Дорогие читатели!

Образование и разрушение
комплексных солей на примере
гидроксокомплексов

В нашем городе ЕГЭ по химии сдают уже с 2003 г. За прошедшие пять лет накоплен определенный опыт работы. Двое моих учеников имели наивысшие по области баллы – 97 (2004) и 96 (2007). Задания уровня С выходят далеко за рамки двухчасовой школьной программы, например, составление уравнений окислительно-восстановительных реакций или уравнений реакций по разрушению комплексных солей. Найти ответы на некоторые вопросы порой не удается ни в одном учебнике или пособии.

Одно из заданий высокого уровня сложности (уровня С) проверяет знания об амфотерных свойствах веществ. Для успешного выполнения этого задания нужно знать в том числе и способы разрушения комплексных солей. В учебной литературе этому вопросу уделяется недостаточно внимания.

Амфотерные свойства имеют оксиды и гидроксиды многих металлов. Они нерастворимы в воде, но взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами. При подготовке к ЕГЭ нужно усвоить материал о свойствах соединений цинка, бериллия, алюминия, железа и хрома . Рассмотрим эти свойства с точки зрения амфотерности.

1 Основные свойства при взаимодействии с сильными кислотами.

Например:

ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O,

Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O,

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O,

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O.

2 Кислотные свойства при взаимодействии со щелочами.

1) Реакции при сплавлении:

Формулу гидроксида цинка записывают в кислотной форме – H 2 ZnO 2 (цинковая кислота).

Кислотная форма гидроксида алюминия – H 3 AlO 3 (ортоалюминиевая кислота), но она неустойчива, и при нагревании отщепляется вода:

H 3 AlO 3 H 2 O + HAlO 2 ,

получается метаалюминиевая кислота. По этой причине при сплавлении соединений алюминия со щелочами получаются соли – метаалюминаты:

Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O,

Al 2 O 3 + 2NaOH 2NaAlO 2 + H 2 O.

2) Реакции в растворе происходят с образованием комплексных солей :

Следует отметить, что при взаимодействии соединений алюминия со щелочами в растворе получаются разные формы комплексных солей:

Na 3 – гексагидроксоалюминат натрия;

Na – тетрагидроксодиакваалюминат натрия.

Форма соли зависит от концентрации щелочи.

Соединения бериллия (ВеО и Ве(ОН) 2) взаимодействуют со щелочами аналогично соединениям цинка, соединения хрома(III) и железа(III) (Cr 2 O 3 , Cr(OH) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3) – аналогично соединениям алюминия, но оксиды этих металлов взаимодействуют со щелочами только при сплавлении.

При взаимодействии гидроксидов этих металлов со щелочами в растворе получаются комплексные соли с координационным числом 6.

Гидроксид хрома(III) легко растворяется в щелочах:

Гидроксид железа(III) имеет очень слабые амфотерные свойства, взаимодействует только с горячими концентрированными растворами щелочей:

3 Металлические бериллий, цинк и алюминий взаимодействуют с растворами щелочей, вытесняя из них водород:

Железо и хром с растворами щелочей не реагируют, образование солей возможно только при сплавлении с твердыми щелочами.

4 При рассмотрении способов разрушения гидроксокомплексов можно выделить несколько случаев.

1) При действии избытка сильной кислоты получаются две средних соли и вода:

Na + 4HCl (изб.) = NaCl + AlCl 3 + 4H 2 O,

K 3 + 6HNO 3 (изб.) = 3KNO 3 + Cr(NO 3) 3 + 6H 2 O.

2) При действии сильной кислоты (в недостатке) получаются средняя соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода:

Na + HCl = NaCl + Al(OH) 3 + H 2 O,

K 3 + 3HNO 3 = 3KNO 3 + Cr(OH) 3 + 3H 2 O.

3) При действии слабой кислоты получаются кислая соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода:

Na + H 2 S = NaHS + Al(OH) 3 + H 2 O,

K 3 + 3H 2 CO 3 = 3KHCO 3 + Cr(OH) 3 + 3H 2 O.

4) При действии углекислого или сернистого газа получаются кислая соль активного металла и амфотерный гидроксид:

Na + CO 2 = NaHCO 3 + Al(OH) 3 ,

K 3 + 3SO 2 = 3KHSO 3 + Cr(OH) 3 .

5) При действии солей, образованных сильными кислотами и катионами Fe 3+ , Al 3+ и Cr 3+ , происходит взаимное усиление гидролиза, получаются два амфотерных гидроксида и соль активного металла:

3Na + FeCl 3 = 3Al(OH) 3 + Fe(OH) 3 + 3NaCl,

K 3 + Al(NO 3) 3 = Al(OH) 3 + Cr(OH) 3 + 3KNO 3 .

Напишите уравнения четырех возможных реакций между ними.

3) Напишите уравнения четырех возможных реакций между растворами гексагидроксоалюмината калия, карбоната калия, угольной кислоты, хлорида хрома(III).

4) Осуществите превращения:

Соли-продукт замещения атомов водорода в кислоте на металл. Растворимые соли в соде диссоцируют на катион металла и анион кислотного остатка. Соли делят на:

· Средние

· Основные

· Комплексные

· Двойные

· Смешанные

Средние соли. Это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на атомы металла, или на группу атомов (NH 4 +): MgSO 4 ,Na 2 SO 4 ,NH 4 Cl, Al 2 (SO 4) 3 .

