Классификация солей

Соли можно также рассматривать как продукты полного или частичного замещения ионов водорода в молекулах кислот ионами металлов (или сложными положительными ионами, например, ионом аммония NH) или как продукт полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекулах основных гидроксидов кислотными остатками. При полном замещении получаются средние (нормальные) соли. При неполном замещении ионов Н⁺ в молекулах кислот получаются кислые соли, при неполном замещении групп ОН^- в молекулах основания – основные соли. Примеры образования солей:

H₃PO₄ + 3NaOH Na₃PO₄ + 3H₂O

Na₃PO₄ (фосфат натрия) – средняя (нормальная соль);

H₃PO₄ + NaOH NaН₂PO₄ + H₂O

NaН₂PO₄ (дигидрофосфат натрия) – кислая соль;

Mq(OH)₂ + HCl MqOHCl + H₂O

MqOHCl (гидроксихлорид магния) – основная соль.

Соли, образованные двумя металлами и одной кислотой, называются двойными солями. Например, сульфат калия-алюминия (алюмокалиевые квасцы) KAl(SO₄)₂*12H₂O.

Соли, образованные одним металлом и двумя кислотами, называются смешанными солями. Например, хлорид-гипохлорид кальция CaCl(ClO) или СaOCl₂ – кальциевая соль соляной HCl и хлорноватистой HClO кислот.

Двойные и смешанные соли при растворении в воде диссоциируют на все ионы, составляющие их молекулы.

Например, KAl(SO₄)₂ К⁺ + Al³⁺ + 2SO;

CaCl(ClO) Ca²⁺ + Cl^- + ClO^-.

Комплексные соли – это сложные вещества, в которых можно выделить центральный атом (комплексообразователь) и связанные с ним молекулы и ионы - лиганды. Центральный атом и лиганды образуют комплекс (внутреннюю сферу), который при записи формулы комплексного соединения заключают в квадратные скобки. Число лигандов во внутренней сфере называется координационным числом. Молекулы и ионы, окружающие комплекс, образуют внешнюю сферу.

Центральный атом Лиганд

К₃[Fe(CN)₆]

Координационное число

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

Для солей бескислородных кислот к названию неметалла добавляется суффикс –ид, например, NaCl хлорид натрия, FeS сульфид железа (II).

При наименовании солей кислородсодержащих кислот к латинскому корню названия элемента добавляется окончание -ат для высших степеней окисления, -ит для более низких (для некоторых кислот используется приставка гипо- для низких степеней окисления неметалла; для солей хлорной и марганцовой кислот используется приставка пер- ). Например, СаСО₃ – карбонат кальция, Fe₂(SO₄)₃ –сульфат железа (III), FeSO₃ – сульфит железа (II), КОСl – гипохлорит калия, КСlО₂ – хлорит калия, КСlО₃ – хлорат калия, КСlО₄ – перхлорат калия, КМnO₄- перманганат калия, К₂Сr₂O₇ – дихромат калия.

В названиях комплексных ионов сначала указывают лиганды. Название комплексного иона завершается названием металла с указанием соответствующей степени окисления (римскими цифрами в скобках). В названиях комплексных катионов используются русские названия металлов, например, [Cu(NH₃)₄]Cl₂- хлорид тетрааммин меди (II). В названиях комплексных анионов используются латинские названия металлов с суффиксом–ат, например, К[Al(OH)₄] – тетрагидроксоалюминат калия.

Химические свойства солей

1. Соль +основание основание + соль.

Смотрите свойства оснований.

2. Соль + кислота кислота + соль.

Смотрите свойства кислот.

3. Соль + кислотный оксид _{нелетучий} кислотный оксид_{летучий} + соль

SiO₂ + CaCO₃ CaSiO₃+ CO_2.

4. Соль + амфотерный оксид кислотный оксид + соль.

Амфотерные оксиды (они все нелетучие) вытесняют при сплавлении летучие оксиды из их солей

Al₂O₃ + K₂CO₃ 2KAlO₂ + CO₂.

