4.5.2. Химические свойства кислых и основных солей
1. Кислые соли могут взаимодействовать с растворимыми основаниями, превращаясь в средние или кислые соли с меньшим числом атомов водорода:
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O
Na2HPO4 + NaOH = Na3PO4 + H2O
2. Кислые соли вступают в реакции обмена со средними солями:
Ca(HCO3) + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaHCO3
NaHSO4 + NaCl = Na2SO4 + HCl
3. Кислые соли обычно термически неустойчивы. При нагревании отщепляют воду и превращаются в средние соли той же кислоты или в средние соли кислоты с большим содержанием ангидрида:
Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
2Na2HPO4 Na4P2O7 + H2O
4. Кислые соли взаимодействуют с металлами:
а) расположенными в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода, но правее по отношению к металлу соли:
Mg(HSO4)2 + Fe = MgSO4 + FeSO4 + H2
б) расположенными в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода и левее по отношению к металлу соли. В этом случае реакция протекает как по катиону металла, так и по катиону водорода:
Fe(HSO4)2 + 2Mg = 2MgSO4 + Fe + H2
5. Основные соли могут реагировать с кислотами, превращаясь в средние соли или основные соли с меньшим числом гидроксогрупп:
CuOHCl + HCl = CuCl2 + H2O
Al(OH)2NO3 + HNO3 = AlOH(NO3)2 + H2O
AlOH(NO3)2 + HNO3 = Al(NO3)3 + H2O
2ZnOHNO3 + H2SO4 = Zn(NO3)2 + ZnSO4 + 2H2O
6. Основные соли могут отщеплять воду, образуя оксосоли:
-
2ZnOHCl = Zn2OCl2 + H2O
оксохлорид цинка
Bi(OH)2Cl = BiOCl + H2O
оксохлорид висмута
(хлорид висмутила)
Образующиеся оксосоли не содержат в своем составе гидроксильных групп, но сохраняют свойства основных солей и могут взаимодействовать с кислотами с образованием средних солей:
Zn2OCl2 + 2HCl = 2ZnCl2 + H2O
BiOCl + 2HCl = BiCl3 + H2O
7. Основные соли реагируют со щелочами:
CoOHNO3 + NaOH = Co(OH)2 + NaNO3
8. При нагревании некоторые основные соли разлагаются:
(ZnOH)2CO3
2ZnO + CO2
+ H2O
4.6. Способы получения солей
4.6.1. Получение средних солей
1. Синтез из простых веществ (взаимодействие металлов с неметаллами):
2K + Cl2 = 2KCl
Fe + S FeS
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2. Взаимодействие металлов с кислотами и щелочами:
3Cu + 8HNO3 (разб) 3Сu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Zn + H2SO4 (разб) = ZnSO4 + H2
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Zn + 2NaOH Na2ZnO2 + H2
3. Взаимодействие металла с солями:
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
Более активный металл замещает менее активный металл в его соли. При этом не используют щелочные и щелочноземельные металлы, так как могут протекать побочные реакции из-за взаимодействия этих металлов с растворителем – водой.
Если металл, входящий в состав соли, проявляет переменные степени окисления, то он может быть восстановлен до более низкой степени окисления металлом, находящимся в ряду потенциалов после него:
2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
4. Взаимодействие основного и кислотного оксидов:
CaO + SiO2 СaSiO3
Na2O + SO3 = Na2SO4
5. Взаимодействие кислоты с основным и амфотерным оксидами:
H2SO4 + MgO = MgSO4 + H2O
2HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O
6. Взаимодействие щелочей с кислотными и амфотерными оксидами:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
2NaOH (тв) + ZnO Na2ZnO2 + H2O
7. Взаимодействие основания с кислотой (реакция нейтрализации):
NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
8. Взаимодействие растворимого основания с растворимой солью (реакция обмена):
3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3NaCl
2KOH + NiSO4 = Ni(OH)2 + K2SO4
9. Взаимодействие соли с кислотой (реакция обмена):
FeCl2 + H2S = FeS + 2HCl
Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3
Na2SiO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2SiO3
CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2
10. Взаимодействие между двумя солями (реакция обмена):
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl
Pb(NO3)2 + 2NaCl = PbCl2 + 2NaNO3
Реакцию удается провести только в том случае, если одна из образующихся солей нерастворима и выпадает в осадок.
Для получения какой-либо определенной соли не все вышеприведенные способы осуществимы на практике. В каждом конкретном случае необходимо учитывать условия реакции и свойства участвующих в ней веществ.
11. Взаимодействие активного неметалла с солями менее активных неметаллов:
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2
12. Взаимодействие пероксидов и надпероксидов с кислотными оксидами:
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2
13. Окисление или восстановление кислотообразующего элемента, входящего в состав аниона соли:
Na2SO3 + H2O2 = Na2SO4 + H2O
Na2SO4 + 4C Na2S + 4CO
14. Сплавление соли с кислотным оксидом (кислотный оксид должен быть менее летуч, чем образующийся после реакции):
CaSO3 + SiO2 CaSiO3 + SO2
15. Взаимодействие неметаллов со щелочью. Галогены (исключение F2) и сера взаимодействуют со щелочами, образуя две соли одновременно – бескислородную и кислородсодержащую:
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O
16. Термическое разложение солей – при нагревании некоторых кислородсодержащих солей образуются соли с меньшим содержанием кислорода или вообще не содержащие его:
2KNO3 2KNO2 + O2
2KClO3 2KCl + 3O2