Названия средних солей происходят от названия металлов и кислот:CuSO 4 -сульфат меди,Na 3 PO 4 -фосфат натрия,NaNO 2 -нитрит натрия,NaClO-гипохлорит натрия,NaClO 2 -хлорит натрия,NaClO 3 -хлорат натрия,NaClO 4 -перхлорат натрия,CuI- йодид меди(I), CaF 2 -фторид кальция. Так же надо запомнить несколько тривиальных названий: NaCl-поваренная соль, KNO3-калийная селитра, K2CO3-поташ, Na2CO3-сода кальцинированная,Na2CO3∙10H2O-сода кристаллическая, CuSO4- медный купорос,Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 O- бура,Na 2 SO 4 . 10H 2 O-глауберова соль.Двойные соли. Это соли, содержащие два типа катионов (атомы водорода многоосновной кислоты замещены двумя различными катионами): MgNH 4 PO 4 , KAl (SO 4 ) 2 , NaKSO 4 .Двойные соли как индивидуальные соединения существуют только в кристаллическом виде. При растворении в воде они полностью диссоциируютна ионы металлов и кислотные остатки (если соли растворимые), например:

NaKSO 4 ↔ Na + + K + + SO 4 2-

Примечательно, что диссоциация двойных солей в водных растворах проходит в 1 ступень. Для названия солей данного типа нужно знать названия аниона и двух катионов: MgNH 4 PO 4 - фосфат магния-аммония.

Комплексные соли. Это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону(или атому), называемомукомплексообразователем , нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами . Комплексные соли делятся на:

1) Катионные комплексы

Cl 2 - дихлоридтетраамминцинка(II)
Cl 2 - ди хлоридгексаамминкобальта(II)

2) Анионные комплексы

K 2 - тетрафторобериллат(II) калия
Li - тетрагидридоалюминат(III) лития
K 3 - гексацианоферрат(III) калия

Теорию строения комплексных соединений разработал швейцарский химик А. Вернер.

Кислые соли – продукты неполного замещения атомов водорода в многоосновных кислотах на катионы металла.

Например: NaHCO 3

Химические свойства:
Реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода .
2KHSO 4 +Mg→H 2 +Mg(SO) 4 +K 2 (SO) 4

Заметим, что для таких реакций опасно брать щелочные металлы, ибо они вначале прореагируют с водой с большим выделением энергии, и произойдёт взрыв, так как все реакции происходят в растворах.

2NaHCO 3 +Fe→H 2 +Na 2 CO 3 +Fe 2 (CO 3) 3 ↓

Кислые соли реагируют с растворами щелочей и образуют среднюю(ие) соль(ли) и воду:

NaHCO 3 +NaOH→Na 2 CO 3 +H 2 O

2KHSO 4 +2NaOH→2H 2 O+K 2 SO 4 +Na 2 SO 4

Кислые соли реагируют с растворами средних солей в том случае, если выделяется газ, выпадает осадок, или выделяется вода:

2KHSO 4 +MgCO 3 →MgSO 4 +K 2 SO 4 +CO 2 +H 2 O

2KHSO 4 +BaCl 2 →BaSO 4 ↓+K 2 SO 4 +2HCl

Кислые соли реагируют с кислотами, если кислота-продукт реакции будет более слабая или летучая, чем добавленная.

NaHCO 3 +HCl→NaCl+CO 2 +H 2 O

Кислые соли реагируют с основными оксидами с выделением воды и средних солей:

2NaHCO 3 +MgO→MgCO 3 ↓+Na 2 CO 3 +H 2 O

2KHSO 4 +BeO→BeSO 4 +K 2 SO 4 +H 2 O

Кислые соли (в частности гидрокарбонаты) разлагаются под действием температуры:
2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 +CO 2 +H 2 O

Получение:

Кислые соли образуются при воздействии на щёлочь избытком раствора многоосновной кислоты (реакция нейтрализации):

NaOH+H 2 SO 4 →NaHSO 4 +H 2 O

Mg(OH) 2 +2H 2 SO 4 →Mg(HSO 4) 2 +2H 2 O

Кислые соли образуются при растворении основных оксидов в многоосновных кислотах:
MgO+2H 2 SO 4 →Mg(HSO 4) 2 +H 2 O

Кислые соли образуются при растворении металлов в избытке раствора многоосновной кислоты:
Mg+2H 2 SO 4 →Mg(HSO 4) 2 +H 2

Кислые соли образуются в результате взаимодействия средней соли и кислоты, которой образован анион средней соли:
Ca 3 (PO 4) 2 +H 3 PO 4 →3CaHPO 4

Основные соли:

Основные соли – продукт неполного замещения гидроксогруппы в молекулах многокислотных оснований на кислотные остатки .

Пример: MgOHNO 3 ,FeOHCl.

Химические свойства:
Основные соли реагируют с избытком кислоты, образуя среднюю соль и воду.

MgOHNO 3 +HNO 3 →Mg(NO 3) 2 +H 2 O

Основные соли разлагаются температурой:

2 CO 3 →2CuO+CO 2 +H 2 O

Получение основных солей:
Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями:
2MgCl 2 +2Na 2 CO 3 +H 2 O→ 2 CO 3 +CO 2 +4NaCl
Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой:

ZnCl 2 +H 2 O→Cl+HCl

Большинство основных солей являются малорастворимыми. Многие из них являются минералами, напримермалахит Cu 2 CO 3 (OH) 2 и гидроксилапатит Ca 5 (PO 4) 3 OH.

