Как написать формулы солей разных типов

Соли можно рассматривать как продукты, полученные путём замещения атомов водорода в кислотах на металлы или ионы аммония, или гидроксогрупп в основаниях на кислотные остатки. В зависимости от этого выделяют средние, кислые и основные соли. Рассмотрим, как составить формулы этих солей.

Средние соли

Средними или нормальными называют те соли, в которых присутствуют только атомы металлов и кислотные остатки. Их рассматривают как продукты полного замещения атомов H в кислотах или ОН− групп в основаниях.

Составим формулу средней соли, образованной фосфорной кислотой H3PO4 и основанием Ca(OH)2. Для этого на первом месте запишем формулу металла, а на втором — кислотного остатка. Металл в данном случае — Ca, остаток — PO4.

Далее определим валентности этих частиц. Кальций, будучи металлом второй группы, двухвалентен. Валентность остатка трёхосновной фосфорной кислоты равна трём. Запишем эти значения римскими цифрами над формулами частиц: для элемента Ca – а II, а для PO4 –III.

Если полученные значения сокращаются на одно и то же число, то предварительно производим сокращение, если нет — сразу записываем их арабскими цифрами накрест. То есть индекс 2 пишем у фосфата, а 3 — у кальция. Получаем: Ca3(PO4)2

Ещё проще воспользоваться значениями зарядов этих частиц. Они записаны в таблице растворимости. У Ca – 2+, а у PO4 – 3-. Остальные действия будут теми же, что и при составлении формул по валентности.

Кислые и основные соли

Теперь составим формулу кислой соли, образованной этими же веществами. Кислыми называют соли, в которых не все атомы H из соответствующей кислоты замещены металлами.

Предположим, что из трех атомов H в фосфорной кислоте только два замещены катионами металлов. Составление формулы вновь начинаем с записи металла и кислотного остатка.

Валентность остатка HPO4 равна двум, так как в кислоте H3PO4 заместили два атома H. Записываем значения валентностей. В этом случае II и II сокращаются на 2. Индекс 1, как уже было сказано выше, в формулах не указывают. Получаем в итоге формулу CаHPO4

Можно воспользоваться и значениями зарядов. Величину заряда частицы HPO4 определяем следующим образом: заряд H равен 1+, заряд PO4 — 3-. Итого в сумме +1 + (-3) = -2. Запишем полученные значения над символами частиц: 2 и 2 сокращаются на 2, индекс 1 в формулы солей не записывают. В итоге получается формула CaHPO4 — гидрофосфат кальция.

Если при образовании соли не все группы ОН- в основании замещены на кислотные остатки, соль называют основной.

Запишем формулу основной соли, образованной серной кислотой (H2SO4) и гидроксидом магния(Mg(OH)2).

Из определения следует, что в состав основной соли входит кислотный остаток. В данном случае это SO4. Валентность его равна II, заряд 2-. Вторая частица — это продукт неполного замещения групп ОН в основании, то есть MgOH. Его валентность равна I (убрали одну одновалентную группу ОН), заряд +1 ( сумма зарядов Mg 2+ и ОН −.

Обратите внимание на названия кислых и основных солей. Их называют так же, как и нормальные, только с добавлением приставки «гидро» к названию кислой соли и «гидроксо» к основной.

Двойные и комплексные соли

Двойными называют соли, в которых один кислотный остаток соединен с двумя металлами. Например, в составе алюмокалиевых квасцов на один сульфат-ион приходится ион калия и ион алюминия. Составим формулу:

1. Запишем формулы всех металлов и кислотного остатка: KAl SO4.
2. Проставим заряды: K (+), Al (3+) и SO4 (2-). В сумме заряд катионов 4+, а анионов — 2-. Сокращаем 4 и 2 на 2.
3. Записываем итог: KAl(SO4)2 — сульфат алюминия-калия.

Комплексные соли содержат комплексный анион или катион: Na[Al(OH)4] — тетрагидроксоалюминат натрия, [Cu(NH3)2]Cl — хлорид диамминмеди (II). Подробнее комплексные соединения будут рассмотрены в отдельной главе.

