Вступ

Хімія вивчає склад, властивості й перетворення речовин, а також явища, що супроводжують ці перетворення.

Одне з перших означень хімії як науки дав великий російський учений М.В.Ломоносов: ”Хімічна наука розглядає властивості й зміни тіл…, склад тіл…, пояснює причину того , що з речовинами під час хімічних перетворень відбувається.”

Своє оригінальне і дуже точне означення хімії дав інший великий російський хімік Д.І.Менделєєв у широко відомій праці ”Основи хімії”. За Менделєєвим, хімія – це вчення про елементи та їх сполуки. [1]

Хімія, як і інші природничі науки, зародилась на основі практичної діяльності людей. Вважають, що наука про речовини та їх перетворення виникла в Єгипті – технічно найпередовішій країні Стародавнього світу. Тут ще задовго до нашої ери процвітало багато ремесел, в яких застосовувались хімічні процеси. Близько 20 століть хімія не спиралась на наукові теорії.

Період розвитку хімії до XVIII ст. можна назвати передісторією хімічної науки. Науковою хімія стала лише після запровадження наукового підходу до вивчення речовин і створення першої матеріалістичної теорії. Хімія , як точна наука, виникла лише після того, як великим російським ученим М.В.Ломоносовим були теоретично розвинені атомно – молекулярні уявлення і сформульований закон збереження маси (1748р.) [2]

Хімія належить до природничих наук , що вивчають довкілля. Вона тісно пов’язана з іншими природничими науками : фізикою, біологією, геологією.

За всіх часів хімія слугує людині в її практичній діяльності. Ще в давнину виникли ремесла, в основі яких були хімічні процеси: добування металів, скла, кераміки, барвників.

Нині досягнення хімії настільки великі, що практично немає такої сполуки, яку б не можна було синтезувати, знаючи її структурну формулу.

Хімія в житті людей відіграє винятково важливу роль. Вона забезпечує ріст матеріальних благ, синтез нових важливих матеріалів. Немає жодної галузі виробництва, де б не застосовувалась хімія чи її продукція.

Розвиток хімічної промисловості – одна з найважливіших умов технічного прогресу. Хімічна промисловість виробляє синтетичні хімічно і корозійно стійкі полімерні матеріали. Вони використовуються у промисловості , на транспорті, в будівництві, сільському господарстві. Значну роль відіграє хімія у розвитку фармацевтичної промисловості. Основну частину всіх лікарських препаратів одержують синтетичним шляхом.

Не може обійтись без хімії і сучасне сільське господарство, де використовують мінеральні добрива, засоби захисту рослин від шкідників, та інше. Застосування хімічних методів у сільському господарстві привело до виникненні низки суміжних наук досягнення яких за наших часів широко використовуються у виробництві сільськогосподарської продукції. [1]

1. Літературний огляд

1.1. Солі

1.1.1. Класифікація та номенклатура солей

Солі можна розглядати як продукти повного чи часткового заміщення атомів Гідрогену у кислотах на атоми металів чи гідроксильних груп в основах на кислотні залишки, або, солями називають електроліти, під час дисоціації яких утворюються катіони металів(а також катіони амонію NH₄⁺) і аніони кислотних залишків. За властивостями і складом солі поділяють на середні, кислі, основні, подвійні, мішані та комплексні.

Середні солі (нормальні) – це продукти повного заміщення атомів Гідрогену кислот на атоми металу в молекулах кислот (K₂SO₄, Na₂CO₃, CaSO₄ тощо).

Ca(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ +2H₂O

Кислі солі (гідросолі) утворюються внаслідок неповного заміщення атомів Гідрогену багато основних кислот на атоми металу (KHSO₄, NaHCO₃ тощо).

KOH + H₂SO₄ = KHSO₄ + H₂O

H₃PO₄ + KOH = KH₂PO₄ +H₂O

Основні солі (гідроксосолі) розглядають як продукти неповного заміщення гідроксогруп багато кислотних основ кислотними залишками (MgOHCl, Bi(OH)₂Cl, (CuOH)₂SO₄ тощо).

Mg(OH)₂ + HCl = MgOHCl + H₂O

Bi(OH)₃ + HCl = Bi(OH)₂Cl + H₂O

Подвійні солі отримують шляхом заміщення атомів Гідрогену в молекулах кислот на атоми двох металів, наприклад KAlSO₄, KNaSO₄ . Подвійні солі можна добути нейтралізацією будь-якої багато основної кислоти двома основами:

H₂SO₄ + NaOH + KOH = KNaSO₄ + 2H₂O.