Свойства смешанных солей не рассматриваются в школьном курсе химии, но определение важно знать.
Смешанные соли – это соли, в составе которых к одному катиону металла присоединены кислотные остатки двух разных кислот.

Наглядный пример -Ca(OCl)Cl белильная известь (хлорка).

Номенклатура:

1. Соль содержит комплексный катион

Сначала называют катион, затем входящие в внутреннюю сферу лиганды- анионы, с окончанием на «о» ( Cl - - хлоро, OH - -гидроксо), затем лиганды, представляющие собой нейтральные молекулы ( NH 3 -амин, H 2 O -акво).Если одинаковых лигандов больше 1, о их количество обозначают греческими числительными: 1 - моно, 2 - ди,3 - три, 4 - тетра, 5 - пента, 6 - гекса, 7 - гепта, 8 - окта, 9 - нона, 10 - дека. Последним называют ион-комплексообразователь, в скобках указывая его валентность, если она переменная.

[ Ag (NH 3 ) 2 ](OH )-гидроксид диамин серебра ( I )

[ Co (NH 3 ) 4 Cl 2 ] Cl 2 -хлорид дихлор o тетраамин кобальта ( III )

2. Соль содержит комплексный анион.

Сначала называют лиганды -анионы, затем входящие в внутреннюю сферу нейтральные молекулы с окончанием на «о», указывая их количество греческими числительными. Последним называют ион-комплексообразователь на латинском, с суффиксом «ат», указывая в скобочках валентность. Далее пишется название катиона, находящегося в внешней сфере, число катионов не указывается.

K 4 -гексацианоферрат (II) калия(реактив на ионы Fe 3+)

K 3 - гексацианоферрат (III) калия(реактив на ионы Fe 2+)

Na 2 -тетрагидроксоцинкат натрия

Большинство ионов комплексообразователей- металлы. Наибольшую склонность к комплексообрзованию проявляют d элементы. Вокруг центрального иона-комплексообразователя находятся противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы- лиганды или адденды.

Ион-комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса (в квадратных скобочках), число лигандов, координирующихся вокруг центрального иона называют координационным числом.

Ионы, не вошедшие в внутреннюю сферу, образуют внешнюю сферу. Если комплексный ион- катион, то во внешней сфере анионы и наоборот, если комплексный ион-анион, то во внешней сфере- катионы. Катионами обычно являются ионы щелочных и щёлочноземельных металлов, катион аммония. При диссоциации комплексные соединения дают сложные комплексные ионы, которые довольно устойчивы в растворах:

K 3 ↔3K + + 3-

Если речь идёт о кислых солях, то при чтении формулы произносится приставка гидро-, например:
Гидросульфид натрия NaHS

Гидрокарбонат натрия NaHCO 3

С основными солями же используется приставка гидроксо- или дигидроксо-

(зависит от степени окисления металла в соли), например:
гидроксохлорид магнияMg(OH)Cl, дигидроксохлорид алюминия Al(OH) 2 Cl

Способы получения солей:

1. Прямое взаимодействие металла с неметаллом . Этим способом можно получают соли бескислородных кислот.

Zn+Cl 2 →ZnCl 2

2. Взаимодействие кислоты и основания (реакция нейтрализации). Реакции этого типа имеют большое практическое значение (качественные реакции на большинство катионов), они всегда сопровождаются выделением воды:

NaOH+HCl→NaCl+H 2 O

Ba(OH) 2 +H 2 SO 4 →BaSO 4 ↓+2H 2 O

3. Взаимодействие основного оксида с кислотным :

SO 3 +BaO→BaSO 4 ↓

4. Взаимодействие кислотного оксида и основания :

2NaOH+2NO 2 →NaNO 3 +NaNO 2 +H 2 O

NaOH+CO 2 →Na 2 CO 3 +H 2 O

5. Взаимодействие основного оксида и кислота :

Na 2 O+2HCl→2NaCl+H 2 O

CuO+2HNO 3 =Cu(NO 3) 2 +H 2 O

6. Прямое взаимодействие металла с кислотой. Эта реакция может сопровождаться выделением водорода. Будет ли выделяться водорода или нет зависит от активности металла, химических свойств кислоты и ее концентрации (см. Свойства концентрированной серной и азотной кислот).

Zn+2HCl=ZnCl 2 +H 2

H 2 SO 4 +Zn=ZnSO 4 +H 2

7. Взаимодействие соли с кислотой . Эта реакция будет происходить при условии, что кислота, образующая соль слабее или более летуча, чем кислота, вступившая в реакцию:

Na 2 CO 3 +2HNO 3 =2NaNO 3 +CO 2 +H 2 O

8. Взаимодействие соли с кислотным оксидом. Реакции идут только при нагревании, поэтому, вступающий в реакцию оксид должен быть менее летучим, чем образующийся после реакции:

CaCO 3 +SiO 2 =CaSiO 3 +CO 2

9. Взаимодействие неметалла с щелочью . Галогены, сера и некоторые другие элементы, взаимодействуя с щелочами дают бескислородную и кислородосодержащую соли:

Cl 2 +2KOH=KCl+KClO+H 2 O(реакция идёт без нагревания)

Cl 2 +6KOH=5KCl+KClO 3 +3H 2 O (реакция идёт с нагреванием)

