Сіль можна визначити як з'єднання, яке утворюється в результаті реакції між кислотою та основою, але не є водою. У цьому розділі будуть розглянуті властивості солей, які пов'язані з іонними рівновагами.
реакції солей у воді
Дещо пізніше буде показано, що розчинність-це відносне поняття. Однак для цілей майбутнього обговорення ми можемо грубо поділити всі солі на розчинні та нерозчинні у воді.
Деякі солі при розчиненні у питній воді утворюють нейтральні розчини. Інші солі утворюють кислі чи лужні розчини. Це обумовлено протіканням оборотної реакції між іонами солі та водою, в результаті якої утворюються сполучені кислоти або основи. Чи виявиться розчин солі нейтральним, кислим або лужним-залежить від типу солі. У цьому сенсі є чотири типи солей.
Солі, що утворюються сильними кислотами та слабкими основами. Солі цього при розчиненні у воді утворюють кислий розчин. Як приклад наведемо хлорид амонію NH4Cl. При розчиненні цієї солі у воді іон амонію діє як
Надмірна кількість іонів H3O+, що утворюється в цьому процесі, зумовлює кислі властивості розчину.
Солі, що утворюються слабкою кислотою та сильною основою. Солі цього при розчиненні у воді утворюють лужний розчин. Як приклад наведемо ацетат натрію CH3COONa1 Ацетат-іон діє як основа, акцептуючи протон у води, яка виступає в цьому випадку в ролі кислоти:
Надмірна кількість іонів ОН-, що утворюються в цьому процесі, зумовлює лужні властивості розчину.
Солі, утворені сильними кислотами та сильними основами. При розчиненні у воді солей цього утворюється нейтральний розчин. Як приклад наведемо хлорид натрію NaCl. При розчиненні у воді ця сіль повністю іонізується, отже, концентрація іонів Na+ виявляється рівної концентрації іонів Cl-. Оскільки ні той, ні інший іон не входить у кислотно-основні реакції з водою, у розчині немає утворення надлишкового кількості іонів H3O+ чи ОН. Тому розчин виявляється нейтральним.
Солі, утворені слабкими кислотами та слабкими основами. Прикладом такого типу солей є ацетат амонію. При розчиненні у воді іон амонію реагує з водою як кислота, а ацетат-іон реагує з водою як основа. Обидві ці реакції описані вище. Водний розчин солі, утвореної слабкою кислотою і слабким підставою, то, можливо слабокислим, слаболужним чи нейтральним залежно від відносних концентрацій іонів H3O+ і ОН-, утворених у результаті реакцій катіонів і аніонів солі з водою. Це залежить від співвідношення між значеннями констант дисоціації катіону та аніону.
Визначення солейу межах теорії дисоціації. Солі прийнято ділити на три групи: середні, кислі та основні.У середніх солях всі атоми водню відповідної кислоти заміщені на атоми металу, у кислих солях вони заміщені лише частково, в основних солях групи ВІН відповідної основи частково заміщені на кислотні залишки.
Існують також деякі інші типи солей, наприклад подвійні солі,в яких містяться два різні катіони та один аніон: СаСО 3 MgCO 3 (доломіт), КСl NaCl (сильвініт), KAl(SO 4) 2 (алюмокалієві галун); змішані солі,в яких міститься один катіон і два різні аніони: СаОСl 2 (або Са(ОСl)Сl); комплексні солі,до складу яких входить комплексний іон,що складається з центрального атома, пов'язаного з декількома лігандами: K 4 (жовта кров'яна сіль), K 3 (червона кров'яна сіль), Na, Cl; гідратні солі(кристаллогідрати), в яких містяться молекули кристалізаційної води: CuSO 4 5H 2 O(мідний купорос), Na 2 SO 4 10Н 2 Про (глауберова сіль).
Назва солейутворюють з назви аніону, за яким слідує назва катіону.
Для солей безкисневих кислот до назви неметалу додають суфікс. ід,наприклад хлорид натрію NaCl, сульфід заліза(Н) FeS та ін.
