Соль как химический элемент как пишется

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:

• являющиеся результатом взаимодействия оснований и кислот;
• соединения, образованные одним или несколькими кислотными остатками и ионом металла;
• при электролитической диссоциации — состоящие из катионов и анионов.

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:

1. Средние.
2. Кислые.
3. Основные.
4. Двойные или смешанные.
5. Комплексные.
6. Кристаллогидраты.

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:

• Na2CO3 — карбонат натрия.
• NaCl — хлорид натрия.
• KNO3 — нитрат калия.

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»:

• NaHSO4 — гидросульфат натрия.
• CaHPO4 — гидрофостфат кальция.
• KH2PO4 — дигидрофосфат калия.

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»:

• Аl (OH)SO4 — гидроксосульфит алюминия.
• Cu (OH)Cl — гидроксохлорид меди.
• Fe (OH)2NO3 — дигидроксохлорид железа.

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:

• амиакаты, в которых с комплексообразователем связаны молекулы аммиака — [Co (NH3)6]Cl3;
• аквакомплексы, образованные лигандами воды — [Al (H2O)6]Cl3;
• ацидокомплексы, включающие кислотные остатки — K2[PtCl4].

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:

Соль	Номенклатурное название	Тривиальное название
CuSO4⋅5H2O	Пентагидрат сульфата меди	Медный купорос
CaCO3	Карбонат кальция	Известняк
AgNO3	Нитрат серебра	Ляпис
NaHCO3	Гидрокарбонат натрия	Питьевая сода
K2СO3	Карбонат калия	Поташ
HgCl2	Хлорид ртути	Сулема
Na2SiO3	Силикат натрия	Жидкое стекло

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:

• Хлорид натрия: NaCl ↔ (Na+) + (Cl-).
• Сульфат калия-натрия: КNaSO4 ↔ (К+) + (Na+) + (SO42-).
• Хлорид-бромид кальция: CaClBr ↔ (Ca2+) + (Cl -)+ (Br-).
• Гидросульфат калия: КHSO4 ↔ (К+) + (НSO4-), а затем (HSO4-) ↔ (H+) + (SO42-).
• Гидроксохлорид железа: FeOHCl ↔ (FeOH+) + (Cl-), а затем (FeOH+) ↔ (Fe2+) + (OH-).

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:

• осадок;
• вода;
• газообразное вещество;
• слабый электролит.

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:

• производство целлюлозы и бумаги;
• лакокрасочная промышленность;
• моющие средства;
• стекловарение;
• обработка кожи.

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.

Поваренная соль — это хлорид натрия, применяемый в качестве добавки к пище, консерванта продуктов питания. Используется также в химической промышленности, медицине. Служит важнейшим сырьем для получения едкого натра, соляной кислоты, соды и других веществ. Формула соли поваренной — NaCl.

Образование ионной связи между натрием и хлором

Химический состав хлорида натрия отражает условная формула NaCl, которая дает представление о равном количестве атомов натрия и хлора. Но вещество образовано не двухатомными молекулами, а состоит из кристаллов. При взаимодействии щелочного металла с сильным неметаллом каждый атом натрия отдает валентный электрон более электроотрицательному хлору. Возникают катионы натрия Na⁺ и анионы кислотного остатка соляной кислоты Cl^—. Разноименно заряженные частицы притягиваются, образуя вещество с ионной кристаллической решеткой. Маленькие катионы натрия расположены между крупными анионами хлора. Число положительных частиц в составе хлорида натрия равно количеству отрицательных, вещество в целом является нейтральным.

Химическая формула. Поваренная соль и галит

Соли — это сложные вещества ионного строения, названия которых начинаются с наименования кислотного остатка. Формула соли поваренной — NaCl. Геологи минерал такого состава называют «галит», а осадочную породу — «каменная соль». Устаревшей химический термин, который часто употребляется на производстве, — «хлористый натрий». Это вещество известно людям с глубокой древности, когда-то его считали «белым золотом». Современные ученики школ и студенты при чтении уравнений реакций с участием хлорида натрия называют химические знаки («натрий хлор»).

Проведем несложные расчеты по формуле вещества:

1) Mr (NaCl) = Ar (Na) + Ar (Cl) = 22,99 + 35,45 = 58,44.

