ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

Розділ 6. НАЙВАЖЛИВІШІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК

§ 6.4. Солі

Визначення класу солей див. § 5.8. Рівняння їх дисоціації із урахуванням гідратації іонів слід записувати так:

NaCl (к.) ⇆Na⁺ (водн.) + Сl^- (водн.);

К₃РО₄ (к.) ЗК⁺ (водн.) + РО^3-₄ (водн.).

Залежно від складу розрізняють такі типи солей: середні, кислі, основні, подвійні і комплексні. Будь-яку сіль можна уявити як продукт взаємодії основи і кислоти, тобто реакції нейтралізації. Наприклад:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2Н₂О.

Рівняння дисоціації середньої солі Na₂SO₄ можна записати так:

Na₂SO₄ ⇆ 2Na⁺ + SO^2-₄.

Якщо основи взято менше, ніж потрібно для повної нейтралізації сульфатної кислоти, то під час випарювання випадатимуть кристали кислої солі:

NaOH + H₂SO₄= NaHSO₄ + Н₂О.

Дисоціацію кислої солі можна виразити рівнянням KHSO₄ ⇆ К⁺+ HSO^-₄.

Аніон кислої солі піддається повторній дисоціації як слабкий електроліт:

HSO^-₄ ⇆ H⁺ + SO^2-₄.

Кислі солі утворюються багатоосновними кислотами. Одно- основні кислоти кислих солей не утворюють.

Основні солі можна уявити як продукт неповного заміщення гідроксогруп основи кислотними залишками.

Наприклад:

Мg(ОН)₂ + НСl = Mg(OH) Cl + Н₂О

або в іонній формі:

Мg(OН)₂ + Н⁺ = Мg(ОН)⁺ + Н₂О.

Дисоціацію основної солі можна виразити рівнянням:

Мg(ОН)Сl ⇆ Мg(ОН)⁺ + Сl^-.

Катіон основної солі незначною мірою піддається подальшій дисоціації:

Мg(ОН)⁺ ⇆ Мg²⁺ + ОН^-.

Отже, основні солі утворюються багатокислотними (двох- і більше) основами. Однокислотні основи основних солей не утворюють.

Подвійні солі складаються з іонів двох різних металів і кислотного залишку. Наприклад, KAl(SO₄)₂, (NH₄)2Fe(SO₄)₂. Дисоціацію таких солей можна виразити рівняннями:

КАl (SO₄)₂ ⇆ К⁺ + Аl³⁺ + 2SO^2-₄;

(NH₄)Fe(SO₄)₂ ⇆ 2NH⁺ + Fe²⁺ + 2SO^2-₄.

Подвійні солі дисоціюють на іони металів і кислотного залишку.

До складу комплексних солей входять складні (комплексні) іони (у формулах їх записують у квадратних дужках), які й відщеплюються під час дисоціації. Наприклад:

K₄ [Fe(CN)₆] ⇆ 4К⁺ + [Fe(CN)₆]^4-;

[Ag(NH₃)₂]Cl ⇆ [Ag(NH₃)₂]⁺ + Сl^-

У свою чергу, складні (комплексні) іони дуже мало піддаються подальшій дисоціації:

[Fe(CN)₆]^4- ⇆ Fe²⁺ + 6CN^- ;

[Ag(NH₃)₂]⁺ ⇆ Ag⁺ + 2NH₃.

Отже, комплексні солі під час дисоціації спочатку відщеплюють комплексні іони, які потім піддаються вторинній дисоціації як слабкі електроліти.

Назви солей. Найпоширеніші міжнародні назви солей. Вони складаються з двох слів: назви аніона в називному відмінку і назви катіона в родовому. Число аніонів і катіонів, як правило, не зазначається. Але якщо один і той самий метал виявляє різні ступені окиснення, то його зазначають у дужках римською цифрою. Наприклад, KNO₃ — нітрат калію, FeSO₄ — сульфат феруму(ІІ), Fe₂(SO₄)₃ — сульфат феруму(ІІІ), NaCl — хлорид натрію.

Назви кислих солей утворюються додаванням до назви аніона префікса гідро-, а якщо необхідно, то з відповідними числівниками: NaHSO₄ — гідросульфат натрію, КН₂РО₄ — дигідрофосфат калію.

Назви основних солей утворюють, додаючи до найменування аніона відповідної середньої солі префікс гідроксо-. Al(OH) SO₄—гідроксосульфат алюмінію; Аl(OН)₂Сl — дигідроксохлорид алюмінію.

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

1. Реакція нейтралізації:

КОН + HNO₃ = KNO₃ + Н₂O.

2. Взаємодія кислот з основними оксидами:

H₂SO₄ + CuO = CuSO₄ + Н₂О.

3. Взаємодія кислот із солями:

H₂S + СuСl₂ = CuS ↓+ 2НСl.

4. Взаємодія двох різних солей:

Na₂SO₄ + ВаСl₂ = BaSO₄ ↓+ 2NaCl.

5. Взаємодія основ з кислотними оксидами:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ ↓ + Н₂О.

6. Взаємодія лугів із солями:

ЗКОН + FeCl₃ = ЗКСl + Fe(OH)₃ ↓.

7. Взаємодія основних оксидів з кислотними:

СаО + SiO₂ = СаSіО₃.

8. Взаємодія металів з неметалами:

2К + Сl₂ = 2КСl.

9. Взаємодія металів з кислотами:

2Аl + 6НСl = 2АlСl₃ + ЗН2↓.

10. Взаємодія металів із солями:

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu.

Існують й інші способи добування солей.

Властивості солей. Солі, за невеликим винятком, є твердими кристалічними речовинами. За розчинністю у воді їх можна поділити на розчинні, малорозчинні і практично нерозчинні.

Всі солі нітратної й ацетатної кислот розчинні у воді. Розчинні у воді солі хлоридної кислоти, крім AgCl, Нg₂Сl₂.

Хімічні властивості солей зумовлюються їх відношенням до металів, кислот і солей.

1. У ряду стандартних електродних потенціалів кожен попередній метал витісняє наступні з розчинів їх солей. Наприклад:

Zn + Нg(NО₃)₂ = Zn(NO₃)₂ + Нg.

2. Солі взаємодіють з лугами:

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄.

3. Солі взаємодіють з кислотами:

CuSO₄ + H₂S = CuS↓+ H₂SO₄.

4. Багато солей взаємодіють між собою:

СаСl + Nа₂СО₃ = СаСО₃ ↓ + 2NaCl.

Під час проведення реакцій 1—4 звичайно беруть розчини солей. Реакції відбуваються до кінця лише в тому разі, якщо один з утворених продуктів виходить зі сфери реакції, тобто випадає у вигляді осаду, виходить у вигляді газу або являє собою малодисоційовану сполуку.