При найменуванні солей кисневмісних кислот до латинського кореня назви елемента додають у разі вищих ступенів окислення закінчення — am, у разі нижчих ступенів окиснення закінчення -Іт.У назвах деяких кислот для позначення нижчих ступенів окиснення неметалу використовують приставку гіпо-,для солей хлорної та марганцової кислот використовують приставку пер-,наприклад: карбонат кальцію СаСО 3 ,сульфат заліза(III) Fe 2 (SO 4) 3 , сульфіт заліза(II) FeSO 3 , гіпохлорит калію КОСl , хлорит калію КОСl 2 , хлорат калію КОСl 3 , перхлорат калію КОСl 4 , перманганат калію КМnO 4 , дихромат калію 2 O 7 .
Кислі та основні соліможна розглядати як продукт неповного перетворення кислот та основ. За міжнародною номенклатурою атом водню, що входить до складу кислої солі, позначають приставкою гідро-,групу ВІН - приставкою гідрокси, NaHS - гідросульфід натрію, NaHSO 3 - гідросульфіт натрію, Mg(OH)Cl - гідроксихлорид магнію, Аl(ОН) 2 Сl - дигідроксихлорид алюмінію.
У назвах комплексних іонів спочатку вказують ліганди, завершують назвою металу із зазначенням відповідного ступеня окиснення (римськими цифрами у дужках). У назвах комплексних катіонів використовують російські назви металів, наприклад: Cl 2 - хлорид тетрааммінмеді(П), 2 SO 4 - сульфат діаммінсеребра(1). У назвах комплексних аніонів використовують латинські назви металів з суфіксом -ат, наприклад: К[Аl(ОН) 4 ] - тетрагідроксиалюмінат калію, Na - тетра-гідроксихромат натрію, K 4 - гексаціаноферрат(Н) калію.
Назви гідратних солей (кристаллогідратів) утворюються двома способами. Можна скористатися системою назв комплексних катіонів, описаної вище; наприклад, мідний купорос SO 4 Н 2 0 (або CuSO 4 5Н 2 O) можна назвати сульфат тетрааквамеді(П). Однак для найбільш відомих гідратних солей найчастіше число молекул води (ступінь гідратації) вказують чисельною приставкою до слова «гідрат»,наприклад: CuSO 4 5Н 2 O - пентагідрат сульфату міді(І), Na 2 SO 4 10Н 2 Про - декагідрат сульфату натрію, СаСl 2 2Н 2 O - дигідрат хлориду кальцію.
Розчинність солей
По розчинності у воді солі діляться на розчинні (Р), нерозчинні (Н) та малорозчинні (М). Для визначення розчинності солей користуються таблицею розчинності кислот, основ та солей у воді. Якщо таблиці під рукою немає, можна скористатися правилами. Їх легко запам'ятати.
1. Розчинні всі солі азотної кислоти – нітрати.
2. Розчинні всі солі соляної кислоти - хлориди, крім AgCl (Н), PbCl 2 (М).
3. Розчинні всі солі сірчаної кислоти – сульфати, крім BaSO 4 (Н), PbSO 4 (Н).
4. Розчинні солі натрію та калію.
5. Не розчиняються всі фосфати, карбонати, силікати та сульфіди, крім солей Na + та K + .
З усіх хімічних сполук солі є найчисленнішим класом речовин. Це тверді речовини, вони відрізняються одна від одної за кольором та розчинністю у воді. На початку ХІХ ст. шведський хімік І. Берцеліус сформулював визначення солей як продуктів реакцій кислот із основами або сполук, отриманих заміною атомів водню у кислоті металом. За цією ознакою розрізняють солі середні, кислі та основні. Середні або нормальні солі - це продукти повного заміщення атомів водню в кислоті на метал.
Наприклад:
Na 2 CO 3 - карбонат натрію;
CuSO 4 - сульфат міді (II) тощо.
Дисоціюють такі солі на катіони металу та аніони кислотного залишку:
Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 2
Кислі солі – це продукти неповного заміщення атомів водню у кислоті на метал. До кислих солей відносять, наприклад, питну соду NaHCO 3 , яка складається з катіону металу Na + і однозарядного кислотного залишку HCO 3 - . Для кислої кальцієвої солі формула записується так: Ca(HCO 3) 2. Назви цих солей складаються з назв середніх солей з додаванням приставки гідро- , наприклад:
Mg(HSO 4) 2 - гідросульфат магнію.
