Что называют солями в химии

Что называют солями в химии

Соли – это класс химических соединений, состоящие из ионов металлов и ионов кислотных остатков.

В начале XIX века шведский химик Й. Берцелиус сформулировал определение солей как продуктов реакций кислот с основаниями, или соединений, полученных заменой атомов водорода в кислоте металлом. По этому признаку различают соли средние, кислые и основные.

Кристалл медного купороса (сульфата меди (II))

Средние, или нормальные, соли – это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Например: Na₂SO₄, K₃PO₄,CaCO₃ и т.д.

Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Например: Ca(HCO₃)₂, Mg(HSO₄)₂ и т.д.

Оснoвные соли – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Например: (СuOH)₂CO₃, AlOHCl₂ и т.д.

Нормальные, кислые и основные соли являются наиболее важными типами солей. Кратко рассмотрим другие типы солей.

Смешанными солями называют такие соли, молекулы которых состоят из катионов одного металла и анионов двух различных кислотных остатков. Например: PbFCl – фторид-хлорид свинца, Ca(ClO)Cl – хлорид-гипохлорит кальция.

Двойными солями называются такие соли, в состав молекул которых входят катионы двух различных металлов (или катион металла и катион аммония) и анионы одного кислотного остатка.

Двойные соли являются продуктами совмествной кристаллизации двух разных нормальных солей, образованных одной и той же кислотой; например, сульфата калия K₂SO₄ и сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃. Поэтому их формулы записывают так:

Большинство солей — твердые вещества белого цвета: KCl, NaCl, KNO₃, BaSO₄ и т.д.

Некоторые соли имеют окраску. Например, дихромат калия K₂Cr₂O₇ – оранжевого, хромат калия K₂CrO₄ – желтого, сульфат никеля (II) NiSO₄ – зеленого, хлорид кобальта (III) CoCl₃ – розового, сульфид меди (II) CuS – черного цвета.

По растворимости в воде соли делятся на растворимые (р), малорастворимые (м) и нерастворимые (н).

Растворимость в воде важнейших солей указана в данной таблице.

Химические свойства солей

а) средние соли диссоциируют на катионы металлов и анионы кислотных остатков:

б) кислые соли диссоциируют на катионы металла и сложные анионы:

в) основные соли диссоциируют на сложные катионы и анионы кислотных остатков:

Металл + соль = новый металл + новая соль

Раствор соли + раствор щелочи = новая соль + новое основание

Соль + кислота = новая соль + новая кислота

При взаимодействии соли с кислотой, образующей данную соль, получается кислая соль (это возможно в том случае, если соль образована многоосновной кислотой). Например:

Соль 1 + соль 2 = соль 3 + соль 4

Основная соль + кислота = средняя соль + вода

Кислая соль + щелочь = средняя соль + вода

Получение солей

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Водород выделяется при взаимодействии металлов со всеми кислотами, кроме азотной кислоты и концентрированной серной кислоты.

Кроме этих общих способов получения солей возможны и некоторые частные способы:

С водными растворами щелочей реакция идет по уравнению:

Соль + кислотный оксид = соль + кислотный оксид

Cl₂ + 2KOH = KCl + KClO + H₂O (на холоде)

3Сl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 2H₂O (при нагревании)

Соль + галоген 1 = новая соль + галоген 2(при условии, что галоген 1 более активный, чем галоген 2).

«Золотой дождь» из йодида свинца

Похожее

Добавить комментарий Отменить ответ

Репетитор по химии. Занятия проходят онлайн по Скайпу. По всем вопросам пишите в Ватсапп: +7 928 285 70 42

Источник

Общие сведения

Все соли имеют сложный химический состав и в зависимости от него могут быть органическими или неорганическими. В теоретической химии существует несколько определений этой группы веществ:

Кроме металлов, к кислотным остаткам могут присоединяться ионы аммония (NH4)+, гидроксония (Н3О)+, фосфония (РН4)+ и некоторые другие. С физической точки зрения чаще всего соли — это твердые кристаллические вещества. Встречаются вещества разной окраски. Прозрачные единичные кристаллы в большом количестве имеют белый цвет, например, поваренная соль NaCl.