Подведем итог. Формулы солей, так же, как и формулы кислот, содержат в своем составе кислотный остаток. Обязательно в составе соли должны присутствовать катионы металлов или аммония. В формулах кислых или средних солей содержатся катионы Н+ или анионы ОН- соответственно. В комплексных солях катион либо анион представляют собой комплекс из металла и лигандов. Здесь можно прочитать также про химические свойства солей и химические свойства кислот.

В таблице 15 приведены
названия часто встречающихся кислот,
их молекулярные и структурные формулы,
а также формульные единицы и названия
соответству­ющих солей.

Таблица помогает
составлять химические формулы солей
бескислородных и кис­лородсодержащих
кислот. Для образования химических
формул солей надо атомы водорода в
кислотах заменить на атомы металлов с
учётом их валентности.

Приведённые
названия кислот и солей соответствуют
принятой международ­ной номенклатуре.

Название
бескислородных кислот образуются по
правилам для бинарных соединений.

Названия солей
начинаются с названия кислотного остатка
в именительном падеже. Это название
образуется из корня латинского названия
химического элемента, образующего
кислоту, и окончания «ат» или «ит»
в случае солей кислородсодержащих
кислот, для солей бескислородных кислот
– «ид».
Затем в солях бескислородных кислот
называется металл в родительном падеже.
Причём если атом металла может иметь
разную валентность, то её отмечают
римской цифрой (в скобках) после названия
химического элемента (без пробела).
Например, хлорид железа(II) и хлорид
олова(IV).

Включение в таблицу
названий молекулярных и структурных
формул часто встречающихся кислот
позволяет легко запомнить приве­дённые
в ней сведения.

Названия кислот
типа H_nXO_m
составляют с учётом валентности (степени
окисления) центрального атома:

• атом X
  имеет высшую (или единственную)
  валентность (степень окисления): H₂SО₄
  –
  серная; HNО₃
  –
  азотная; Н₂СО₃
  – угольная;

• атом X
  имеет промежуточные степени окисления:
  H₂SO₃
  –
  сернистая; HNО₂
  –
  азотистая; НСlО – хлорноватистая.

Таблица 15

Составление химических формул солей

16. Генетическая связь классов неорганических веществ

Таблица 16 показывает
в виде схемы взаимосвязь неорганических
веществ разных классов. Изучение свойств
веществ показывает, что можно при по­мощи
химических реакций переходить от простых
веществ к сложным и от одних сложных
веществ к другим. Связь между веществами
разных классов, основанная на их
взаимопревращениях и отражающая единство
их происхождения, называет­ся
генетической.

Вещества по составу
подразделяются на простые и сложные.
Среди про­стых веществ различают
металлы и неметаллы. Эти две группы
веществ могут образовывать многочисленные
сложные вещества. К основным классам
неорга­нических соединений принадлежат
оксиды, гидроксиды и соли. Связь между
этими классами веществ обозначена при
помощи стрелок.

По таблице можно
проследить переходы металлов и неметаллов
в оксиды и гидроксиды:

Эти две цепочки
превращений аналогичны и роднят металлы
и неметаллы.

Однако надо
подчеркнуть, что простое вещество металл
является родоначаль­ником сложных
веществ, обладающих оснóвны­ми
свойствами (оснóвных оксидов и оснований).
Простое вещество неметалл выступает в
качестве родоначальни­ка сложных
веществ, проявляющих кислотные свойства
(кислотных оксидов и кислот).

Различие свойств
кислотных и оснóвных оксидов, а также
свойств кислот и оснований приводит к
их взаимодействию друг с другом с
образованием солей. Таким образом, соли
генетически связаны с исходными
веществами – металлами и неметаллами
– посредством
их оксидов и гидроксидов.

Так как соли
представляют собой продукты реакций
кислот и оснований, то по составу
различают средние (нормальные), кислые
и оснóвные соли. Кислые соли содержат
в своём составе атомы водорода, оснóвные
– гидроксогруппы. Названия кислых солей
складываются из названий солей с
прибавлением слова «гидро», а
основных –
«гидроксо».