Относительная молекулярная масса составляет 58,44 (в а.е.м.).

2) Численно равна молекулярному весу молярная масса, но эта величина имеет единицы измерения г/моль: М (NaCl) = 58,44 г/моль.

3) Образец соли массой 100 г содержит 60,663 г атомов хлора и 39,337 г натрия.

Физические свойства поваренной соли

Хрупкие кристаллы галита — бесцветные или белые. В природе также встречаются месторождения каменной соли, окрашенной в серый, желтый либо голубой цвет. Иногда минеральное вещество обладает красным оттенком, что обусловлено видами и количеством примесей. Твердость галита по шкале Мооса составляет всего 2-2,5, стекло оставляет на его поверхности черту.

Другие физические параметры хлорида натрия:

• запах — отсутствует;
• вкус — соленый;
• плотность — 2,165 г/ см3 (20 °C);
• температура плавления — 801 °C;
• точка кипения — 1413 °C;
• растворимость в воде — 359 г/л (25 °C);

Получение хлорида натрия в лаборатории

При взаимодействии металлического натрия с газообразным хлором в пробирке образуется вещество белого цвета — хлорид натрия NaCl (формула поваренной соли).

Химия дает представление о различных способах получения одного и того же соединения. Вот некоторые примеры:

Реакция нейтрализации: NaOH (водн.) + HCl = NaCl + H₂O.

Окислительно-восстановительная реакция между металлом и кислотой:

2Na + 2HCl = 2NaCl + Н₂.

Действие кислоты на оксид металла: Na₂O + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H₂O

Вытеснение слабой кислоты из раствора ее соли более сильной:

Na₂CO₃ + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H₂O + CO₂ (газ).

Для применения в промышленных масштабах все эти методы слишком дорогие и сложные.

Производство поваренной соли

Еще на заре цивилизации люди знали, что после засолки мясо и рыба сохраняются дольше. Прозрачные, правильной формы кристаллы галита использовались в некоторых древних странах вместо денег и были на вес золота. Поиск и разработка месторождений галита позволили удовлетворить растущие потребности населения и промышленности. Важнейшие природные источники поваренной соли:

• залежи минерала галита в разных странах;
• вода морей, океанов и соленых озер;
• прослойки и корки каменной соли на берегах соленых водоемов;
• кристаллы галита на стенках вулканических кратеров;
• солончаки.

В промышленности используются четыре основных способа получения поваренной соли:

• выщелачивание галита из подземного слоя, испарение полученного рассола;
• добыча в соляных шахтах;
• выпаривание морской воды или рассола соленых озер (77% от массы сухого остатка приходится на хлорид натрия);
• использование побочного продукта опреснения соленых вод.

Химические свойства хлорида натрия

По своему составу NaCl — это средняя соль, образованная щелочью и растворимой кислотой. Хлорид натрия — сильный электролит. Притяжение между ионами настолько велико, что его могут разрушить только сильно полярные растворители. В воде ионная кристаллическая решетка вещества распадается, освобождаются катионы и анионы (Na⁺, Cl^—). Их присутствием обусловлена электропроводность, которой обладает раствор поваренной соли. Формула в этом случае записывается так же, как для сухого вещества — NaCl. Одна из качественных реакций на катион натрия — окрашивание в желтый цвет пламени горелки. Для получения результата опыта нужно набрать на чистую проволочную петлю немного твердой соли и внести в среднюю часть пламени. Свойства поваренной соли также связаны с особенностью аниона, которая заключается в качественной реакции на хлорид-ион. При взаимодействии с нитратом серебра в растворе выпадает белый осадок хлорида серебра (фото). Хлороводород вытесняется из соли более сильными кислотами, чем соляная: 2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl. При обычных условиях хлорид натрия не подвергается гидролизу.

Сферы применения каменной соли

Хлорид натрия снижает температуру плавления льда, поэтому зимой на дорогах и тротуарах используется смесь соли с песком. Она впитывает в себя большое количество примесей, при таянии загрязняет реки и ручьи. Дорожная соль также ускоряет процесс коррозии автомобильных кузовов, повреждает деревья, посаженные рядом с дорогами. В химической промышленности хлорид натрия используется как сырье для получения большой группы химических веществ:

• соляной кислоты;
• металлического натрия;
• газообразного хлора;
• каустической соды и других соединений.