Их строение представляет собой кристаллическую решетку, в узлах которой находятся анионы, а катионы занимают пространство между узлами. Другое распространенное строение — анионные фрагменты из кислотных остатков, соединенные в бесконечную цепочку, в трехмерных полостях которых находятся катионы. Такую структуру имеют силикаты, что отражается и на их свойствах: высокая температура плавления и неспособность проводить электрический ток.

Кроме ионных, в молекулах солей встречаются и молекулярные ковалентные связи, и промежуточные между ковалентными и ионными. В особую группу солей выделяются так называемые ионные жидкости, температура плавления которых ниже 100 °C, отличающиеся повышенной вязкостью.

Для изучения химических и физических свойств этой группы соединений важным критерием служит их растворимость в воде: полностью, частично или нерастворимые.

Классификация и номенклатура

Основные классы этой группы веществ были описаны французским химиком и аптекарем Г. Руэлем еще в 1754 году, а по мере развития химии к ним добавились новые. Главный принцип классификации солей основан на том, что при взаимодействии металла и кислоты в ней происходит частичное или полное замещение атомов водорода.

Общие характеристики

Формулы солей всегда образуются одним или несколькими металлами, кислотными остатками и гидроксильными группами. В зависимости от этого все солевые соединения делят на такие классы:

Средними считаются те, у которых все атомы водорода образующей кислоты заменены атомами металла. К такому типу соединений относятся и те, в которых водород замещается одновалентной группой аммония NH4. Согласно принятой номенклатуре, названия этих веществ образуются из латинского названия кислотного остатка и русского названия металла. Кислородосодержащие остатки оканчиваются на «ат», бескислородные — на «ид». Например:

Если одному химическому элементу соответствует не одна кислота, то может использоваться и окончание «ит». Это относится к таким кислотам, как серная H2SO4 (сульфаты) и сернистая H2SO3 (сульфиты).

Кислые вещества образуются только от двух- или полиосновных кислот: серной, фосфорной, угольной. Они относятся к неустойчивым соединениям и при нагревании происходит их разложение на составляющие элементы. В названии таких веществ всегда используют приставку «гидро», а если незамещенных атомов водорода осталось два — приставку «ди»:

Образование основных солей происходит при частичном замещении гидроксильных групп кислотными остатками, причем валентность основного остатка всегда будет равна числу замещенных гидроксильных групп. Номенклатура названий таких химических соединений образуется в зависимости от количества гидроксогрупп приставками «гидроксо» и «дигидроксо»:

В двойных солях атомы водорода замещаются двумя разными металлами, соответственно и образовываться могут только от двух и более основных кислот: MgK (SO4)2, NaKCO3, KAl (SO4)2.

Комплексные соединения и кристаллогидраты

Этот класс химических соединений отличается большим разнообразием. В изучении комплексных солей (КС) большую роль сыграли швейцарский ученый А. Вернер и русский химик немецкого происхождения В. Освальд. КС состоят из комплексных частиц. Центральный элемент в комплексе называется комплексообразователем, а связанные с ним элементы — лигандами. Их число — это координационное число соединения. Лигандами могут быть как нейтральные молекулы, так и разнообразные ионы и катион водорода H+.

КС так и классифицируются на нейтральные, анионные и катионные. Разными лигандами образуются такие группы химических веществ:

Кристаллы, образующиеся в водном растворе при выпадении в осадок солей, называются кристаллогидратами. При этом между молекулами воды и солевыми ионами формируются прочные связи, образующие кристаллическую решетку. Химические формулы кристаллогидратов записывают в виде количественного соотношения соли и воды, разделенных точкой — Na2SO4⋅10H2O. В номенклатуре для обозначения количества воды употребляются греческие числа — ди, три, тетра, гекса и так далее, с которых и начинается название. Число выступает приставкой к слову «гидро», а затем следует стандартное название соли: CaSO4⋅2H2O — дигидрат сульфата кальция.

Исторические наименования

Названия химических веществ соответствуют международной системе правил, позволяющей давать им названия, по которым можно правильно составить их формулу. Многие соединения солевой группы давно и хорошо известны, и в процессе их использования химики много лет назад уже как-то называли их. Традиционные или тривиальные названия полезно знать любому человеку. Их список приведен в таблице:

Это далеко не полный перечь общеизвестных наименований. Какой-либо системе они не подчиняются, и тем, кто изучает химию, их надо просто запомнить.

