NaCl. Если водород замещен лишь частично, то такие соли - кислые, напр. KHSO 4 и NaH 2 PO 4 . Если гидроксильные группы (OH)– основания замещены кислотным остатком не полностью, то тогда соль - оснóвная, напр. CuCl(OH), Аl(OH)SO 4 .

- Простые, двойные, смешанные. Простые соли состоят из одного металла и одного кислотного остатка, например, K 2 SO 4 . В двойных солях два металла, например KAl(SO 4) 2 . В смешанных солях два кислотных остатка, напр. AgClBr.

Органические и неорганические.
- Комплексные соли с комплексным ионом: K 2 , Cl 2 и другие.
- Кристаллогидраты и кристаллосольваты.
- Кристаллогидраты с молекулами кристаллизационной воды. CaSO 4 *2H 2 O.
- Кристаллосольваты с молекулами растворителя. Например, LiCl в жидком аммиаке NH 3 дает сольват LiCl*5NH 3 .
- Кислородосодержащие и не содержащие кислород.
- Внутренние, иначе называемые биполярными ионами.

Свойства

Большинство солей - твердые вещества с высокой температурой плавления, не проводящие ток. Растворимость в воде - важная характеристика, на ее основании реактивы делят на водорастворимые, малорастворимые и не растворимые. Многие соли растворяются в органических растворителях.

Соли реагируют:
- с более активными металлами;
- с кислотами, основаниями, другими солями, если в ходе взаимодействия получаются вещества, в дальнейшей реакции не участвующие, например, газ, нерастворимый осадок, вода. Разлагаются при нагревании, гидролизируются в воде.

В природе соли широко распространены в виде минералов, рассолов, залежей солей. Их добывают также из морской воды, горных руд.

Соли необходимы человеческому организму. Соли железа нужны для пополнения гемоглобина, кальция - участвуют в образовании скелета, магния - регулируют деятельность желудочно-кишечного тракта.

Применение солей

Соли активно используются в производстве, быту, сельском хозяйстве, медицине, пищепроме, химическом синтезе и анализе, в лабораторной практике. Вот лишь некоторые сферы их применения:

- Нитраты натрия , калия, кальция и аммония (селитры); кальций фосфорнокислый, хлорид калия - сырье для производства удобрений.
- Хлорид натрия необходим для получения пищевой поваренной соли, применяется в химпроме для производства хлора, соды, едкого натра.
- Гипохлорит натрия - популярный отбеливатель и средство для обеззараживания воды.
- Соли уксусной кислоты (ацетаты) используются в пищевой индустрии как консерванты (калий и кальций уксуснокислый); в медицине для изготовления лекарств, в косметической отрасли (натрий уксуснокислый), для многих других целей.
- Алюмокалиевые и хромокалиевые квасцы востребованы в медицине, пищепроме; для окрашивания тканей, кож, мехов.
- Многие соли используются в качестве фиксаналов для определения химического состава веществ, качества воды, уровня кислотности и пр.

В нашем магазине в широком ассортименте представлены соли, как органические так и неорганические.

Соли - это продукты замещения водорода кислоты металлом или гидроксогрупп оснований кислотными остатками.

Например,

H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + Н 2

кислота соль

NaOH + НС1 = NaCl + H 2 O

основание кислота соль

С позиций теории электролитической диссоциации, соли – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы,отличные от катионов водорода, и анионы, отличные от анионов ОН - .

Классификация. Соли бывают средние, кислые, основные, двойные, комплексные.

Средняя соль - это продукт полного замещения водорода кислоты металлом или гидроксогруппы основания кислотным остатком. Например, Na 2 SO 4 , Ca(NO 3) 2 - средние соли.

Кислая соль - продукт неполного замещения водорода многоосновной кислоты металлом. Например, NaHSO 4 , Са(НСО 3) 2 - кислые соли.

Основная соль - продукт неполного замещения гидроксогрупп многокислотного основания кислотными остатками. Например, Mg(OН)С1, Bi(OH)Cl 2 - основные соли

Если атомы водорода в кислоте замещаются атомами разных металлов или гидроксогруппы оснований замещаются различными кислотными остатками, то образуются двойные соли. Например, KAl(SO 4) 2 , Са(ОС1)С1. Двойные соли существуют только в твердом состоянии.

Комплексные соли - это соли, в состав которых входят комплексные ионы. Например, соль K 4 - комплексная, так как в ее состав входит комплексный ион 4- .

Составление формул солей. Можно сказать, что соли состоят из остатков оснований и остатков кислот. При составлении формул солей нужно помнить правило: абсолютная величина произведения заряда остатка основания на число остатков основания равна абсолютной величине произведения заряда кислотного остатка на число кислотных остатков. Для тх = пу, где K - остаток основания, A - кислотный остаток, т - заряд остатка основания, n - заряд кислотного остатка, х - число остатков основания, у - число кислотных остатков. Например,

Номенклатура солей . Названия солей составляют из

названия аниона (кислотного остатка (табл.. 15)) в именительном падеже и названия катиона (остатка основания (табл. 17)) в родительном падеже (без слова «ион»).

Для названия катиона используют русское название соответствующего металла или группы атомов (в скобках римскими цифрами указывают степень окисления металла, если это необходимо).

Анионы бескислородных кислот называют, используя окончание –ид (NH 4 F – фторид аммония, SnS – сульфид олова (II), NaCN – цианид натрия). Окончания названий анионов кислородсодержащих кислот зависят от степени окисления кислотообразующего элемента:

Названия кислых и основных солей образуются по тем же общим правилам, что и названия средних солей. При этом название аниона кислой соли снабжают приставкой гидро- , указывающей на наличие незамещенных атомов водорода (число атомов водорода указывают греческими числительными приставками). Катион основной соли получает приставку гидроксо- , указывающую на наличие незамещенных гидроксогрупп.

Например,

MgС1 2 – хлорид магния

Ba 3 (РО 4) 2 – ортофосфат бария

Na 2 S – сульфид натрия

CaHPO 4 – гидрофосфат кальция

K 2 SO 3 – сульфит калия

Ca(H 2 PO 4) 2 – дигидрофосфат кальция

А1 2 (SO 4) 3 – сульфат алюминия

Mg(OH)Cl – хлорид гидроксомагния

КА1(SO 4) 2 – сульфат калия-алюминия

(MgOH) 2 SO 4 – сульфат гидроксомагния

KNaHPO 4 – гидрофосфат калия-натрия

MnCl 2 – хлорид марганца (II)

Са(OCI)C1 – хлорид-гипохлорит кальция

MnSO 4 – сульфат марганца (II)

К 2 S – cульфид калия

NaHCO 3 – гидрокарбонат натрия

К 2 SO 4 – сульфат калия