Неорганічна хімія

№ 15

Солі: класифікація,номенклатура, добування, властивості, застосування.

Солі — речовини, до складу молекул яких входять кислотні залишки (аніони), поєднані з катіонами різного походження (атоми металів, металоподібні групи, як NH+4, та ін.). Утворюються солі внаслідок реакції нейтралізації кислот, або основ. Як правило, солі є кристалічними речовинами. Найпростіший приклад солі — кухонна сіль, хімічна формула якої — NaCl.

Класифікація

Є декілька способів класифікації солей:

• За кислотою якій відповідає ця сіль (Хлориди,фосфати,нітрати)

• За середовищем : Середні (нормальні) солі, Кислі солі, Основні солі

Середні солі (нормальні)

Утворюються при повному заміщенні атомів Гідрогену в молекулах кислот атомами металів. Наприклад, Na₂CO₃, BaCl₂.

• CH₃COOH + Mg(ОН)₃ = Mg(CH₃COO)₂ + 2H₂O

• Н₂SO₄ + Mg = MgSO₄ + H₂

Кислі солі

Утворюються при неповному заміщенні атомів Гідрогену в молекулах кислот атомами металів. Наприклад, NaHCO₃, KH₂PO­₄.

• NaOH + H₂SO₄ = NaHSO₄ + H₂O

• Ca(OH)₂ + H₃PO₄ = CaHPO₄ + 2H₂O

Іони Гідрогену кислої солі при взаємодії її з основою теж можуть обмінюватись на іони металу з- утворенням нормальної солі і води:

• NaHSO₄ + NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

Основні солі

Утворюються при неповному заміщенні гідроксильних груп в молекулах основ кислотними залишками. Наприклад, MgOHCl, BaOHBr.

• Cu(OH)₂ + HCl = Cu(OH)Cl ↓ + H₂O

• Fe(OH)₃ + H₂CO₃ = Fe(OH)CO₃ ↓ + 2H₂O

• 2Cu(OH)₂ + H₂CO₃ = Cu₂(OH)₂CO₃ ↓ + 2H₂O

Подвійні

Утворюються при заміщенні атомів Гідрогену в молекулах кислот двома різними металами. Наприклад, KAlSO₄, K₂NaPO₄.

Номенклатура

Існує кілька способів утворення назв солей. Найпростіше утворювати назви солей, як і кислот, від міжнародних назв кислотних залишків. При цьому назви солей кисневих кислот, коли кислотоутворюючий елемент має найвищу валентність, закінчуються на -ат. Наприклад:

• KNO₃ — нітрат калію (азотнокислий калій)

• CaSO₄ — сульфат кальцію (сірчанокислий кальцій),

• Na₃PO₄ — фосфат натрію (фосфорнокислий натрій),

• BaCO₃ — карбонат барію (вуглекислий барій),

• Na₂SiO₃ — силікат натрію (кремнекислий натрій) і т. д.

Назви солей безкисневих кислот мають закінчення -ид або -ід. Наприклад: MgCl₂ — хлорид магнію, KJ — йодид калію, NaBr — бромід натрію, Na₂S — сульфід натрію і т. д.

Коли ж кислотний залишок дво- або тривалентний, тоді вказують валентність металу, позначаючи її римською цифрою в дужках після назви металу. Наприклад: Cu₂SO₄ — сульфат міді (І), CuSO₄ — сульфат міді (II), Fe₂(SO₄)₃ — сульфат заліза (III) і т. д.

В назвах кислих солей додають префікс гідро- або дигідро-. Наприклад: NaHSO₄ — гідросульфат натрію, NaH₂PO₄ — дигідрофосфат натрію, CaHPO₄ — гідрофосфат кальцію, Ca(H₂PO₄)₂ — дигідрофосфат кальцію і т. д.

Назви основних солей утворюють з назви кислотного залишку і слова гідроксид або дигідроксид. Наприклад: AlOHSO₄ — сульфат-гідроксид алюмінію, Al(OH)₂CH₃COO — ацетат-дигідроксид алюмінію, Cu₂(OH)₂CO₃ — карбонат-дигідроксид міді (II) і т. д.

Крім того, деякі солі мають ще свої особливі назви: Na₂CO₃ — сода, K₂CO₃ — поташ, AgNO₃ — ляпіс, NaNO₃ — чилійська селітра, Cu₂(OH)₂СО₃ — малахіт тощо.

Добування

1. При заміщенні атомів Гідрогену в молекулах кислот на атоми металів:

• 2Fe + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂

• 2C₃H₅(COOH)₃ + 3CuO = [C₃H₅(COO)]₂Cu₃ + 3H₂O

2. При обміні гідроксильних груп у молекулах основ на кислотні залишки молекул кислот. Суть цієї реакції полягає в обміні атомів Гідрогену в молекулі кислоти на атоми металу молекули основи (з такою ж самою вірогідністю відбувається обмін гідроксильних груп молекул основ на кислотні залишки молекул кислот), внаслідок чого утворюються сіль і вода (реакція нейтралізації):

• HCl + NaOH = NaCl + H₂O

• CH₃COOH+ NaOH = CH₃COONa + H₂O

3. При взаємодії кислот з основними оксидами:

• 2HCl + CuO = CuCl₂ + H₂O

4. При взаємодії кислот з амфотерними оксидами:

• 3H₂SO₄ + Al₂O₃ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

5. При взаємодії кислот з солями:

• 3H₂SO₄ + Ca₃(PO₄)₂ = 2H₃PO₄ + 3CaSO₄ ↓

6. При взаємодії кислот з металами:

• 2HCl + Zn = ZnCl₂ + H₂ ↑

7. При взаємодії основ з кислотними оксидами:

• 2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

8. При взаємодії основ з солями:

• 2NaOH + CuCl₂ = 2NaCl + Cu(OH)₂ ↓

9. При взаємодії основних оксидів з кислотними:

• CaO + CO₂ = CaCO₃

10. При взаємодії солей:

• K₂SO₄ + BaCl₂ = 2KCl + BaSO₄ ↓

11. При взаємодії солей з металами:

• CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu

12. При взаємодії металів з неметалами:

• Mg + Cl₂ = MgCl₂

Існують також інші способи одержання солей.

Не кожним з перелічених способів можна одержати будь-яку сіль. Кислі солі утворюються звичайно при взаємодії нормальної солі з однойменною кислотою. Наприклад:

• BaCO₃ + H₂CO₃(СО₂ + Н₂О) = Ba(HCO₃)₂

• Ca₃(PO₄)₂ + H₃PO₄ = 3CaHPO₄

Основні солі утворюються найчастіше при взаємодії солі з відносно невеликими кількостями лугу. Наприклад:

• CuCl₂ + NaOH = Cu(OH)Cl ↓ + NaCl

• AlCl₃ + NaOH = Al(OH)Cl₂ ↓ + NaCl

• AlCl₃ + 2NaOH = Al(OH)₂Cl ↓ + 2NaCl