3S+6NaOH=2Na 2 S+Na 2 SO 3 +3H 2 O

10. Взаимодействие между двумя солями. Это наиболее распространённыйспособ получения солей. Для этого обе соли, вступившие в реакцию должны бать хорошо растворимы, а так как это реакция ионного обмена, то, для того, чтобы она прошла до конца, нужно чтобы 1 из продуктов реакции был нерастворим:

Na 2 CO 3 +CaCl 2 =2NaCl+CaCO 3 ↓

Na 2 SO 4 + BaCl 2 =2NaCl+BaSO 4 ↓

11. Взаимодействие между солью и металлом . Реакция протекает в том случае, если металл стоит в ряду напряжения металлов левее того, который содержится в соли:

Zn+CuSO 4 =ZnSO 4 +Cu↓

12. Термическое разложение солей . При нагревании некоторых кислородосодержащих солей образуются новые, с меньшим содержанием кислорода, или вообще его не содержащие:

2KNO 3 → 2KNO 2 +O 2

4KClO 3 → 3KClO 4 +KCl

2KClO 3 → 3O 2 +2KCl

13. Взаимодействие неметалла с солью. Некоторые неметаллы способны соединяться с солями, с образованием новых солей:

Cl 2 +2KI=2KCl+I 2 ↓

14. Взаимодействие основания с солью . Так как это реакцияионного обмена, то, для того, чтобы она прошла до конца, нужно чтобы 1 из продуктов реакции был нерастворим (это реакция так же пользуются для перевода кислых солей в средние):

FeCl 3 +3NaOH=Fe(OH) 3 ↓ +3NaCl

NaOH+ZnCl 2 = (ZnOH)Cl+NaCl

KHSO 4 +KOH=K 2 SO 4 +H 2 O

Так же таким способом можно получать и двойные соли:

NaOH+ KHSO 4 =KNaSO 4 +H 2 O

15. Взаимодействие металла с щелочью. Металлы, которые являются амфотерными реагируют с щелочами, образуя комплексы:

2Al+2NaOH+6H 2 O=2Na+3H 2

16. Взаимодействие солей(оксидов, гидроксидов, металлов) с лигандами:

2Al+2NaOH+6H 2 O=2Na+3H 2

AgCl+3NH 4 OH=OH+NH 4 Cl+2H 2 O

3K 4 +4FeCl 3 =Fe 3 3 +12KCl

AgCl+2NH 4 OH=Cl+2H 2 O

Редактор: Харламова Галина Николаевна

Соли - органические и неорганические химические вещества сложного состава. В химической теории нет строгого и окончательного определения солей. Их можно охарактеризовать как соединения:
- состоящие из анионов и катионов;
- получаемые в результате взаимодействия кислот и оснований;
- состоящие из кислотных остатков и ионов металлов.

Кислотные остатки могут быть связаны не с атомами металлов, а с ионами аммония (NH 4)+, фосфония (РН 4)+, гидроксония (Н 3 О)+ и некоторыми другими.

Виды солей

Кислотные, средние, оснóвные. Если в кислоте все протоны водорода заменены ионами металла, то такие соли называют средними, например, NaCl. Если водород замещен лишь частично, то такие соли - кислые, напр. KHSO 4 и NaH 2 PO 4 . Если гидроксильные группы (OH)– основания замещены кислотным остатком не полностью, то тогда соль - оснóвная, напр. CuCl(OH), Аl(OH)SO 4 .

- Простые, двойные, смешанные. Простые соли состоят из одного металла и одного кислотного остатка, например, K 2 SO 4 . В двойных солях два металла, например KAl(SO 4) 2 . В смешанных солях два кислотных остатка, напр. AgClBr.

Органические и неорганические.
- Комплексные соли с комплексным ионом: K 2 , Cl 2 и другие.
- Кристаллогидраты и кристаллосольваты.
- Кристаллогидраты с молекулами кристаллизационной воды. CaSO 4 *2H 2 O.
- Кристаллосольваты с молекулами растворителя. Например, LiCl в жидком аммиаке NH 3 дает сольват LiCl*5NH 3 .
- Кислородосодержащие и не содержащие кислород.
- Внутренние, иначе называемые биполярными ионами.

Свойства

Большинство солей - твердые вещества с высокой температурой плавления, не проводящие ток. Растворимость в воде - важная характеристика, на ее основании реактивы делят на водорастворимые, малорастворимые и не растворимые. Многие соли растворяются в органических растворителях.

Соли реагируют:
- с более активными металлами;
- с кислотами, основаниями, другими солями, если в ходе взаимодействия получаются вещества, в дальнейшей реакции не участвующие, например, газ, нерастворимый осадок, вода. Разлагаются при нагревании, гидролизируются в воде.

В природе соли широко распространены в виде минералов, рассолов, залежей солей. Их добывают также из морской воды, горных руд.

Соли необходимы человеческому организму. Соли железа нужны для пополнения гемоглобина, кальция - участвуют в образовании скелета, магния - регулируют деятельность желудочно-кишечного тракта.