Кроме того, поваренная соль применяется в производстве мыла, красителей. Как пищевой антисептик используется при консервировании, засолке грибов, рыбы и овощей. Для борьбы с нарушениями работы щитовидной железы у населения формула соли поваренной обогащается за счет добавления безопасных соединений йода, например, KIO₃, KI, NaI. Такие добавки поддерживают выработку гормона щитовидной железы, предотвращают заболевание эндемическим зобом.

Значение хлорида натрия для организма человека

Формула соли поваренной, ее состав приобрел жизненно важное значение для здоровья человека. Ионы натрия участвуют в передаче нервных импульсов. Анионы хлора необходимы для выработки соляной кислоты в желудке. Но слишком большое содержание поваренной соли в пище может приводить к высокому кровяному давлению и повышению риска развития заболеваний сердца и сосудов. В медицине при большой кровопотере пациентам вводят физиологический солевой раствор. Для его получения в одном литре дистиллированной воды растворяют 9 г хлорида натрия. Человеческий организм нуждается в непрерывном поступлении этого вещества с пищей. Выводится соль через органы выделения и кожу. Среднее содержание хлорида натрия в теле человека составляет примерно 200 г. Европейцы потребляют в день около 2-6 г поваренной соли, в жарких странах эта цифра выше в связи с более высоким потоотделением.

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.

Соли — это сложные вещества, в состав которых входят катионы металла и анионы кислотного остатка. Иногда в состав солей входят водород или гидроксид-ион.

Классификация и номенклатура солей

Так как соли — это продукт полного или частичного замещения металлом атома водорода в кислоте, по составу их можно классифицировать следующим образом.

Кислые соли

Образованы неполным замещением атомов водорода на металл в кислоте.

В наименованиях кислых солей указывают количество водорода приставками «гидро-» или «дигидро-», название кислотного остатка и название металла. Если металл имеет переменную валентность, то в скобках указывают валентность.

Примеры кислых солей и их наименования:

• LiHCO₃ — гидрокарбонат лития,

• NaHSO₄ — гидросульфат натрия,

• NaH₂PO₄ — дигидрофосфат натрия.

Средние соли

Образованы полным замещением атомов водорода в кислоте на металл.

Наименования средних солей складываются из названий кислотного остатка и металла. При необходимости указывают валентность.

Примеры средних солей с названиями:

• CuSO₄ — сульфат меди (II),

• CaCl₂ — хлорид кальция.

Основные соли

Продукт неполного замещения гидроксогрупп на кислотный остаток.

В наименованиях основных солей указывают количество гидроксид-ионов приставкой «гидроксо-» или «дигидроксо-», название кислотного остатка и название металла с указанием валентности.

Пример: Mg(OH)Cl — гидроксохлорид магния.

Двойные соли

В состав входят два разных металла и один кислотный остаток.

Наименование складывается из названия аниона кислотного остатка и названий металлов с указанием валентности (если металл имеет переменную валентность).

Примеры двойных солей и их наименования:

• KNaSO₄ — сульфат калия-натрия,

• KAl(SO₄)₂ — сульфат калия-алюминия.

Смешанные соли

Содержат один металл и два разных кислотных остатка.

Наименования смешанных солей складываются из названия кислотных остатков (по усложнению) и названия металла с указанием валентности (при необходимости).

Примеры смешанных солей с наименованиями:

• CaClOCl — хлорид-гиполхорит кальция,

• PbFCl — фторид-хлорид свинца (II).

Комплексные соли

Образованы комплексным катионом или анионом, связанным с несколькими лигандами.

Называют комплексные соли по схеме: координационное число + лиганд с окончанием «-о» + комплексообразователь с окончанием «-ат» и указанием валентности + внешняя сфера, простой ион в родительном падеже.

Пример: K[Al(OH)₄] — тетрагидроксоалюминат калия.

Гидратные соли

В состав входит молекула кристаллизационной воды.

Число молекул воды указывают численной приставкой к слову «гидрат» и добавляют название соли.

Пример: СuSO₄∙5H₂O — пентагидрат сульфата меди (II).

Получение солей

Получение средних солей

Средние соли можно образовать в ходе следующих реакций:

1. Металл + неметалл:

   2Na + Cl₂ = 2NaCl

   Fe + S =FeS

   Так получают только соли бескислородных кислот.