5. Соль₁ + соль₂ соль₃ +соль₄.

Реакция обмена между солями протекает в растворе (обе соли должны быть растворимы) только в том случае, если хотя бы один из продуктов – осадок

AqNO₃ + NaCl AqCl+ NaNO₃.

6. Соль _{менее активного металла} +Металл _{более активный} Металл_{менее активный} + соль.

Исключения – щелочные и щелочно-земельные металлы в растворе в первую очередь взаимодействуют с водой

Fe + CuCl₂ FeCl₂ +Cu.

7. Соль продукты термического разложения.

I) Соли азотной кислоты. Продукты термического разложения нитратов зависят от положения металла в ряду напряжений металлов:

а) если металл левее Mq (исключая Li): MeNO₃ MeNO₂ + O₂;

б) если металл от Mq до Сu, а также Li: MeNO₃ MeО + NO₂ + O₂;

в) если металл правее Cu: MeNO₃ Me + NO₂ + O₂.

II) Соли угольной кислоты. Почти все карбонаты разлагаются до соответствующего металла и СО₂. Карбонаты щелочных и щелочно-земельных металлов кроме Li не разлагаются при нагревании. Карбонаты серебра и ртути разлагаются до свободного металла

МеСО₃ МеО + СО₂;

2Aq₂CO₃ 4Aq + 2CO₂ + O₂.

Все гидрокарбонаты разлагаются до соответствующего карбоната.

Me(HCO₃)₂ MeCO₃ + CO₂ +H₂O.

III) Соли аммония. Многие соли аммония при прокаливании разлагаются с выделением NH₃ и соответствующей кислоты или продуктов ее разложения. Некоторые соли аммония, содержащие анионы-окислители, разлагаются с выделением N₂, NO, NO₂

NH₄Cl NH₃+HCl;

NH₄NO₂ N₂ +2H₂O;

(NH₄)₂Cr₂O₇ N₂ + Cr₂O₇ + 4H₂O.

В табл. 1 приведены названия кислот и их средних солей.

Таблица1

Названия важнейших кислот и их средних солей

Кислота	Название
	кислоты	соли
HAlO2	Метаалюминиевая	Метаалюминат
H3AsO4	Мышьяковая	Арсенат
H3AsO3	Мышьяковистая	Арсенит
HBO2	Метаборная	Метаборат
H3BO3	Ортоборная	Ортоборат
H2B4O7	Четырехборная	Тетраборат
HBr	Бромоводородная	Бромид
HCOOH	Муравьиная	Формиат
CH3COOH	Уксусная	Ацетат
HCN	Циановодородная (синильная кислота)	Цианид
H2CO3	Угольная	Карбонат

Окончание табл. 1

Кислота	Название
	кислоты	соли
H2C2O4	Щавелевая	Оксалат
HCl	Хлороводородная (соляная кислота)	Хлорид
HClO	Хлорноватистая	Гипохлорит
HClO2	Хлористая	Хлорит
HClO3	Хлорноватая	Хлорат
HClO4	Хлорная	Перхлорат
HCrO2	Метахромистая	Метахромит
H2CrO4	Хромовая	Хромат
H2Cr2O7	Двухромовая	Дихромат
HI	Иодоводородная	Иодид
HIO4	Иодная	Периодат
HMnO4	Маргонцовая	Перманганат
NH3	Азидоводород (азотистоводородная)	Азид
HNO2	Азотистая	Нитрит
HNO3	Азотная	Нитрат
HPO3	Метафосфорная	Метафосфат
H3PO4	Ортофосфорная	Ортофосфат
H4P2O7	Двуфосфорная	Дифосфат
HF	Фтороводородная (плавиковая кислота)	Фторид
H2S	Сероводородная	Сульфид
HSCN	Родановодородная	Роданид
H2SO3	Сернистая	Сульфит
H2SO4	Серная	Сульфат
H2S2O7	Двусерная	Дисульфат
H2S2O8	Пероксодвусерная	Пероксодисульфат
H2SiO3	Кремниевая	Силикат

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача 1. Напишите формулы следующих соединений: карбонат кальция, карбид кальция, гидрофосфат магния, гидросульфид натрия, нитрат железа (III), нитрид лития, гидроксикарбонат меди (II), дихромат аммония, бромид бария, гексацианоферрат (II) калия, тетрагидроксоалюминат натрия.