Применение солей

Соли активно используются в производстве, быту, сельском хозяйстве, медицине, пищепроме, химическом синтезе и анализе, в лабораторной практике. Вот лишь некоторые сферы их применения:

- Нитраты натрия , калия, кальция и аммония (селитры); кальций фосфорнокислый, хлорид калия - сырье для производства удобрений.
- Хлорид натрия необходим для получения пищевой поваренной соли, применяется в химпроме для производства хлора, соды, едкого натра.
- Гипохлорит натрия - популярный отбеливатель и средство для обеззараживания воды.
- Соли уксусной кислоты (ацетаты) используются в пищевой индустрии как консерванты (калий и кальций уксуснокислый); в медицине для изготовления лекарств, в косметической отрасли (натрий уксуснокислый), для многих других целей.
- Алюмокалиевые и хромокалиевые квасцы востребованы в медицине, пищепроме; для окрашивания тканей, кож, мехов.
- Многие соли используются в качестве фиксаналов для определения химического состава веществ, качества воды, уровня кислотности и пр.

В нашем магазине в широком ассортименте представлены соли, как органические так и неорганические.

Соли – сложные вещества, которые являются продуктом полного или неполного замещения атомов водорода кислоты на атомы металла, или замещения гидроксогрупп основания кислотным остатком.

В зависимости от состава соли делятся на средние (Na2SO4, K3PO4), кислые (NaHCO3, MgHPO4), основные (FeOHCl2, Al(OH)2Cl, (CaOH)2CO3, двойные (KAl(SO4)2), комплексные (Ag[(NH3)2]Cl, K4).

Средние соли

Средними солями называются соли, которые являются продуктом полного замещения атомов водорода соответствующей кислоты на атомы металла или ион NH4+. Например:

H2CO3 ® (NH4)2CO3; H3PO4 ® Na3PO4

Название средней соли образуется из названия аниона, за которым следует название катиона. Для солей бескислородных кислот наименование соли составляется из латинского названия неметалла с добавлением суффикса –ид , например, NaCl – хлорид натрия. Если неметалл проявляет переменную степень окисления, то после его названия в скобках римскими цифрами указывается степень окисления металла: FeS – сульфид железа (II), Fe2S3 – сульфид железа (III).

Для солей кислородсодержащих кислот к латинскому корню названия элемента добавляется окончание –ат для высших степеней окисления, -ит для более низких. Например,

K2SiO3 – силикат калия, KNO2 – нитрит калия,

KNO3 – нитрат калия, K3PO4 – фосфат калия,

Fe2(SO4)3 – сульфат железа (III), Na2SO3 – сульфит натрия.

Для солей некоторых кислот используется приставка –гипо для более низких степеней окисления и –пер для высоких степеней окисления. Например,

KClO – гипохлорит калия, KClO2 – хлорит калия,

KClO3 – хлорат калия, KClO4 – перхлорат калия.

Способы получения средних солей:

Взаимодействием металлов с неметаллами, кислотами и солями:

2Na + Cl2 = 2NaCl

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Взаимодействием оксидов:

основных с кислотами BaO + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O

кислотных со щелочами 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O

основных оксидов с кислотными Na2O + CO2 = Na2CO3

Взаимодействием кислот с основаниями и с амфотерными гидроксидами:

KOH + HCl = KCl + H2O

Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O

Взаимодействием солей с кислотами, со щелочами и солями:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O

FeCl3 + 3KOH = 3KCl + Fe(OH)3¯

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4¯ + 2NaCl

Химические свойства средних солей:

Взаимодействие с металлами

Zn + Hg(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Hg

Взаимодействие с кислотами

AgNO3 + HCl = AgCl¯ + HNO3

Взаимодействие со щелочами

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2¯ + Na2SO4

Взаимодействие с солями

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3¯ + 2NaCl

Разложение солей

NH4Cl = NH3 + HCl

CaCO3 = CaO + CO2

(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O

Кислые соли

Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот на атомы металла.

Например: H2CO3 ® NaHCO3

H3PO4 ® NaH2PO4 ® Na2HPO4

При наименовании кислой соли к названию соответствующей средней соли добавляется приставка гидро- , которая указывает на наличие атомов водорода в кислотном остатке.

Например, NaHS – гидросульфид натрия, Na2HPO4 – гидрофосфат натрия, NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия.

Кислые соли могут быть получены:

Действием избытка многоосновных кислот на основные оксиды, щелочи и средние соли:

K2O + 2H2S = 2KHS + H2O

NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O

K2SO4 + H2SO4 = 2KHSO4

Действием избытка кислотных оксидов на щелочи

NaOH + CO2 = NaHCO3

Химические свойства кислых солей:

Взаимодействие с избытком щелочи

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O

Взаимодействие с кислотами

Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O + 2CO2

Разложение

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O

Основные соли

Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксогруппы в молекулах многокислотных оснований на кислотные остатки.

Mg(OH)2 ® MgOHNO3

Fe(OH)3 ®Fe(OH)2Cl ® FeOHCl2

При наименовании основной соли к названию соответствующей средней соли добавляется приставка гидроксо- , которая указывает на наличие гидроксогруппы. Например CrOHCl2 – гидроксохлорид хрома (III), Cr(OH)2Cl – дигидроксохлорид хрома (III).

Основные соли могут быть получены:

Неполной нейтрализации оснований кислотами

Солями называются электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием обязательно катиона металла и аниона кислотного остатка
Классификация солей приведена в табл. 9.