Дисоціюють кислі солі таким чином:
NaHCO 3 = Na + + HCO 3
Mg(HSO 4) 2 = Mg 2+ + 2HSO 4
Основні солі - це продукти неповного заміщення гідроксогруп в основі кислотного залишку. Наприклад, таких солей відноситься знаменитий малахіт (CuOH) 2 CO 3 , про який ви читали у творах П. Бажова. Він складається з двох основних катіонів CuOH + та двозарядного аніону кислотного залишку CO 3 2- . Катіон CuOH + має заряд +1, тому в молекулі два таких катіони і один двозарядний аніон CO 3 2 об'єднані в електронейтральну сіль.
Назви таких солей будуть такими ж, як і у нормальних солей, але з додаванням приставки гідроксо-, (CuOH) 2 CO 3 - гідроксокарбонат міді (II) або AlOHCl 2 - гідроксохлорид алюмінію. Більшість основних солей нерозчинні або малорозчинні.
Останні дисоціюють так:
AlOHCl 2 = AlOH 2 + + 2Cl -
Властивості солей
Перші дві реакції обміну були детально розглянуті раніше.
Третя реакція є також реакцією обміну. Вона протікає між розчинами солей і супроводжується утворенням осаду, наприклад:
Четверта реакція солей пов'язана зі становищем металу в електрохімічному ряду напруг металів (див. «Електрохімічний ряд напруг металів»). Кожен метал витісняє з розчинів солей всі інші метали, розташовані правіше за нього в ряді напруг. Це дотримується при виконанні наступних умов:
1) обидві солі (і реагуюча і утворена в результаті реакції) повинні бути розчинними;
2) метали не повинні взаємодіяти з водою, тому метали головних підгруп I та II груп (для останньої починаючи з Са) не витісняють інші метали із розчинів солей.
Способи одержання солей
Способи одержання та хімічні властивості солей. Солі можуть бути одержані з неорганічних сполук практично будь-якого класу. Поряд з цими способами солі безкисневих кислот можуть бути отримані при безпосередній взаємодії металу та неметалу (Cl, S і т. д.).
Багато солей стійкі під час нагрівання. Проте солі амонію, і навіть деякі солі малоактивних металів, слабких кислот і кислот, у яких елементи виявляють вищі чи нижчі ступеня окислення, при нагріванні розкладаються.
СаСО 3 = СаО + СО 2
2Ag 2 CO 3 = 4Ag + 2СO 2 + O 2
NH 4 Cl = NH 3 + НСl
2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2
2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3
4FeSO 4 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2
2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
2AgNO 3 = 2Ag + 2NO 2 + O 2
NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
2КСlO 3 =MnO 2 = 2KCl + 3O 2
4KClO 3 = 3КСlO 4 + KCl
Таблиця розчинності солей, кислот та основ – фундамент, без якого неможливе повноцінне освоєння хімічних знань. Розчинність основ і солей допомагає у навчанні як школярам, а й професійним людям. Створення багатьох продуктів життєдіяльності неспроможна уникнути даних знань.
Таблиця розчинності кислот, солей та основ у воді
Таблиця розчинності солей та основ у воді – це посібник, що допомагає у освоєнні хімічних основ. Розібратися з наведеною нижче таблицею допоможуть такі примітки.
- Р - вказує на розчинну речовину;
- Н - не розчинна речовина;
- М - речовина мало розчиняється у водному середовищі;
- РК – речовина здатна розчиняються лише за впливу сильних органічних кислот;
- Прочерк говоритиме у тому, що такої істоти немає у природі;
- НК - не розчиняється ні в кислотах, ні у воді;
- ? – знак питання говорить про те, що на сьогоднішній день немає точних відомостей про розчинення речовини.
Найчастіше таблицю використовують хіміки та школярі, студенти для проведення лабораторних досліджень, під час яких необхідно встановити умови протікання певних реакцій. По таблиці виходить виявити, як поведеться речовина в соляному або кислотному середовищі, чи можлива поява осаду. Осад при проведенні досліджень та дослідів свідчить про незворотність реакції. Це суттєвий момент, який може вплинути під час усієї лабораторної роботи.
