Лекция
Тема: Соли, химические свойства, способы получения
Классификация солей
Соли — это продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или продукты полного или частичного замещения гидроксид-ионов в составе основания кислотными остатками.
В зависимости от состава катионов и анионов различают средние, кислые, основные, двойные, комплексные и смешанные соли.
Классификация солей
Средние соли — это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на металл или продукты полного замещения гидроксид-ионов в составе основания кислотными остатками. Средние соли содержат ионы металла и кислотные остатки (Na2S04, СаС03).
В свете теории электролитической диссоциации средние соли — это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металлов и анионы кислотных остатков:
A1(N03)3 = А13+ + 3NO3- NaCl = Na+ + Cl-
Способы получения средних солей
Средние соли образуются при взаимодействии:
1. Оснований с кислотами (реакция нейтрализации):
Ва(ОН)2 + 2НС1 = ВаС12 + 2Н20
2. Кислот с основными оксидами:
H2S04 + MgO = MgS04 + Н20
3. Солей с кислотами:
СаС03 + 2HN03 = Ca(N03)2 + Н20 + С02
4. Двух различных солей:
AgN03 + KI = Agl + KN03
Соли AgCl, AgBr, Agl, CaF2, SrF2, BaF2, BaS04, CuS, PbS, HgS, Ag2S нерастворимы как в воде, так и в растворах кислот, которые являются окислителями за счет ионов водорода. Такие соли осаждаются при действии на раствор соли как кислоты, так и другой соли:
CuS04 + H2S = CuS + H2S04
CuS04 + Na2S = CuS + Na2S04
Соли FeS, MnS, ZnS, BaC03, Ca3(P04)2, CaC03, MgC03 нерастворимы в воде, но растворимы в кислотах. Эти соли осаждаются только при взаимодействии двух различных солей и не осаждаются кислотами:
|
ZnCl2 + H2S
ZnCl2 + Na2S = ZnS + 2NaCl
5. Солей с кислотными оксидами (кислотный оксид должен быть менее летуч, чем образующийся в ходе реакции):
CaS03 + Si02 = CaSiO3 + S02
6. Оснований с кислотными оксидами:
6NaOH + Р205 = 2Na3P04 + ЗН20
7. Оснований с солями:
3NaOH + FeCl3 = 3NaCl + Fe(OH)3j
8. Основных оксидов с кислотными:
СаО + Si02 = CaSiO3
9. Металлов с неметаллами:
2Fe + ЗС12 = 2FeCl3
10. Металлов с кислотами:
Mg + 2НС1 = MgCl2 + Н2
3Cu + 8HN03 = 3Cu(N03)2 + 2NO + 4H20
разб.
11. Металлов с солями:
Сu + Hg(N03)2 = Hg + Cu(N03)2
12. Металлов (Zn, Al, Be, Sn, Pb) с расплавами щелочей:
Zn + 2NaOH = Na2Zn02 + H2
13. Неметаллов со щелочами. Галогены (исключение — фтор) и сера взаимодействуют со щелочами, образуя одновременно две соли — бескислородной и кислородсодержащей кислот:
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2S03 + ЗН20 Cl2 + 2КОН = КС1 + КС10 + Н20
14. Неметаллов с солями:
С12 + 2KI = 2КС1 + 12
15. При нагревании некоторых солей кислородсодержащих кислот образуются новые соли с меньшим содержанием кислорода или вообще не содержащие его:
2KN03 = 2KN02 + 02 2КС103 t, MnO2 2КС1 + 302
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДНИХ СОЛЕЙ
1. Растворимые соли взаимодействуют со щелочами с образованием соли и основания, если один из продуктов реакция нерастворим:
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl
2. Соли реагируют с кислотами с образованием соли и кислоты, если образуется осадок, газ или слабо диссоциирующее вещество:
ВаС12 + H2S04 = BaS04 + 2НС1 Na2C03 + 2НС1 = 2NaCl + H20 + C02
3. Растворимые соли реагируют между собой, если образуется нерастворимая соль:
AgN03 + NaCl = AgCl + NaN03
4. Растворимые соли взаимодействуют с металлами. Каждый металл, начиная с магния, вытесняет следующие за ним в ряду напряжений из их солей:
Zn + Hg(N03)2 = Zn(N03)2 + Hg
5. Растворимые соли бескислородных кислот взаимодействуют с некоторыми неметаллами. Более активный неметалл вытесняет менее активный из его соли:
|
Na2S + Br2 = 2NaBr + S
6. Соли взаимодействуют с водой (гидролизуются):
2CuS04 + 2Н20 (Cu0H)2S04 + H2S04 Cu2++ HOH CuOH++ H+
7. Некоторые соли при нагревании реагируют с нелетучими кислотными или амфотерными оксидами:
Na2C03 + Fe203 = 2NaFe02 + С02 MgS03 + Si02 = MgSiOg + S02
ТВ. ТВ.