При написании формул любых солей необходимо руководствоваться одним правилом: суммарные заряды катионов и анионов должны быть равны по абсолютной величине. Исходя из этого, должны расставляться индексы. На пример, при написании формулы нитрата алюминия мы учитываем,что заряд катиона алюминия +3, а питрат-иона - 1: AlNO 3 (+3), и с помощью индексов уравниваем заряды (наименьшее общее кратное для 3 и 1 равно 3. Делим 3 на абсолютную величину заряда катиона алюминия - получается индекс. Делим 3 на абсолютную величину заряда аниона NO 3 — получается индекс 3). Формула: Al(NO 3) 3

Соли это

Средние, или нормальные, соли имеют в своем составе только катионы металла и анионы кислотного остатка. Их названия образованы от латинского названия элемента, образующего кислотный остаток, путем добавления соответствующего окончания в зависимости от степени окисления этого атома. Например, соль серной кислоты Na 2 SО 4 носит название (степень окисления серы +6), соль Na 2 S - (степень окисления серы -2) и т. п. В табл. 10 приведены названия солей, образованных наиболее широко применяемыми кислотами.

Названия средних солей лежат в основе всех других групп солей.

■ 106 Напишите формулы следующих средних солей: а) сульфат кальция; б) нитрат магния; в) хлорид алюминия; г) сульфид цинка; д) ; е) карбонат калия; ж) силикат кальция; з) фосфат железа (III).

Кислые соли отличаются от средних тем, что в их состав, помимо катиона металла, входит катион водорода, например NaHCO3 или Ca(H2PO4)2. Кислую соль можно представить как продукт неполного замещения атомов водорода в кислоте металлом. Следовательно, кислые соли могут быть образованы только двух- и более основными кислотами.
В состав молекулы кислой соли обычно входит «кислый» ион, зарядность которого зависит от ступени диссоциации кислоты. Например, диссоциация фосфорной кис лоты идет по трем ступеням:

На первой ступени диссоциации образуется однозарядный анион Н 2 РО 4 . Следовательно, в зависимости от заряда катиона металла, формулы солей будут выглядеть как NaH 2 PО 4 , Са(Н 2 РО 4) 2 , Ва(Н 2 РО 4) 2 и т. д. На второй ступени диссоциации образуется уже двухзарядный анион HPO 2 4 — . Формулы солей будут иметь такой вид: Na 2 HPО 4 , СаНРО 4 и т. д. Третья ступень диссоциации кислых солей не дает.
Названия кислых солей образованы от названий средних с добавлением приставки гидро-(от слова «гидрогениум» - ):
NaHCО 3 - гидрокарбонат натрия KHSО 4 - гидросульфат калия СаНРО 4 - гидрофосфат кальция
Если в состав кислого иона входят два атома водорода, например Н 2 РО 4 — , к названию соли добавляется еще приставка ди- (два): NaH 2 PО 4 - дигидрофосфат натрия, Са(Н 2 РО 4) 2 - дигидрофосфат кальция и т. д.

■ 107. Напишите формулы следующих кислых солей: а) гидросульфат кальция; б) дигидрофосфат магния; в) гидрофосфат алюминия; г) гидрокарбонат бария; д) гидросульфит натрия; е) гидросульфит магния.
108. Можно ли получить кислые соли соляной и азотной кислоты. Обоснуйте свой ответ.

Все соли

Основные соли отличаются от остальных тем, что, помимо катиона металла и аниона кислотного остатка, в их состав входят анионы гидроксила, например Al(OH)(NО3) 2 . Здесь заряд катиона алюминия +3, а заряды гидроксил-иона-1 и двух нитрат-ионов - 2, всего - 3.
Названия основных солей образованы от названий средних с добавлением слова основной, например: Сu 2 (ОН) 2 СO 3 - основной карбонат меди, Al(OH) 2 NO 3 - основной нитрат алюминия.

■ 109. Напишите формулы следующих основных солей: а) основной хлорид железа (II); б) основной сульфат железа (III); в) основной нитрат меди (II); г) основной хлорид кальция;д) основной хлорид магния; е) основной сульфат железа (III) ж) основной хлорид алюминия.

Формулы двойных солей, например KAl(SO4)3, строят, исходя из суммарных зарядов обоих катионов металлов и суммарного заряда анион

Суммарный заряд катионов + 4 , суммарный заряд анионов -4.
Названия двойных солей образуют так же, как и средних, только указывают названия обоих металлов: KAl(SO4)2 - сульфат калия-алюминия.

■ 110. Напишите формулы следующих солей:
а) фосфат магния; б) гидрофосфат магния; в) сульфат свинца; г) гидросульфат бария; д) гидросульфит бария; е) силикат калия; ж) нитрат алюминия; з) хлорид меди (II); и) карбонат железа (III); к) нитрат кальция; л) карбонат калия.

Химические свойства солей

1. Все средние соли являются сильными электролитами и легко диссоциируют:
Na 2 SO 4 ⇄ 2Na + + SO 2 4 —
Средние соли могут взаимодействовать с металлами, стоящими ряду напряжений левее металла, входящего в состав соли:
Fe + CuSO 4 = Сu + FeSO 4
Fe + Сu 2+ + SO 2 4 — = Сu + Fe 2+ + SO 2 4 —
Fe + Cu 2+ = Сu + Fe 2+
2. Соли реагируют со щелочами и кислотами по правилам, описанным в разделах «Основания» и «Кислоты»:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl
Fe 3+ + 3Cl — + 3Na + + 3ОН — = Fe(OH) 3 + 3Na + + 3Cl —
Fe 3+ + 3OH — =Fe(OH) 3
Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 SO 3
2Na + + SO 2 3 — + 2H + + 2Cl — = 2Na + + 2Cl — + SO 2 + H 2 O
2H + + SO 2 3 — = SO 2 + H 2 O
3. Соли могут взаимодействовать между собой, в результате чего образуются новые соли:
AgNO 3 + NaCl = NaNO 3 + AgCl
Ag + + NO 3 — + Na + + Cl — = Na + + NO 3 — + AgCl
Ag + + Cl — = AgCl
Поскольку эти обменные реакции осуществляются в основном в водных растворах, они протекают лишь тогда, когда одна из образующихся солей выпадает в осадок.
Все реакции обмена идут в соответствии с условиями протекания реакций до конца, перечисленными в § 23, стр. 89.