Химические свойства

Соли как химические соединения проявляют разные свойства в зависимости от их структурного состава. В водных растворах могут диссоциировать на анион металла и катион кислотного остатка. Степень диссоциации зависит от того, какую способность растворяться имеют разные виды солей: растворимые диссоциируют полностью, нерастворимые — частично или не диссоциируют. Ход такой реакции зависит от вида соли: средние, двойные и комплексные распадаются на ионы одномоментно, а кислые и основные — ступенчато. Примеры:

Некоторые соли под действием температуры могут разлагаться. Например, при нагревании из карбоната кальция СаСO3 получается оксид кальция СаO и кислотный оксид СО2­. Солевые вещества, образованные от бескислородных кислот, разлагаются на простые элементы: хлорид серебра AgCl распадается на серебро Ag с выделением хлора Cl­. Если солеобразующим соединением выступает кислота с сильными окислительными свойствами, то разложения до простых элементов не происходит: 2КNO3 → 2КNO2 + O2­.

Взаимодействие с оксидами и кислотами

Соли реагируют путем сплавления с кислотными или амфотерными оксидами. При этом образуется новое солевое соединение, а оксиды замещаются менее летучими. С основными оксидами такая реакция не происходит. Например, карбонат калия K2CO3 сплавляется с оксидом кремния (IV) SiO2 с образованием силиката калия KSiO3 и выделением углекислого газа CO2: K2CO3 + SiO2 → KSiO3 + CO2↑. K2CO3 может взаимодействовать и с оксидом алюминия, при этом получается алюминат калия KAlO2 и углекислый газ CO2: K2CO3 + Al2O3 → 2KAlO2 + CO2↑.

Взаимодействие с кислотами может происходить только в том случае, если в реакцию вступает кислота и соль, образованная более слабой кислотой. Показателем возможного совместного реагирования солей с кислотами могут быть предполагаемые:

Например, нерастворимое соединение угольной кислоты карбонат магния MgCO3 вступает в реакцию с сильной серной кислотой: MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + CO2. Растворимый силикат калия как производное кремниевой кислоты может взаимодействовать с соляной кислотой, потому что в ходе реакции ожидается получение нерастворимой кремниевой кислоты: K2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2KCl.

Реакции с основаниями и другими солями

Со щелочами взаимодействуют в основном только соли аммония и тяжелых металлов, если при этом они относятся к растворимым. В результате получают новое солевое вещество и новое основание. Например, в реакцию с гидроксидом калия KOH вступает сульфат меди (II) CuSO4, в результате чего образуется сульфат калия K2SO4, а гидроксид меди Cu (OH) выпадает в осадок: 2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu (OH)2.

Взаимодействие хлорида аммония с гидроксидом натрия описывается таким уравнением (NH4)2SO4 + 2KOH → 2H2O + K2SO4 + 2NH3↑. Если воздействовать основанием на кислую соль, то в результате получится средняя соль и вода. Например, гидрокарбонат натрия NaHCO3 взаимодействует с гидроксидом натрия NaOH: NaHCO3 + NaOH → Na3CO3 + H2O.

Реакции между солями возможны только в случае хорошей растворимости обоих веществ, при этом образуются две новые соли. С нерастворимым соединением взаимодействие не случается. Некоторые вещества, относящиеся к кислым, реагируют со слабокислыми солями и со своими средними соединениями.

Получение и применение

Многие соединения солей всех видов встречаются в виде залежей минеральных пород и рассолов. Например: известняк, разные виды селитры, поваренная и калийная соли, сильвин, карналлит, натрон, мирабилит и многие другие. Условно все способы получения солевых веществ разделяют на физическую переработку сырья (выпаривание, кристаллизация, флотация и тому подобное) и извлечение их из полупродуктов, отходов других производств и минералов химическими способами, основанными на свойствах солей.