8. Некоторые соли при нагревании разлагаются:
NH4C1 = NH3t + НС1 (NH4)2Cr207 — Cr203 + N2 + 4H20
Нитрат аммония разлагается с образованием оксида азота(I):
NH4N03 = N20 + 2Н20
Продукты разложения солей азотной кислоты зависят от положения металла, образующего соль, в электрохимическом ряду напряжений:
левее Mg MeN02 + 02
MeN02 + 02 t
Mg - Cu MeO + N02T + 02
правее Сu Me + N02 + 02
Например:
2Cu(N03)2 = 2CuO + 4N02 + 02
9. Соли могут вступать в окислительно-восстановительные реакции как за счет катиона: +2 +3
2FeCl2 + С12 = 2FeCl3,
так и за счет аниона: +5 +3
2KN03 + С = 2KN02 + С02
ТВ.
-1 0
2KI + 03 + Н20 = 2КОН + 02 +I2
Последнюю реакцию используют для обнаружения озона, хлора и других веществ-окислителей, содержащихся в воздухе. Для этого применяют бумажку, смоченную растворами иодида калия и крахмала. Если в воздухе содержится окислитель, то в результате выделения свободного иода и его взаимодействия с крахмалом бумажка тотчас синеет.
Кислые соли — это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот на металл.
Кислые соли содержат кислотные остатки, в состав которых входит водород, например: NaHS04, КН2Р04.
Кислые соли можно получить действием избытка многоосновной кислоты на основания, оксиды (основные или амфотерные), а также на средние соли многоосновных кислот:
|
NaOH + H2S04 = NaHS04 + Н20
избыток
СаО + 2Н3Р04 = Са(Н2Р04)2 + Н20
избыток
СаС03 + С02 + Н20 = Са(НСО3)2
Кислую соль можно перевести в среднюю. Для этого ее нужно нейтрализовать. При нейтрализации тем же основанием, которое образует данную соль, получают одну среднюю соль, а при нейтрализации другим основанием — две средние соли. Для перевода кислой соли в среднюю предпочтительнее брать растворимое основание:
Са(НС03)2 + Са(ОН)2 = 2СаС03 + 2Н20 Са(НС03)2 + 2NaOH = СаС03 + Na2C03 + 2Н20
Кислые соли диссоциируют ступенчато. По первой ступени диссоциация идет по типу сильного электролита с образованием катионов металла и анионов кислотного остатка, содержащих ионы водорода:
NaHS03 = Na+ + HS03 I ступень
При диссоциации по второй ступени (протекает слабее, чем по первой) образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка:
HS03 Н+ + SO32- II ступень
Следовательно, при диссоциации кислой соли в растворе образуются положительные ионы двух видов: катионы металла и катионы водорода. Кислые соли, как правило, растворимы в воде.
Химические свойства кислых солей в отличие от свойств средних солей обусловлены наличием не только катионов металлa, но и катионов водорода. Поэтому они проявляют свойства средних солей и свойства кислот.
Катионы водорода обусловливают взаимодействие кислых солей:
- Со щелочами:
NaHS04 + NaOH = Na2S04 + Н20
- С солями:
2NaHS04 + MgC03 = MgS04 + Na2S04 + H20 + C02
- С металлами:
а) расположенными в электрохимическом ряду напряжений до юдорода, но правее по отношению к металлу, образующему соль:
2NaHS04 + Fe = Na2S04 + FeS04 + Н2
б) расположенными в электрохимическом ряду напряжений •о водорода, но левее по отношению к металлу, образующему воль. В этом случае в реакцию вступает как катион металла, так ж катион водорода:
Fe(HS04)2 + 2Mg = 2MgS04 + Fe + H2
Домашнее задание.
Написать сообщение про комплексные соли, по плану.