Решение. Карбонат кальция – СаСО₃, карбид кальция – СаС₂, гидрофосфат магния – MqHPO₄, гидросульфид натрия – NaHS, нитрат железа (III) – Fe(NO₃)₃, нитрид лития – Li₃N, гидроксикарбонат меди (II) – [Cu(OH)]₂CO_3, дихромат аммония – (NH₄)₂Cr₂O₇, бромид бария – BaBr₂, гексацианоферрат (II) калия – K₄[Fe(CN)₆], тетрагидроксоалюминат натрия – Na[Al(OH)₄].

Задача 2. Приведите примеры образования соли: а) из двух простых веществ; б) из двух сложных веществ; в) из простого и сложного веществ.

Решение.

а) железо при нагревании с серой образует сульфид железа (II):

Fe + S FeS;

б) соли вступают друг с другом в обменные реакции в водном растворе, если один из продуктов выпадает в осадок:

AqNO₃ + NaCl AqCl+NaNO₃;

в) соли образуются при растворении металлов в кислотах:

Zn + H₂SO₄ ZnSO₄ +H₂.

Задача 3. При разложении карбоната магния выделился оксид углерода (IV), который пропустили через известковую воду (взята в избытке). При этом образовался осадок массой 2,5г. Рассчитайте массу карбоната магния, взятого для реакции.

Решение.

Дано:

m(CaCO₃)=2,5г

______________

m(MqCO₃)=?

1. Составляем уравнения соответствующих реакций:

MqCO₃ MqO +CO₂;

CO₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ +H₂O.

2. Рассчитываем молярные массы карбоната кальция и карбоната магния, используя периодическую систему химических элементов:

М(СаСО₃) = 40+12+16*3 = 100г/моль;

М(МqСО₃) = 24+12+16*3 = 84 г/моль.

3. Вычисляем количество вещества карбоната кальция (вещества, выпавшего в осадок):

n(CaCO₃)=.

4. Из уравнений реакций следует, что

n(MqCO₃)=n(CaCO₃)=0,025 моль.

4. Рассчитываем массу карбоната кальция, взятого для реакции:

m(MqCO₃)=n(MqCO₃)*M(MqCO₃)= 0,025моль*84г/моль=2,1г.

Ответ: m(MqCO₃)=2,1г.

Задача 4. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

Mq MqSO₄ Mq(NO₃)₂ MqO(CH₃COO)₂Mq.

Решение.

1. Магний растворяется в разбавленной серной кислоте:

Mq + H₂SO₄ MqSO₄ +H₂.

2. Сульфат магния вступает в обменную реакцию в водном растворе с нитратом бария:

MqSO₄ + Ba(NO₃)₂ BaSO₄ +Mq(NO₃)₂.

3. При сильном прокаливании нитрат магния разлагается:

2Mq(NO₃)₂ 2MqO+ 4NO₂ + O₂.

4. Оксид магния - основной оксид. Он растворяется в уксусной кислоте

MqO + 2СН₃СООН (СН₃СОО)₂Mq + H₂O.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глинка, Н.Л. Общая химия. / Н.Л. Глинка.– М.: Интеграл-пресс, 2002.

2. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. / Н.Л. Глинка. - М.: Интеграл-пресс, 2003.

3. Габриелян, О.С. Химия. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений. / О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова. - М.: Дрофа, 2002.

4. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия. / Н.С. Ахметов. – 4-е изд. - М.: Высшая школа, 2002.

Химия. Классификация, номенклатура и реакционные возможности неорганических веществ: методические указания к выполнению практической и самостоятельной работ для студентов всех форм обучения и всех специальностей