2. Металл, стоящий левее H2 в ряду активности, с раствором кислоты:

   Mg + 2HCl = MgCl₂ + H2

3. Металл с раствором соли менее активного металла:

   Fe + CuCl₂ = FeCl₂ + Cu

4. Основный оксид + кислотный оксид:

   Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃

5. Основный оксид и кислота:

   CuO + H₂SO₄= CuSO₄ + H₂O

6. Основание с кислотным оксидом:

   2NaOH + SO₃ = Na₂SO₄ + H₂O

7. Основание с кислотой (реакция нейтрализации):

   Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O

8. Взаимодействие соли с кислотой:

   MgCO₃ + 2HCl = MgCl₂ + H₂O + CO₂

   BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl

   Взаимодействие возможно, если одним из продуктов реакции будет нерастворимая соль, вода или газ.

9. Реакция раствора основания с раствором соли:

   2NaOH + CuSO₄ = Na₂SO₄ + Ba(OH)₂

10. Взаимодействие растворов двух солей с образованием новых солей:

    NaCl + AgNO₃ = AgCl + NaNO₃

Получение кислых солей

Кислые соли образуются при взаимодействии:

1. Кислот с металлами:

   Zn + 2H₂SO₄ = H₂ + Zn(HSO₄)₂

2. Кислот с оксидами металлов:

   CaO + H₃PO₄ = CaHPO₄ + H₂O

3. Гидроксидов металлов с кислотами:

   Ba(OH)₂ + H₃PO₄ = BaHPO₄ + 2H₂O

4. Кислот с солями:

   Ca₃PO₄ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂

5. Аммиака с кислотами:

   NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄

Получение кислых солей возможно, если кислота в избытке.

Также кислые соли образуются в ходе реакции основания с избытком кислотного оксида:

KOH + CO₂ = KHCO₃

2SO₂ + Ca(OH)₂ = Ca(HSO₃)₂

Получение основных солей

1. Взаимодействие кислоты с избытком основания:

   Fe(OH)₃ + HCl = Fe(OH)₂Cl + H₂O

2. Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов:

   Cu(NO₃)₂ + NaOH = CuOHNO₃ + NaNO₃

3. Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями:

   2MgCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O = [Mg(OH)]₂CO₃ + CO₂ + 4NaCl

Получение комплексных солей

Реакции солей с лигандами:

AgCl + 2NH3 = [Ag(NH₃)₂]Cl

FeCl₃ + 6KCN = K₃[Fe(CN)₆] + 3KCl

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

Al₂O₃ + 2NaOH +3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

Получение двойных солей

Двойные соли получают совместной кристаллизацией двух солей:

Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 24H₂O = 2[KCr(SO₄) ₂ • 12H₂O]

Химические свойства солей

Химические свойства средних солей

1. Растворимые соли являются электролитами, следовательно, могут распадаться на ионы. Средние соли диссоциируют сразу:

   NaCl → Na⁺ + Cl^—

2. Термическое разложение:

   CaCO₃ = CaO + CO₂

   Нитраты разлагаются в зависимости от активности металла соли:

1. Соли аммония разлагаются с выделением азота или оксида азота (I), если в составе анион, проявляет окислительные свойства. В остальных случаях разложение солей аммония сопровождается выделением аммиака:

   NH₄Cl = NH₃ + HCl

2. Взаимодействие солей с металлами:

   Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

   Более активные металлы вытесняют менее активные металлы из растворов солей.

3. Некоторые соли подвержены гидролизу:

   Na₂CO₃ + H₂O = NaOH + NaHCO₃

   FeCl₃+ H₂O = Fe(OH)Cl₂ + HCl

4. Обменные реакции соли и кислоты, соли с основаниями и взаимодействие солей с солями:

   K₂CO₃ + 2HCl = 2KCl + CO₂+H₂O

   Fe(NO₃)₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaNO₃

   AgCl + 2Na₂S₂O₃ = Nа₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaCl

5. Окислительно-восстановительные реакции, обусловленные свойствами катиона или аниона:

   10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Химические свойства кислых солей

1. Диссоциация. Кислые соли диссоциируют ступенчато:

   NaHCO₃ → Na⁺ +HCO₃⁻

   HCO₃⁻ → H⁺ + CO₃²⁻

2. Термическое разложение с образованием средней соли:

   Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O

3. Взаимодействие солей со щелочью. В результате образуется средняя соль:

   Ba(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ = 2BaCO₃ + 2H₂O

Химические свойства основных солей

1. Термическое разложение:

   [Cu(OH)]₂CO₃ = 2CuO + CO₂ + H₂O

2. Реакции солей с кислотами — образование средней соли:

   Sn(OH)Cl + HCl = SnCl₂ + H₂O

3. Диссоциация — так же как и кислые соли, основные соли диссоциируют ступенчато.

Химические свойства комплексных солей

1. Избыток сильной кислоты приводит к разрушению комплекса и образованию двух средних солей и воды:

   Na[Al(OH)₄] + 4HCl_(изб.) = NaCl + AlCl₃ + 4H₂O,

2. Недостаток сильной кислоты приводит к образованию средней соли активного металла, амфотерного гидроксида и воды:

   Na[Al(OH)₄] + HCl = NaCl + Al(OH)₃ + H₂O,

3. Взаимодействие слабой кислоты с солью образует кислую соль активного металла, амфотерный гидроксид и воду:

   Na[Al(OH)₄] + H₂S = NaHS + Al(OH)₃ + H₂O,

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

   K3[Cr(OH)₆] + 3SO₂ = 3KHSO₃ + Cr(OH)₃,

5. Реакция солей, образованных сильными кислотами с катионами Fe3+, Al3+ и Cr3+, приводит к взаимному усилению гидролиза. Продукты реакции — два амфотерных гидроксида и соль активного металла:

   K3[Cr(OH)₆] +Al(NO₃)₃ = Al(OH)₃ + Cr(OH)₃ + 3KNO₃

6. Разлагаются при нагревании:

   K3[Cr(OH)₆] =KCrO₂ + 2H₂O + 2KOH

Вопросы для самопроверки

1. С чем взаимодействуют средние соли?

2. Назовите типичные реакции солей.

3. Из предложенного списка солей выберите те, которые не реагируют с цинком: нитрит калия, бромид железа, карбонат цезия, сульфат меди.

4. Формула какого вещества пропущена в уравнении реакции:

   MgO + … → MgCl₂ + Н₂O

1. HCl

2. Cl2

3. Cl2O7

4. HClO3

Соли: классификация, номенклатура, способы получения

«Не в количестве знаний заключается образование,

а в полном понимании и искусном применении того, что знаешь»

А. Дистервег (немецкий педагог)

Мы живем с вами в мире веществ и их превращений, поэтому должны знать не только состав и применение веществ, но и влияние их на организм человека и окружающий нас мир.

С некоторыми классами веществ вы уже знакомы и сегодня приступим к изучению соединений нового класса –солей.

I. Понятие о солях

Такие вещества, как мрамор, известняк, сода, поташ, поваренная соль, адский камень, квасцы и нашатырь, известны людям ещё с древних времён. Однако первые теоретические представления о сходстве их состава возникли только в XVII веке. Именно в это время такие учёные, как Я. Ван Гельмонт (1580–1644), О. Тахений (1620–1699) и Г. Руэль (1703–1770), развили представление о том, что существует отдельный класс веществ — соли, которые можно рассматривать как продукт взаимодействия кислот с основаниями.

Соли — сложные вещества, состоящие из атомов металлов (иногда входит водород или гидроксильная группа) и кислотных остатков.

Составление формул солей:

II. Классификация солей

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.

Средние	Кислые	Основные	Двойные	Смешанные	Комплексные
Соли, в состав которых входят металл и кислотный остаток	Соли, в состав которых, кроме металла и кислотного остатка, входят атомы водорода	Соли, в состав которых, кроме металла и кислотного остатка, входят гидроксогруппы ОН	Продукты полного замещения атомов водорода двух- или многоосновной кислоты  двумя различными металлами
Na2SO4	NaHSO4	Mg(OH)Cl	K2NaPO4	Ca-OCl2	Na[Al(OH)4]

III. Названия солей

• Для средней соли — название кислотного остатка + название металла + указываем валентность для металла с переменной валентностью. В состав солей аммония вместо металлического химического элемента входит одновалентная группа аммония NH₄(валентность I).

