Соли

Оглавление

1. Номенклатура солей
2. Растворимость солей
3. Классификация солей
4. Свойства солей
5. Способы получения солей
6. Шпаргалки
7. Задания для самопроверки

Номенклатура солей

Определение солей в рамках теории диссоциации. Соли принято делить на три группы: средние, кислые и основные. В средних солях все атомы водорода соответствую­щей кислоты замещены на атомы металла, в кислых солях они заме­щены только частично, в основных солях группы ОН соответствующего основания частично замещены на кислотные остатки.

Существуют также некоторые другие типы солей, например двой­ные соли, в которых содержатся два разных катиона и один анион: СаСО₃ • MgCO₃ (доломит), КСl • NaCl (сильвинит), KAl(SO₄)₂ (алюмока­лиевые квасцы); смешанные соли, в которых содержится один катион и два разных аниона: СаОСl₂ (или Са(ОСl)Сl); комплексные соли, в со­став которых входит комплексный ион, состоящий из центрального атома, связанного с несколькими лигандами: K₄[Fe(CN)₆] (желтая кровяная соль), K₃[Fe(CN)₆] (красная кровяная соль), Na[Al(OH)₄], [Ag(NH₃)₂]Cl; гидратные соли (кристаллогидраты), в которых содержатся молекулы кристаллизационной воды: CuSO₄ • 5H₂O(медный купорос), Na₂SO₄ • 10Н₂О (глауберова соль).

Название солей образуют из названия аниона, за которым следу­ет название катиона.

Для солей бескислородных кислот к названию неметалла добавля­ют суффикс ид, например хлорид натрия NaCl, сульфид железа(Н) FeS и др.

При наименовании солей кислородсодержащих кислот к латинскому корню названия элемента добавляют в случае высших степеней окисле­ния окончание —am, в случае низших степеней окисления окончание -ит. В названиях некоторых кислот для обозначения низших степеней окисле­ния неметалла используют приставку гипо-, для солей хлорной и марган­цовой кислот используют приставку пер-, например: карбонат кальция СаСО₃, сульфат железа(III) Fe₂(SO₄)₃, сульфит железа(II) FeSO₃, гипо­хлорит калия КОСl, хлорит калия КОСl₂, хлорат калия КОСl₃, перхлорат калия КОСl₄, перманганат калия КМnO₄, дихромат калия К₂Сг₂O₇.

Кислые и основные соли можно рассматривать как продукт непол­ного превращения кислот и оснований. По международной номен­клатуре атом водорода, входящий в состав кислой соли, обозначают приставкой гидро-, группу ОН — приставкой гидрокси, NaHS — ги­дросульфид натрия, NaHSO₃ — гидросульфит натрия, Mg(OH)Cl — гидроксихлорид магния, Аl(ОН)₂Сl — дигидроксихлорид алюминия.

В названиях комплексных ионов сначала указывают лиганды, за­вершают названием металла с указанием соответствующей степени окисления (римскими цифрами в скобках). В названиях комплекс­ных катионов используют русские названия металлов, например: [Cu(NH₃)₄]Cl₂ — хлорид тетраамминмеди(П), [Ag(NH₃)₂]₂SO₄ — суль­фат диамминсеребра(1). В названиях комплексных анионов исполь­зуют латинские названия металлов с суффиксом -ат, например: К[Аl(ОН)₄] — тетрагидроксиалюминат калия, Na[Cr(OH)₄] — тетра- гидроксихромат натрия, K₄[Fe(CN)₆] — гексацианоферрат(Н) калия.

Названия гидратных солеи (кристаллогридратов) образуют­ся двумя способами. Можно воспользоваться системой названий комплексных катионов, описанной выше; например, медный купо­рос [Cu(H₂O)₄]SO₄ • Н₂0 (или CuSO₄ • 5Н₂O) можно назвать сульфат тетрааквамеди(П). Однако для наиболее известных гидратных со­лей чаще всего число молекул воды (степень гидратации) указывают численной приставкой к слову «гидрат», например: CuSO₄ • 5Н₂O — пентагидрат сульфата меди(И), Na₂SO₄ • 10Н₂О — декагидрат суль­фата натрия, СаСl₂ • 2Н₂O — дигидрат хлорида кальция.

Растворимость солей

По растворимости в воде соли делятся на раствори­мые (Р), нерастворимые (Н) и малорастворимые (М). Для определения растворимости солей пользуются таблицей растворимости кислот, осно­ваний и солей в воде. Если таблицы под рукой нет, то можно воспользоваться правилами. Их легко запомнить.