Больше всего химическая промышленность выпускает солей для сельского хозяйства, причем они используются как в качестве удобрений для хорошего роста растений и повышения урожайности, так и для их защиты от сорняков и вредителей. Минеральные соли используют и как сырье для производства самых разнообразных химических веществ, применяемых в таких отраслях:

В качестве присадок и плавней соли применяются в металлургии для обогащения руд и при выплавке металлов. Производство цемента, одного из самых важных для строительной промышленности компонента, невозможно без известняка. Соли хрома используются при изготовлении огнеупорных материалов. Весь спектр разновидностей солей применяется и в фармацевтической промышленности.

Источник

Урок 25. Соли

В уроке 25 «Соли» из курса «Химия для чайников» узнаем, как правильно называть соли, их состав и научимся составлять химические формулы солей.

Как отмечалось в предыдущем уроке, в реакциях кислот с металлами выделяется простое вещество водород Н₂. Кроме водорода, образуются и сложные вещества: ZnCl₂, MgSO₄ и др. Это представители класса широко распространенных в химии соединений — солей (рис. 102).

Здесь же мы рассмотрим состав солей, научимся составлять их формулы, узнаем, как называть соли.

Cостав солей

Сравним формулы кислот HCl и H₂SO₄ c формулами солей ZnCl₂ и FeSO₄. Мы видим, что в этих формулах одинаковые кислотные остатки Cl(I) и SO₄(II). Но в молекулах кислот они соединены с атомами водорода Н, а в формульных единицах солей — с атомами цинка Zn и железа Fe. Значит, эти и другие соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекулах кислот на атомы металлов. Вещества, подобные ZnCl₂ и FeSO₄, относят к классу солей.

Соли — это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков.

В солях кислотные остатки соединяются с атомами металлов в соответствии с их валентностью. Для составления химической формулы соли необходимо знать валентность атома металла и валентность кислотного остатка. При этом пользуются тем же правилом, что и при составлении формул бинарных соединений. Для солей это правило следующее: сумма единиц валентности всех атомов металла должна быть равна сумме единиц валентности всех кислотных остатков.

Для примера составим формулу соли, в которую входят атомы кальция и кислотный остаток фосфорной кислоты PO₄(III). Кальций проявляет постоянную валентность II, а валентность кислотного остатка PO₄ равна III.

Названия солей

Соли образованы атомами разных металлов и различными кислотными остатками. Поэтому состав солей самый разнообразный. Давайте научимся давать им правильные названия.

Название соли состоит из названия кислотного остатка и названия металла в родительном падеже. Например, соль состава NaCl называют «хлорид натрия».

Если входящий в формульную единицу соли атом металла имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках после его названия. Так, соль FeCl3 называют «хлорид железа(III)», а cоль FeCl2 — «хлорид железа(II)».

В таблице 10 приведены названия некоторых солей.

Соли — это вещества немолекулярного строения. Поэтому их состав выражают с помощью формульных единиц. В них отражено соотношение атомов металлов и кислотных остатков. Например, в формульной единице NaCl на один атом Na приходится один кислотный остаток Cl.

По химической формуле соли можно вычислить ее относительную формульную массу M_r, а также молярную массу M, например:

К солям относится не только поваренная соль (NaCl), но и мел, мрамор (СаСО3), сода (Na₂CO₃), марганцовка (KMnO₄) и др.

Краткие выводы урока:

Надеюсь урок 25 «Соли» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Что называют солями в химии

ОПРЕДЕЛЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ
И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛЕЙ

Соли – это электролиты, диссоциирующие в водном растворе на катионы металлов и анионы кислотного остатка. Соли могут быть средними (нормальными), основными, кислыми, двойными и смешанными.

При обычных условиях все соли – твёрдые вещества. Многие соли не имеют цвета, но некоторые ионы придают солям характерную окраску:

Растворимость солей различна. Практически все нитраты, соли натрия, калия, рубидия, цезия и аммония NH₄ + растворимы. Среди сульфидов и фосфатов растворимы только фосфаты и сульфиды щелочных металлов.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДНИХ СОЛЕЙ

В этом примере ионы меди Cu 2+ являются окислителем, а цинк – восстановителем.