Существуют также
двойные соли (соли двух металлов), к ним
относят, например, алюмокалиевые квасцы
KA1(SО₄)₂
· 12Н₂О,
смешанные соли NаСl · NаF, СаВrСl, комплексные
соли Nа₂[Zn(ОН)₄],
К₃[Fе(СN)₆],
К₄[Fе(СN)₆],
включая кристаллогидраты СuSО₄
· 5Н₂О
(медный купорос), Nа₂SО₄
· 10Н₂О
(глауберова соль)

Необходимо научиться
составлять химические формулы гидроксидов
(кислородсодержащих кислот и оснований)
для атома элемента Э с валентностью
«n». Гидроксиды получают по реакции
присоединения воды к соответствующим
оксидам. При этом не имеет значение,
происходит ли эта реакция в реальных
условиях. Например, химическую формулу
угольной кислоты получают сложением
всех атомов по уравнению реакции

СО₂
+ Н₂О
= Н₂СО₃.

Химические формулы
метафосфорной,
пирофосфорной
и ортофосфорной
кислот составляют из формулы оксида
фосфора(V)¹
и соответственно одной, двух и трёх
молекул воды:

Р₂О₅
+ Н₂О
= 2НРО₃;

Р₂О₅
+ 2Н₂О
= Н₄Р₂О₇;

Р₂О₅
+ 3Н₂О
= 2Н₃РО₄.

Приведённая схема
взаимосвязи между классами неорганических
веществ не охватывает всего многообразия
химических соединений. В этой схеме в
качестве бинарных веществ выступают
оксиды,

Таблица 16

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

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:

1. Соли — сложные вещества, которые состоят из атомов металлов и кислотных остатков.
2. Соли образуются при замещении атомов водорода в молекулах кислот на атомы металлов.
3. Соли — вещества немолекулярного строения.

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

Основы деления солей на отдельные группы были заложены в трудах французского химика и аптекаря Г. Руэля ((1703)–(1770)). Именно он в (1754) г. предложил разделить известные к тому времени соли на кислые, основные и средние (нейтральные). В настоящее время выделяют и другие группы этого чрезвычайно важного класса соединений.

Кислые соли можно считать продуктом неполной нейтрализации многоосновной кислоты.

При составлении названия такого соединения к названию соли добавляется приставка «гидро», если в остатке от кислоты имеется один атом водорода, и «дигидро», если в остатке от кислоты содержатся два атома водорода.

Основные соли можно рассматривать как продукт неполной нейтрализации многокислотного основания.

При составлении названия основной соли к названию соли добавляется приставка «гидроксо», если в остатке от основания имеется одна гидроксогруппа, и «дигидроксо», если в остатке от основания содержатся две гидроксогруппы.

Комплексные соединения — разнообразный класс веществ. Заслуга в создании теории, объясняющей их состав и строение, принадлежит лауреату Нобелевской премии по химии (1913) г. швейцарскому учёному А. Вернеру ((1866)–(1919)). Правда, термин «комплексные соединения» в (1889) г. был введён  другим выдающимся химиком, лауреатом Нобелевской премии (1909) г. В. Оствальдом ((1853)–(1932)).

Если в качестве лигандов выступают анионы, к их названию добавляется окончание «–о»:

(–Cl) — хлоро-, (–OH) — гидроксо-, (–CN) — циано-.

Если лигандами являются электрически нейтральные молекулы воды, используется название «аква», а если аммиака — название «аммин».

Затем называют комплексообразователь, используя его латинское название и окончание «–ат», после чего без пробела римскими цифрами в скобках указывают степень окисления (если комплексообразователь может иметь несколько степеней окисления).

После обозначения состава внутренней сферы указывают название катиона внешней сферы — той, что в химической формуле вещества находится вне квадратных скобок.

Многие соли выпадают в осадок из растворов в виде кристаллогидратов — кристаллов, содержащих молекулы воды. В кристаллогидратах молекулы воды прочно связаны с катионами или анионами, образующими кристаллическую решётку. Многие соли такого вида по сути являются комплексными соединениями. Хотя многие из кристаллогидратов известны с незапамятных времён, начало систематическому изучению их состава положил голландский химик Б. Розебом ((1857)–(1907)).

«натрий-два-эс-о-четыре-с-десятью-аш-два-о».