1. Растворимы все соли азотной кислоты — ни­траты.

2. Растворимы все соли соляной кислоты — хло­риды, кроме AgCl_(Н), PbCl_2(М).

3. Растворимы все соли серной кислоты — суль­фаты, кроме BaSO_4(Н), PbSO_4(Н).

4. Растворимы соли натрия и калия.

5. Не растворяются все фосфаты, карбонаты, си­ликаты и сульфиды, кроме солей Na⁺ и K⁺.

Классификация солей

Из всех химических соединений соли являют­ся наиболее многочисленным классом веществ. Это твердые вещества, они отличаются друг от друга по цвету и растворимости в воде. В начале XIX в. шведский химик И. Берцелиус сформулировал определение солей как продуктов реакций кислот с основаниями или соединений, полученных заменой атомов водорода в кислоте металлом. По этому признаку различают соли сред­ние, кислые и основные. Средние, или нормальные, соли — это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл.

Например:

Na₂CO₃ — карбонат натрия;

CuSO₄ — сульфат меди (II) и т. д.

Диссоциируют такие соли на катионы металла и анионы кислотного остатка:

Na₂CO₃ = 2Na⁺ + CO^2—

Кислые соли — это продукты неполного заме­щения атомов водорода в кислоте на металл. К кислым солям относят, например, питьевую соду NaHCO₃, которая состоит из катиона метал­ла Na⁺ и кислотного однозарядного остатка HCO₃^—. Для кислой кальциевой соли формула записывает­ся так: Ca(HCO₃)_2. Названия этих солей складываются из названий средних солей с прибавлением приставки гидро-, например:

Mg(HSO₄)₂ — гидросульфат магния.

Диссоциируют кислые соли следующим обра­зом:

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^—
Mg(HSO₄)₂ = Mg²⁺ + 2HSO₄^—

Основные соли — это продукты неполного за­мещения гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Например, к таким солям относится знамени­тый малахит (CuOH)₂CO₃, о котором вы читали в произведениях П. Бажова. Он состоит из двух основных катионов CuOH⁺ и двухзарядного аниона кислотного остатка CO₃^2-. Катион CuOH⁺ имеет заряд +1, поэтому в моле­куле два таких катиона и один двухзарядный ани­он CO₃^2- объединены в электронейтральную соль.

Названия таких солей будут такими же, как и у нормальных солей, но с прибавлением при­ставки гидроксо-, (CuOH)₂CO₃ — гидроксокарбонат меди (II) или AlOHCl₂ — гидроксохлорид алюми­ния. Большинство основных солей нерастворимы или малорастворимы.

Последние диссоциируют так:

AlOHCl₂ = AlOH₂⁺ + 2Cl^—

Свойства солей

Типичные реакции солей:

Первые две реакции обмена были подробно рас­смотрены ранее.

Третья реакция также является реакцией обме­на. Она протекает между растворами солей и со­провождается образованием осадка, например:

Четвертая реакция солей связана с положением металла в электрохимическом ряду напряжений металлов (см. «Электрохимический ряд напряже­ний металлов»). Каждый металл вытесняет из растворов солей все другие металлы, располо­женные правее его в ряду напряжений. Это соблю­дается при выполнении следующих условий:

1) обе соли (и реагирующая, и образующаяся в ре­зультате реакции) должны быть растворимыми;

2) металлы не должны взаимодействовать с водой, поэтому металлы главных подгрупп I и II групп (для последней начиная с Са) не вытесняют дру­гие металлы из растворов солей.

Способы получения солей

Способы получения и химические свойства солей. Соли могут быть получены из неорганических соединений практически любо­го класса. Наряду с этими спо­собами соли бескислородных кислот могут быть получены при не­посредственном взаимодействии металла и неметалла (Cl, S ит. д.).

Многие соли устойчивы при нагревании. Однако соли аммония, а также некоторые соли малоактивных металлов, слабых кислот и кислот, в которых элементы проявляют высшие или низшие степе­ни окисления, при нагревании разлагаются.

СаСO₃ = СаО + СO₂

2Ag₂CO₃ = 4Ag + 2СO₂ + O₂

NH₄Cl = NH₃ + НСl

2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂

2FeSO₄ = Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃

4FeSO₄ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂ + O₂

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂

2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂ + O₂

NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

2КСlO₃ =MnO₂= 2KCl + 3O₂

4KClO₃ = 3КСlO₄ + KCl

Шпаргалки