Активность металла определяется его положением в электрохимическом ряду напряжений металлов:
Li, Cs, К, Ва, Са, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, (H₂), Cu, Ag, Pt, Au.

Щелочные (Li, Na, K, Rb, Cs) и щёлочноземельные металлы (Ca, Sr, Ва) реагируют с растворами солей иначе. Сначала щелочной или щёлочноземельный металл реагирует с водой раствора соли:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Образовавшаяся щёлочь реагирует с раствором соли:

Так как в ходе первой реакции выделяется достаточное количество тепла, гидроксид меди (II) разлагается (свойство нерастворимых гидроксидов):

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O

Поэтому вместо меди в такой реакции образуется смесь её оксида и гидроксида.

Разложение нитратов при нагревании рассмотрено в конспекте «Нитраты».

ПОЛУЧЕНИЕ СРЕДНИХ СОЛЕЙ

Mg(OH)₂ + H₂SO₄ = MgSO₄ + 2H₂O

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

MgO + SO₃ = MgSO₄

а) по реакции замещения:

б) по реакции обмена (см. взаимодействие солей друг с другом):

MgI₂ + HgSO₄ = MgSO₄ + HgI₂↓

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛЫХ СОЛЕЙ

2NaOH + H₃РO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O

(в результате неполной нейтрализации образовался гидрофосфат натрия);

NaOH + H₃РO₄ = NaH₂PO₄ + H₂O

(в результате неполной нейтрализации образуется дигидрофосфат натрия).

4NaOH + Р₂O₅ = 2Na₂HPO₄ + H₂O

(в результате неполной нейтрализации образовался дигидрофосфат натрия);

2NaOH + Р₂O₅ + H₂O = 2NaH₂PO₄

(в результате неполной нейтрализации образовался гидрофосфат натрия).

Na₂SO₄ + H₂SO₄ = 2NaHSO₄
NaCl (тв.) + H₂SO₄ (конц.) = NaHSO₄ + HCl↑

СаСO₃ + СO₂ + H₂O = Са(НСО₃)₂

(в данном примере взвесь СаСO₃ постепенно исчезает, так как образуется хорошо растворимый гидрокарбонат кальция).

Кислые соли, как правило, растворимы лучше соответствующих им средних. Так, например, гидрокарбонат кальция Са(НСО₃)₂ растворим в воде, в то время как карбонат кальция практически нерастворим.

Образец выполнения задания ОГЭ

Задание. И сульфат меди (II), и нитрат серебра взаимодействуют

Решение. Хлорид калия, сульфат меди (II), нитрат серебра – соли. Растворимые соли взаимодействуют друг с другом, если в результате реакции один из продуктов реакции выпадает в осадок (т. е. образуется малорастворимое в воде вещество). В случае взаимодействия нитрата серебра с хлоридом калия действительно образуется осадок (белый творожистый осадок хлорида серебра):

Но сульфат меди (II) с хлоридом калия не взаимодействует, в данном случае связывания ионов в растворе не происходит. Таким образом, вариант 1 не подходит.

Соляная кислота – сильный электролит. Сильные кислоты взаимодействуют с солями слабых кислот, вытесняя их из солей. Но сульфат меди (II) – соль сильной серной кислоты, а нитрат серебра – соль сильной азотной кислоты. Серная кислота может вытеснить азотную и соляную кислоты из кристаллических солей (не в растворах), так как HNO₃ и НCl – летучие кислоты, а серная – нелетучая. Соляная кислота вытеснить серную или азотную не может. Поэтому вариант 2 не подходит.

С оксидами соли взаимодействуют в редких случаях. Например, карбонаты при сплавлении взаимодействуют с оксидом кремния (IV). Средние соли при взаимодействии в растворе с кислотными оксидами соответствующих кислот превращаются в кислые соли (если такие для данных кислот существуют). В данном примере оксид магния не взаимодействует ни с сульфатом меди (II), ни с нитратом серебра. Ответ 3 не подходит.

Обе соли взаимодействуют с железом. Железо находится в электрохимическом ряду напряжений металлов до меди и до серебра:

Правильный ответ – 4 (с железом).

Конспект урока по химии в 8 классе «Соли: классификация, свойства, получение». Выберите дальнейшее действие:

Источник