Na₂SO₄— сульфат натрия, 

CuSO₄— сульфат меди (II) 

• Для кислой соли –  «гидро» или «дигидро» + название кислотного остатка + название металла + указываем валентность для металла с переменной валентностью. 

​Кислые соли можно считать продуктом неполной нейтрализации многоосновной кислоты.

Обратите внимание!

Составляя формулы кислых солей, следует иметь в виду, что валентность остатка от кислоты численно равна количеству атомов водорода, входивших в состав молекулы кислоты и замещённых металлом.

NaHSO₄ – гидросульфат натрия; 

NaH₂PO₄ – дигидроортофосфат натрия

• Для основной соли –«гидроксо» + название кислотного остатка + название металла + указываем валентность для металла с переменной валентностью.

​Основные соли можно рассматривать как продукт неполной нейтрализации многокислотного основания.

Обрати внимание!

Составляя формулы таких веществ, следует иметь в виду, что валентность остатка от основания численно равна количеству гидроксогрупп, «ушедших» из состава основания.

Mg(OH)Cl — гидроксохлорид магния

Fe(OH)(NO₃)₂ — гидроксонитрат железа(III);
Fe(OH)₂NO₃ — дигидроксонитрат железа(III).

Известным примером основных солей может служить налёт зелёного цвета гидроксокарбоната меди(II) (CuOH)₂CO₃, образующийся с течением времени на медных предметах и предметах, изготовленных из сплавов меди, если они контактируют с влажным воздухом. Такой же состав имеет и минерал малахит.

Кроме принятых в науке названий, для многих солей в широком обиходе сохраняются тривиальные названия, то есть названия, которые были присвоены веществам до того, как учёные установили единую номенклатуру.

Тривиальные названия большей частью связаны либо с какими-то особыми свойствами веществ, либо с областями их применения. Многие из этих названий были присвоены солям алхимиками. В таблице приведены обобщённые сведения о наиболее часто встречающихся в литературе тривиальных названиях солей.

Тривиальное название соли	Химическая формула соли	Систематическое название соли
Адский камень	AgNO3	нитрат серебра
Алебастр	CaSO4⋅0,5H2O	гемигидрат сульфата кальция
Берлинская лазурь	KFe[Fe(CN)6]	гексацианоферрат(II) железа(III)-калия
Бланфикс	BaSO4	сульфат бария
Бура	Na2B4O7⋅10H2O	декагидрат тетрабората натрия
Бура ювелирная	Na2B4O7⋅5H2O	пентагидрат тетрабората натрия
Гипс	CaSO4⋅2H2O	дигидрат сульфата кальция
Гипс жжёный	CaSO4⋅0,5H2O	полугидрат сульфата кальция
Гипс строительный	CaSO4⋅0,5H2O	гемигидрат сульфата кальция
Золото сусальное	SnS2	сульфид олова(IV)
Квасцы железоаммонийные	NH4Fe(SO4)2⋅12H2O	додекагидрат сульфата железа(III)-аммония
Купорос медный	CuSO4⋅5H2O	пентагидрат сульфата меди(II)
Ляпис	AgNO3	нитрат серебра
Марганцовка	KMnO4	перманганат калия
Мел	CaCO3	карбонат кальция
Нашатырь	NH4Cl	хлорид аммония
Патина	(CuOH)2CO3	гидроксокарбонат меди(II)
Поташ	K2CO3	карбонат калия
Преципитат	CaHPO4⋅2H2O	дигидрат гидрофосфата кальция
Растворимое стекло	Na2SiO3⋅9H2O	нонагидрат силиката натрия
Свинцовый сахар	(CH3COO)2Pb⋅3H2O	тригидрат ацетата свинца(II)
Селитра аммиачная (аммонийная)	NH4NO3	нитрат аммония
Селитра калийная (индийская)	KNO3	нитрат калия
Селитра кальциевая (норвежская)	Ca(NO3)2	нитрат кальция
Селитра натриевая (чилийская)	NaNO3	нитрат натрия
Сода кальцинированная (стиральная)	Na2CO3	карбонат натрия
Сода кристаллическая	Na2CO3⋅10H2O	декагидрат карбоната натрия
Сода питьевая	NaHCO3	гидрокарбонат натрия
Сода пищевая	NH4HCO3	гидрокарбонат аммония
Соль Мора	(NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O	гексагидрат сульфата железа(II)-диаммония
Соль английская (горькая)	MgSO4⋅7H2O	гептагидрат сульфата магния
Соль бертолетова	KClO3	хлорат калия
Соль глауберова	Na2SO4⋅10H2O	декагидрат сульфата натрия
Соль жёлтая кровяная	K4[Fe(CN)6]⋅10H2O	декагидрат гексацианоферрата(II) калия
Соль поваренная	NaCl	хлорид натрия
Соль красная кровяная	K3[Fe(CN)6]	гексацианоферрат(III) калия
Сулема	HgCl2	хлорид ртути
Суперфосфат двойной	Ca(H2PO4)2⋅H2O	моногидрат дигидрофосфата кальция
Суперфосфат простой	Ca(H2PO4)2⋅2CaSO4
Турнбулева синь	KFe[Fe(CN)6]	гексацианоферрат(III) железа(II)-калия
Хлорная известь	CaOCl2	гипохлорит-хлорид кальция
Хромпик	K2Cr2O7	дихромат калия
Щёлок	K2CO3	карбонат калия