Мішані солі – це середні солі, в молекулах яких атом металу сполучений з двома різними кислотними залишками, наприклад Ca(OCl)Cl. [2]

До складу комплексних солей входять комплексний катіон, наприклад [Cu(NH₃)₄]SO₄, або комплексний аніон, наприклад K[Ag(CN)₂].на відміну від подвійних солей, які дисоціюють на прості (симплексні) іони

KAl(SO₄)₂ ↔ K⁺ + Al³⁺ + 2SO₄^{2 -} ,

комплексні солі дисоціюють з утворенням складних (комплексних) іонів

K₄[Fe(CN)₆] ↔ 4K⁺ + [Fe(CN)₆]^{4 -}. [4]

Номенклатура солей. Найпоширеніші міжнародні назви солей. Назви середніх солей складаються з назв катіона та аніона в називному відмінку: NaCl – натрій хлорид, FeSO₄ – ферум(ІІ) сульфат, K₂Cr₂O₇ – калій дихромат, Ca₃(PO₄)₂ – кальцій ортофосфат. Назви кислих солей багато основних кислот утворюють, долучаючи до аніона префікс гідроген-, наприклад: KHS – калій гідроген сульфід, KH₂PO₄ – калій дигідрогенфосфат. Аналогічно до назви основної солі додають префікси гідроксо- або оксо-, наприклад: ZnOHCl – гідроксоцинк хлорид, VO₂Cl – діоксованадій хлорид. У назвах подвійних солей катіони записують у називному відмінку у порядку, зворотному запису в формулі, наприклад: KAl(SO₄)₂ – алюміній калій сульфат. У назвах мішаних солей аналогічно записують назви аніонів – Al(NO₃)(SO₄) –алюміній сульфат нітрат. [3]

1.1.2. Добування та властивості солей

Солі, за невеликим вийнятком, є тверді речовини з іонною кристалічною решіткою. Мають високі температури плавлення. Але часто, не досягнувши температури плавлення, розкладаються. За розчинністю у воді їх можна поділити на розчинні, малорозчинні і практично нерозчинні.

Розчини солей проводять електричний струм – є електролітами (сухі солі струм не проводять).Солі можуть мати різне забарвлення.

Всі солі нітратної і ацетатної кислот розчинні у воді. Розчинні у воді солі хлоридної кислоти, крім AgCl, Hg₂Cl₂.

Солі добувають під час хімічної взаємодії сполук різних класів і простих речовин. Зазначимо найважливіші способи добування солей. [1]

1. Взаємодія кислот з основами або реакції нейтралізації:

KOH + HNO₃ = KNO₃ + H₂O

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ = CuSO₄ + 2H₂O

2. Взаємодія кислот з основними оксидами:

H₂SO₄ + CaO = CaSО₄ + H₂O

6HCl + Fe₂O₃ = 2FeCl₃ + 3H₂O

3. Взаємодія кислот з металами:

2HCl + Mg = MgCl₂ + H₂↑

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

4. Взаємодія основ з кислотними оксидами:

2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O

Cа(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

5. Взаємодія основних та кислотних оксидів:

CaO + CO₂ = CaCO₃

BaO + SO₃ = BaSO₄

6. Взаємодія металів з неметалами:

2Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃

Ca + S = CaS

Хімічні властивості солей

1. Відношення до кислот:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

Ca(H₂PO₄)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄↓ + 2H₃PO₄

2. Відношення до основ:

2NaOH + ZnSO₄ = Zn(OH)₂↓+ Na₂SO₄

AlCl₃ + NaOH_{(нестача)} = AlOHCl₂ + NaCl

NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

3. Відношення до оксидів

Оксиди з солями реагують рідко та тільки під час сплавляння.

3SiO₂ + Ca₃(PO₄)₂ = 3CaSiO₃ + P₂O₅

Al₂O₃ + K₂CO₃ = 2KAlO₂ + CO₂

4. Відношення один до одного

Солі за звичайних умов реагують одна з одною тільки за умови, якщо вони взяті у вигляді розчинів, і внаслідок реакції обміну утворюється малорозчинна або нерозчинна сіль.

BaCl_{2 +} K₂SO₄ = BaSO₄↓+ 2KCl

3BaCl₂ + 2K₃PO₄ = Ba₃(PO₄)₂↓+ 6KCl

Солі часто реагують одна з одною з утворенням комплексних солей:

4KCN + Fe(CN)₂ = K₄[Fe(CN)₆]

Сухі солі можуть взаємодіяти тільки при сплавлянні:

NaCl + Na₂HSO₄ = Na₂SO₄ + HCl

5. Відношення до металів

Більш активні метали витісняють менш активні з розчинів їхніх солей.

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Zn + FeSO₄ = ZnSO₄ + Fe

6. Відношення до неметалів

Na₂S + Br₂ = 2NaBr + S↓

Більш активні галогени витісняють менш активні тільки з розчинів їхніх солей.

2KBr + Cl₂ = 2KCl + Br₂↓

7. Відношення до нагрівання

Солі при нагріванні розкладаються, за винятком фосфатів, сульфідів, силікатів, нітритів, солей галогеноводневих кислот та більшості солей лужних металів.

NH₄Cl = NH₃↑ + HCl↑

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + CO₂↑ + H₂O↑

Деякі солі розкладаються під дією світла (фотохімічні реакції).

2AgBr = 2Ag + Br₂

2Hg₂Cl₂ = Hg + HgCl₂ [5].