Поварена сіль - це хлорид натрію, що застосовується як добавка до їжі, консерванту продуктів харчування. Використовується також у хімічній промисловості, медицині. Служить найважливішою сировиною для отримання їдкого натру, соди та інших речовин. Формула солі кухонної – NaCl.
Утворення іонного зв'язку між натрієм та хлором
Хімічний склад хлориду натрію відображає умовна формула NaCl, яка дає уявлення про рівну кількість атомів натрію та хлору. Але речовина утворена не двоатомними молекулами, а складається із кристалів. При взаємодії лужного металу із сильним неметалом кожен атом натрію віддає більш від'ємному хлору. Виникають катіони натрію Na + та аніони кислотного залишку соляної кислоти Cl - . Різноіменно заряджені частинки притягуються, утворюючи речовину з іонною кристалічною решіткою. Маленькі катіони натрію розташовані між великими аніонами хлору. Число позитивних частинок у складі хлориду натрію дорівнює кількості негативних, речовина загалом є нейтральним.
Хімічна формула. Поварена сіль та галіт
Солі - це складні речовини іонної будови, назви яких починаються з назви кислотного залишку. Формула солі кухонної – NaCl. Геологи мінерал такого складу називають "галіт", а осадову породу - "кам'яна сіль". Застарілий хімічний термін, який часто вживається з виробництва, — «хлористий натрій». Ця речовина відома людям з давнини, колись її вважали «білим золотом». Сучасні учні шкіл та студенти під час читання рівнянь реакцій за участю хлориду натрію називають хімічні знаки («натрій хлор»).
Проведемо нескладні розрахунки за формулою речовини:
1) Mr(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 22,99 + 35,45 = 58,44.
Відносна становить 58,44 (в а.е.м.).
2) Чисельно дорівнює молекулярній вазі молярна маса, але ця величина має одиниці виміру г/моль: М (NaCl) = 58,44 г/моль.
3) Зразок солі масою 100 г містить 60,663 г атомів хлору та 39,337 г натрію.
Фізичні властивості кухонної солі
Крихкі кристали галіта - безбарвні або білі. У природі також зустрічаються родовища кам'яної солі, пофарбованої сірий, жовтий чи блакитний колір. Іноді мінеральна речовина має червоний відтінок, що обумовлено видами та кількістю домішок. Твердість галіту складає всього 2-2,5, скло залишає на його поверхні межу.
Інші фізичні параметри хлориду натрію:
- запах – відсутній;
- смак – солоний;
- щільність - 2,165 г/см3 (20 ° C);
- температура плавлення - 801 ° C;
- точка кипіння - 1413 ° C;
- розчинність у воді – 359 г/л (25 °C);
Одержання хлориду натрію у лабораторії
При взаємодії металевого натрію з газоподібним хлором у пробірці утворюється речовина білого кольору - натрію хлорид NaCl (формула кухонної солі).
Хімія дає уявлення про різні способи отримання однієї і тієї ж сполуки. Ось деякі приклади:
NaOH (водн.) + HCl = NaCl + H2O.
Окисно-відновна реакція між металом та кислотою:
2Na + 2HCl = 2NaCl + Н2.
Дія кислоти на оксид металу: Na 2 O + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H 2 O
Витіснення слабкої кислоти з розчину її солі сильнішої:
Na 2 CO 3 + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H 2 O + CO 2 (газ).
Для застосування у промислових масштабах усі ці методи надто дорогі та складні.
Виробництво кухонної солі
Ще на зорі цивілізації люди знали, що після засолювання м'ясо та риба зберігаються довше. Прозорі, правильної форми кристали галіта використовувалися у деяких стародавніх країнах замість грошей і були на вагу золота. Пошук та розробка родовищ галіта дозволили задовольнити зростаючі потреби населення та промисловості. Найважливіші природні джерела кухонної солі:
- поклади мінералу галіту у різних країнах;
- вода морів, океанів та солоних озер;
- прошарки та кірки кам'яної солі на берегах солоних водойм;
- кристали галіту на стінках вулканічних кратерів;
- солончаки.