IV. Получение 

1. Из металлов:  металл + неметалл = соль Fe + S = FeS металл (металлы до Н2) + кислота (р-р) = соль + Н2­ Zn +2 HCl = ZnCl2 + H2 Металл1 + соль1 = металл2 + соль2 Видео: «Взаимодействие металлов с солями»  Примечание: (металл2 стоит в ряду активности правее) Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu

2.Из оксидов: кислотный оксид + щелочь = соль + вода SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2O основный оксид + кислота = соль + вода CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O   основный оксид + кислотный оксид = соль Na2O + CO2 = Na2CO3

3. Реакция нейтрализации:  кислота + основание = соль + вода HCl + NaOH = NaCl + H2O

4. Из солей:   соль1 + соль2 = соль3 + соль4↓ NaCl + AgNO3 = NaNO3 +AgCl↓ соль1 + щелочь = нерастворимое основание + соль 2 CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 соль1 + кислота1 = кислота2 + соль2 2NaCl + H2SO4 = 2HCl­ + Na2SO4  Примечание: Все реакции обмена протекают до конца, если одно из образующихся веществ нерастворимо в воде (осадок), газ или вода.

Это интересно

“Зеркало мира”

В Боливии есть необычная равнина Salar de Uyuni (солончак Уюни), покрытая толстым слоем соли. Её площадь — это более 12 000 квадратных километров, и в определённые моменты времени она покрывается тонким слоем влаги, превращаясь в огромное зеркало. Это её свойство используют для настройки оптического оборудования на спутниках Земли. Ещё эта равнина является богатым источником лития (более половины мирового запаса).

V. Тренажеры

Тренажёр №1. «Классы неорганических соединений»

Тренажёр №2. «Классификация солей по растворимости в воде»

Тренажёр №3. «Составление названий солей по формуле»

Тренажёр №4. «Составление формул солей»

Тренажёр №5. Задачи на тему «Расчеты с использованием формул солей»

Проверь себя: “Соотнесите формулы солей, расположенных слева с их названиями”

VI. Задания для закрепления

Задание №1. Дайте названия следующим солям:
NaCl, KNO_3, FeCl₃, Li₂SO₄, KHSO₄, BaOHCl, CaSO₃, NaH₂PO₄, CuCl₂

Задание №2. Составьте химические формулы солей по их названиям: хлорид железа (II), гидросульфид калия, сульфид калия, сульфит калия, сульфат калия, ортофосфат железа (III), нитрат магния, карбонат натрия.

Задание №3. Как  двумя способами из оксида кальция можно получить:

а) сульфат кальция; б) ортофосфат кальция.

Составьте уравнения реакций.

ЦОРы

Видео: “Составление формул солей”

Видео: «Взаимодействие металлов с солями» 

Тренажёр №1. «Классы неорганических соединений»

Тренажёр №2. «Классификация солей по растворимости в воде»

Тренажёр №3. «Составление названий солей по формуле»

Тренажёр №4. «Составление формул солей»

Тренажёр №5. Задачи на тему «Расчеты с использованием формул солей»

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».