■ 111. Составьте уравнения следующих реакций и, пользуясь таблицей растворимости, определите, пройдут ли они до конца:
а) хлорид бария + ;
б) хлорид алюминия + ;
в) фосфат натрия + нитрат кальция;
г) хлорид магния + сульфат калия;
д) + нитрат свинца;
е) карбонат калия + сульфат марганца;
ж) + сульфат калия.
Уравнения записывайте в молекулярной и ионных формах.

■ 112. С какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать хлорид железа (II): а) ; б) карбонат -кальция; в) гидроокись натрия; г) кремниевый ангидрид; д) ; е) гидроокись меди (II); ж) ?

113. Опишите свойства карбоната кальция как средней соли. Все уравнения записывайте в молекулярной и ионной формах.
114. Как осуществить ряд превращений:

Все уравнения записывайте в молекулярной и ионной формах.
115. Какое количество соли получится при реакции 8 г серы и 18 г цинка?
116. Какой объем водорода выделится при взаимодействии 7 г железа с 20 г серной кислоты?
117. Сколько молей поваренной соли получится при реакции 120 г едкого натра и 120 г соляной кислоты?
118. Сколько нитрата калия получится при реакции 2 молей едкого кали и 130 г азотной кислоты?

Гидролиз солей

Специфическим свойством солей является их способность гидролизоваться - подвергаться гидролизу (от греч. «гидро»-вода, «лизис» - разложение), т. е. разложению под действием воды. Считать гидролиз разложением в том смысле, в каком мы обычно это понимаем, нельзя, но несомненно одно - в реакции гидролиза всегда участвует .
- очень слабый электролит, диссоциирует плохо
Н 2 О ⇄ Н + + ОН —
и не меняет окраску индикатора. Щелочи и кислоты меняют окраску индикаторов, так как при их диссоциации в растворе образуется избыток ионов ОН — (в случае щелочей) и ионов Н + в случае кислот. В таких солях, как NaCl, K 2 SО 4 , которые образованы сильной кислотой (НСl, H 2 SO 4) и сильным основанием (NaOH, КОН), индикаторы окраски не меняют, так как в растворе этих
солей гидролиз практически не идет.
При гидролизе солей возможны четыре случая в зависимости от того, сильными или слабыми кислотой и основанием образована соль.
1. Если мы возьмем соль сильного основания и слабой кислоты, например K 2 S, произойдет следующее. Сульфид калия диссоциирует на ионы как сильный электролит:
K 2 S ⇄ 2K + + S 2-
Наряду с этим слабо диссоциирует :
H 2 O ⇄ H + + OH —
Анион серы S 2- является анионом слабой сероводородной кислоты, которая диссоциирует плохо. Это приводит к тому, что анион S 2- начинает присоединять к себе из воды катионы водорода, постепенно образуя малодиссоциирующие группировки:
S 2- + H + + OH — = HS — + OH —
HS — + H + + OH — = H 2 S + OH —
Поскольку катионы Н + из воды связываются, а анионы ОН — остаются, реакция среды становится щелочной. Таким образом, при гидролизе солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, реакция среды всегда бывает щелочная.

■ 119.Объясните при помощи ионных уравнений процесс гидролиза карбоната натрия.

2. Если берется соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, например Fe(NО 3) 3 , то при ее диссоциации образуются ионы:
Fe(NO 3) 3 ⇄ Fe 3+ + 3NО 3 —
Катион Fe3+ является катионом слабого основания - железа, которая диссоциирует очень плохо. Это приводит к тому, что катион Fe 3+ начинает присоединять к себе из воды анионы ОН — , образуя при этом мало-диссоциирующие группировки:
Fe 3+ + Н + + ОН — = Fe(OH) 2+ + + Н +
и далее
Fe(ОH) 2+ + Н + + ОН — = Fe(OH) 2 + + Н +
Наконец, процесс может дойти и до последней своей ступени:
Fe(OH) 2 + + Н + + ОН — = Fe(OH) 3 + H +
Следовательно, в растворе окажется избыток катионов водорода.
Таким образом, при гидролизе соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, реакция среды всегда кислая.

■ 120. Объясните при помощи ионных уравнений ход гидролиза хлорида алюминия.

3. Если соль образована сильным ос-нованием и сильной кислотой, то тогда ни катион, ни анион не связывает ионов воды и реакция остается нейтральной. Гидролиз практически не происходит.
4. Если соль образована слабым основанием и слабой кислотой, то реакция среды зависит от их степени диссоциации. Если основание и кислота имеют практически одинаковую , то реакция среды будет нейтральной.