У промисловості використовуються чотири основні способи одержання кухонної солі:
- вилуговування галіту з підземного шару, випаровування отриманого розсолу;
- видобуток у;
- випарювання або розсолу солоних озер (77% від маси сухого залишку посідає хлорид натрію);
- використання побічного продукту опріснення солоних вод.
Хімічні властивості хлориду натрію
За своїм складом NaCl - це середня сіль, утворена лугом і розчинною кислотою. Хлорид натрію – сильний електроліт. Тяжіння між іонами настільки велике, що його можуть зруйнувати тільки сильно полярні розчинники. У воді речовини розпадається, звільняються катіони та аніони (Na + , Cl -). Їхньою присутністю зумовлена електропровідність, якою володіє розчин кухонної солі. Формула в цьому випадку записується так само, як для сухої речовини NaCl. Одна з якісних реакцій на катіон натрію – забарвлення у жовтий колір полум'я пальника. Для отримання результату досвіду потрібно набрати на чисту дротяну петлю трохи твердої солі та внести в середню частину полум'я. Властивості кухонної солі також пов'язані з особливістю аніону, яка полягає у якісній реакції на хлорид-іон. При взаємодії з нітратом срібла у розчині випадає білий осад хлориду срібла (фото). Хлороводень витісняється із солі сильнішими кислотами, ніж соляна: 2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl. За звичайних умов хлорид натрію не піддається гідролізу.
Сфери застосування кам'яної солі
Хлорид натрію знижує температуру плавлення льоду, тому взимку на дорогах та тротуарах використовують суміш солі з піском. Вона вбирає велику кількість домішок, при таненні забруднює річки і струмки. Дорожня сіль також прискорює процес корозії автомобільних кузовів, ушкоджує дерева, які посадили поряд з дорогами. У хімічній промисловості хлорид натрію використовується як сировина для отримання великої групи хімічних речовин:
- соляної кислоти;
- металевого натрію;
- газоподібного хлору;
- каустичної соди та інших сполук.
Крім того, кухонна сіль застосовується у виробництві мила, барвників. Як харчовий антисептик використовується при консервуванні, засолюванні грибів, риби та овочів. Для боротьби з порушеннями роботи щитовидної залози у населення формула повареної солі збагачується за рахунок додавання безпечних сполук йоду, наприклад, KIO 3 , KI, NaI. Такі добавки підтримують вироблення гормону щитовидної залози, запобігають захворюванню на ендемічний зоб.
Значення хлориду натрію для людини
Формула солі кухонної, її склад набув життєво важливого значення для здоров'я людини. Іони натрію беруть участь у передачі нервових імпульсів. Аніони хлору необхідні вироблення соляної кислоти в шлунку. Але надто великий вміст кухонної солі в їжі може призводити до високого кров'яного тиску та підвищення ризику розвитку захворювань серця та судин. У медицині при великій крововтраті пацієнтам вводять фізіологічний сольовий розчин. Для отримання в одному літрі дистильованої води розчиняють 9 г хлориду натрію. Людський організм потребує безперервного надходження цієї речовини з їжею. Виводиться сіль через органи виділення та шкіру. Середній вміст хлориду натрію в тілі людини становить приблизно 200 г. Європейці споживають на день близько 2-6 г кухонної солі, у спекотних країнах ця цифра вища у зв'язку з вищим потовиділенням.
СОЛІ, клас хімічних сполук. Загальноприйнятого визначення поняття “Солі”, як і термінів “кислоти і основи”, продуктами взаємодією яких солі є, нині немає. Солі можуть розглядатися як продукти заміщення протонів водню кислоти на іони металів, NH 4 + , СН 3 NН 3 + та ін катіони або груп ВІН основи на аніони кислот (напр., Cl - , SO 4 2-).
Класифікація
Продуктами повного заміщення є середні солі, наприклад. Na 2 SO 4 , MgCl 2 , неповнокислі або основні солі, наприклад KHSO 4 , СуСlОН. Розрізняють також прості солі, що включають один вид катіонів і один вид аніонів (наприклад, NaCl), подвійні солі, що містять два види катіонів (наприклад, KAl(SO 4) 2 12H 2 O), змішані солі, у складі яких два види кислотних залишків ( наприклад, AgClBr). Комплексні солі містять комплексні іони, наприклад, K 4 .
Фізичні властивості
Типові солі - кристалічні речовини з іонною структурою, наприклад CsF Існують також ковалентні солі, наприклад АlСl 3 . Насправді характер хімічного зв'язку, багато солей змішаний.
По розчинності у воді розрізняють розчинні, мало розчинні та практично нерозчинні солі. До розчинних відносяться майже всі солі натрію, калію і амонію, багато нітратів, ацетатів і хлоридів, за винятком солей полівалентних металів, що гідролізуються у воді, багато кислих солей.
Розчинність солей у воді за кімнатної температури
| Катіони | Аніони | |||||||||
| F - | Cl - | Br - | I - | S 2- | NO 3 - | CO 3 2- | SiO 3 2- | SO 4 2- | PO 4 3- | |
| Na + | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
| K+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
| NH 4+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
| Mg 2+ | РК | Р | Р | Р | М | Р | Н | РК | Р | РК |
| Ca 2+ | НК | Р | Р | Р | М | Р | Н | РК | М | РК |
| Sr 2+ | НК | Р | Р | Р | Р | Р | Н | РК | РК | РК |
| Ba 2+ | РК | Р | Р | Р | Р | Р | Н | РК | НК | РК |
| Sn 2+ | Р | Р | Р | М | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
| Pb 2+ | Н | М | М | М | РК | Р | Н | Н | Н | Н |
| Al 3+ | М | Р | Р | Р | Г | Р | Г | НК | Р | РК |
| Cr 3+ | Р | Р | Р | Р | Г | Р | Г | Н | Р | РК |
| Mn 2+ | Р | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
| Fe 2+ | М | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
| Fe 3+ | Р | Р | Р | - | - | Р | Г | Н | Р | РК |
| Co 2+ | М | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
| Ni 2+ | М | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
| Cu 2+ | М | Р | Р | - | Н | Р | Г | Н | Р | Н |
| Zn 2+ | М | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
| Cd 2+ | Р | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
| Hg 2+ | Р | Р | М | НК | НК | Р | Н | Н | Р | Н |
| Hg 2 2+ | Р | НК | НК | НК | РК | Р | Н | Н | М | Н |
| Ag + | Р | НК | НК | НК | НК | Р | Н | Н | М | Н |
Умовні позначення:
Р - речовина добре розчинна у воді; М - малорозчинний; Н - практично нерозчинно у воді, але легко розчиняється у слабких чи розведених кислотах; РК - нерозчинний у воді і розчиняється тільки в сильних неорганічних кислотах; НК - нерозчинно ні у воді, ні у кислотах; Г - повністю гідролізується при розчиненні та не існує в контакті з водою. Прочерк означає, що така речовина взагалі не існує.
У водних розчинах солі повністю або частково дисоціюють на іони. Солі слабких кислот і (або) слабких основ піддаються гідролізу. Водні розчини солей містять гідратовані іони, іонні пари і складніші хімічні форми, що включають продукти гідролізу та ін. Ряд солей розчиняються також у спиртах, ацетоні, амідах кислот та ін органічних розчинниках.
З водних розчинів солі можуть кристалізуватися у вигляді кристалогідратів, з неводних - у вигляді кристалосольватів, наприклад СаВг 2 ЗС 2 Н 5 ОН.
Дані про різні процеси, що протікають у водно-сольових системах, про розчинність солей при їх спільній присутності в залежності від температури, тиску і концентрації, про склад твердих і рідких фаз можуть бути отримані при вивченні діаграм розчинності водно-сольових систем.
Загальні методи синтезу солей.