■ 121. Нередко приходится видеть, как при реакции обмена вместо ожидаемого осадка соли выпадает осадок металла, например при реакции между хлоридом железа (III) FeCl 3 и карбонатом натрия Na 2 CО 3 образуется не Fe 2 (CО 3) 3 , a Fe(OH) 3 . Объясните это явление.
122. Среди перечисленных ниже солей укажите те, которые в растворе подвергаются гидролизу: KNO 3 , Cr 2 (SO 4) 3 , Аl 2 (СO 3) 3 , CaCl 2 , K 2 SiO 3 , Al 2 (SО 3) 3 .

Особенности свойств кислых солей

Несколько иные свойства у кислых солей. Они могут вступать в реакции с сохранением и с разрушением кислого иона. Например, реакция кислой соли с щелочью приводит к нейтрализации кислой соли и разрушению кислого иона, например:
NaHSO4 + КОН = KNaSO4 + Н2O
двойная соль
Na + + HSO 4 — + К + + ОН — = К + + Na + + SO 2 4 — + Н2O
HSO 4 — + OH — = SO 2 4 — + Н2О
Разрушение кислого иона можно представить следующим образом:
HSO 4 — ⇄ H + + SO 4 2-
H + + SO 2 4 — + OH — = SO 2 4 — + H2O
Разрушается кислый ион и при реакции с кислотами:
Mg(HCO3)2 + 2НСl = MgCl2 + 2Н2Сo3
Mg 2+ + 2НСО 3 — + 2Н + + 2Сl — = Mg 2+ + 2Сl — + 2Н2O + 2СO2
2НСО 3 — + 2Н + = 2Н2O + 2СO2
HCO 3 — + Н + = Н2O + СО2
Нейтрализацию можно проводить той же щелочью, которой образована соль:
NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + Н2O
Na + + HSO 4 — + Na + + ОН — = 2Na + + SO 4 2- + H2O
HSO 4 — + OH — = SO 4 2- + Н2O
Реакции с солями протекают без разрушения кислого иона:
Са(НСO3)2 + Na2CO3 = СаСО3 + 2NaHCO3
Са 2+ + 2НСO 3 — + 2Na + + СО 2 3 — = CaCO3↓+ 2Na + + 2НСO 3 —
Ca 2+ + CO 2 3 — = CaCO3
■ 123. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения следующих реакций:
а) гидросульфид калия + ;
б) гидрофосфат натрия + едкое кали;
в) дигидрофосфат кальция + карбонат натрия;
г) гидрокарбонат бария + сульфат калия;
д) гидросульфит кальция + .

Получение солей

На основании изученных свойств основных классов неорганических веществ можно вывести 10 способов получения солей.
1. Взаимодействием металла с неметаллом:
2Na + Cl2 = 2NaCl
Таким способом могут быть получены только соли бескислородных кислот. Это не ионная реакция.
2. Взаимодействием металла с кислотой:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Fe + 2H + + SO 2 4 — =Fe 2+ + SO 2 4 — + H2
Fe + 2H + = Fe 2+ + H2
3. Взаимодействием металла с солью:
Сu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag↓
Сu + 2Ag + + 2NO 3 — = Cu 2+ 2NO 3 — + 2Ag↓
Сu + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag
4. Взаимодействием основного окисла с кислотой:
СuО + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2H + + SO 2 4 — = Cu 2+ + SO 2 4 — + H2O
СuО + 2Н + = Cu 2+ + H2O
5. Взаимодействием основного окисла с ангидридом кислоты:
3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2
Реакция не ионного характера.
6. Взаимодействием кислотного окисла с основанием:
СО2 + Сa(OH)2 = CaCO3 + H2O
CO2 + Ca 2+ + 2OH — = CaCO3 + H2O
7, Взаимодействие кислот с основанием (нейтрализация):
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
H + + NO 3 — + K + + OH — = K + + NO 3 — + H2O
H + + OH — = H2O

8. Взаимодействием основания с солью:
3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3NaCl
3Na + + 3ОН — + Fe 3+ + 3Cl — = Fe(OH)3↓ + 3Na — + 3Cl —
Fe 3+ + 3ОН — = Fe(OH)3↓
9. Взаимодействием кислоты с солью:
H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + H2O+ CO2
2H + + SO 2 4 — + 2Na + + CO 2 3 — =2Na + + SO 2 4 — + H2O + CO2
2H + + CO 2 3 — = H2O + CO2
10. Взаимодействием соли с солью:
Ba(NO3)2 + FeSO4 = Fe(NO3)2 + BaSO4
Ba 2+ + 2NO 3 — + Fe 2+ + SO 2 4 — = Fe 2+ + 2NO 3 — + BaSO4↓
Ba 2+ + SO 2 4 — = BaSO4↓

■124. Приведите все известные вам способы получения сульфата бария (все уравнения записывайте в молекулярной и ионной формах).
125. Приведите все возможные общие способы получения хлорида цинка.
126. Смешаны 40 г окиси меди и 200 мл 2 н. раствора серной кислоты. Какое количество сульфата меди при этом образуется?
127. Сколько карбоната кальция получится при реакции 2,8 л СO2 с 200 г 5% раствора Са(ОН)2?
128. Смешаны 300 г 10% раствора серной кислоты и 500 мл 1,5 н. раствора карбоната натрия. Какой объем двуокиси углерода при этом выделится?
129. На 80 г цинка, содержащего 10% примесей, действуют 200 мл 20% соляной кислоты. Сколько хлорида цинка образуется в результате реакции?

Статья на тему Соли