1. Отримання середніх солей:
1) металу з неметалом: 2Na + Cl 2 = 2NaCl
2) металу з кислотою: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
3) металу з розчином солі менш активного металу Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
4) основного оксиду з кислотним оксидом: MgO + CO2 = MgCO3
5) основного оксиду з кислотою CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O
6) основи з кислотним оксидом Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 + H 2 O
7) основи з кислотою: Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O
8) солі з кислотою: MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O + CO 2
BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl
9) розчину основи з розчином солі: Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 = 2NaOH + BaSO 4
10) розчинів двох солей 3CaCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6NaCl
2. Одержання кислих солей:
1. Взаємодія кислоти з нестачею основи. KOH + H 2 SO 4 = KHSO 4 + H 2 O
2. Взаємодія основи з надлишком кислотного оксиду
Ca(OH) 2 + 2CO 2 = Ca(HCO 3) 2
3. Взаємодія середньої солі з кислотою Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 3Ca(H 2 PO 4) 2
3. Отримання основних солей:
1. Гідроліз солей, утворених слабкою основою та сильною кислотою
ZnCl 2 + H 2 O = Cl + HCl
2. Додавання (по краплях) невеликих кількостей лугів до розчинів середніх солей металів AlCl 3 + 2NaOH = Cl + 2NaCl
3. Взаємодія солей слабких кислот із середніми солями
2MgCl 2 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = 2 CO 3 + CO 2 + 4NaCl
4. Одержання комплексних солей:
1. Реакції солей із лігандами: AgCl + 2NH 3 = Cl
FeCl 3 + 6KCN] = K 3 + 3KCl
5. Одержання подвійних солей:
1. Спільна кристалізація двох солей:
Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 24H 2 O = 2 + NaCl
4. Окисно-відновні реакції, зумовлені властивостями катіону або аніону. 2KMnO 4 + 16HCl = 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O
2. Хімічні властивості кислих солей:
Термічне розкладання із утворенням середньої солі
Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O
Взаємодія із лугом. Одержання середньої солі.
Ba(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = 2BaCO 3 + 2H 2 O
3. Хімічні властивості основних солей:
Термічне розкладання. 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O
Взаємодія із кислотою: утворення середньої солі.
Sn(OH)Cl + HCl = SnCl 2 + H 2 O
4. Хімічні властивості комплексних солей:
1. Руйнування комплексів рахунок утворення малорозчинних сполук:
2Cl + K 2 S = CuS + 2KCl + 4NH 3
2. Обмін лігандами між зовнішньою та внутрішньою сферами.
K 2 + 6H 2 O = Cl 2 + 2KCl
5. Хімічні властивості подвійних солей:
Взаємодія з розчинами лугів: KCr(SO 4) 2 + 3KOH = Cr(OH) 3 + 2K 2 SO 4
2. Відновлення: KCr(SO 4) 2 + 2H°(Zn, розб. H 2 SO 4) = 2CrSO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 4
Сировиною для промислового отримання ряду солей-хлоридів, сульфатів, карбонатів, боратів Na, К, Са, Mg служать морська та океанічна вода, природні розсоли, що утворюються при її випаровуванні, та тверді поклади солей. Для групи мінералів, що утворюють осадові сольові родовища (сульфатів та хлоридів Na, К та Mg), застосовують умовну назву “природні солі”. Найбільші родовища калієвих солей знаходяться в Росії (Солікамськ), Канаді та Німеччині, потужні поклади фосфатних руд – у Північній Африці, Росії та Казахстані, NaNO3 – у Чилі.
Солі використовують у харчовій, хімічній, металургійній, скляній, шкіряній, текстильній промисловості, сільському господарстві, медицині тощо.
Основні види солей
1. Борати(оксоборати), солі борних кислот: метаборної НВО 2 , ортоборної Н 3 ВО 3 та не виділених у вільному стані поліборних. За кількістю атомів бору в молекулі діляться на моно-, ді, тетра-, гексаборати і т. д. Борати називають також по кислот, що їх утворюють, і за кількістю молів В 2 Про 3 , що припадає на 1 моль основного оксиду. Так різні метаборати можуть бути названі моноборатами, якщо містять аніон (ОН) 4 або ланцюжковий аніон (ВО 2 ) n n- диборатами - якщо містять ланцюжковий здвоєний аніон ( В 2 Про 3 (ON) 2 ) n 2n - триборатами - якщо містять кільцевий аніон (3 6) 3- .
Завантаження...