2.7 Характерные химические свойства солей: средних, кислых, основных; комплексных (на примере соединений алюминия и цинка)

2.7 Характерные химические свойства солей: средних, кислых, основных; комплексных (на примере соединений алюминия и цинка)

База знаний ЕГЭ Химия Добавлено: 28-07-2017, 10:05

Видеоурок 1: Классификация неорганических солей и их номенклатура




Видеоурок 2: Способы получения неорганических солей. Химические свойства солей



Лекция: Характерные химические свойства солей: средних, кислых, основных; комплексных (на примере соединений алюминия и цинка)


Характеристика солей

Соли – это такие химические соединения, состоящие из катионов металлов (или аммония) и кислотных остатков. 


Соли так же следует рассматривать в виде продукта взаимодействия кислоты и основания. В итоге данного взаимодействия, могут образовываться: 

  • нормальные (средние), 

  • кислые, 

  • основные соли. 


Нормальные соли образуются при достаточном для полного взаимодействия количестве кислоты и основания. К примеру:  

  • Н3РО4 + 3КОН → К3РО4 + 3Н2О. 

Названия нормальных солей состоят из двух частей. В начале называется анион (кислотный остаток), затем катион. Например: хлорид натрия - NaCl, сульфат железа(III) - Fe2(SО4)3, карбонат калия - K2CO3, фосфат калия - K3PO4 и др.


Кислые соли образуются при избытке кислоты и недостаточном количестве щелочи, потому как при этом катионов металла становится недостаточно для замещения всех катионов водорода, имеющихся в молекуле кислоты. К примеру:  

  • Н3РО4 + 2КОН = К2НРО4 + 2Н2О; 

  • Н3РО4 + КОН = КН2РО4 + Н2О. 

В составе кислотных остатков данного вида солей вы всегда увидите водород. Кислые соли всегда возможны для многоосновных кислот, а для одноосновных нет. 

В названиях кислых солей ставится приставка гидро- к аниону. Например: гидросульфат железа(III)- Fe(HSO4)3, гидрокарбонат калия - KHCO3, гидрофосфат калия - K2HPO4 и др.

Основные соли образуются при избытке основания и недостаточном количестве кислоты, потому как в данном случае анионов кислотных остатков недостаточно для полного замещения гидроксогрупп, имеющихся в основании. К примеру:

  • Cr(OH)3 + HNO3 → Cr(OH)2NO3 + H2O;

  • Cr(OH)3 + 2HNO3 → CrOH(NO3)2 + 2H2O. 

Таким образом основные соли в составе катионов содержат гидроксогруппы. Основные соли возможны для многокислотных оснований, а для однокислотных нет. Некоторые основные соли способны самостоятельно разлагаться, при этом выделяя воду, образуя оксосоли, обладающие свойствами основных солей. К примеру:

  • Sb(OH)2Cl → SbOCl + H2O; 

  • Bi(OH)2NO3 → BiONO3 + H2O.

Название основных солей строится следующим образом: к аниону добавляется приставка гидроксо-. Например: гидроксосульфат железа(III) - FeOHSO4, гидроксосульфат алюминия - AlOHSO4, дигидроксохлорид железа (III) - Fe(OH)2Cl и др.

Многие соли, находясь в твердом агрегатном состоянии, являются кристаллогидратами: CuSO4.5H2O; Na2CO3.10H2O и т.д.


Химические свойства солей


Соли – это достаточно твердые кристаллические вещества, имеющие ионную связь между катионами и анионами. Свойства солей обусловлены их взаимодействием с металлами, кислотами, основаниями и солями. 


Типичные реакции нормальных солей


С металлами реагируют хорошо. При этом, более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей. К примеру:

  • Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu; 

  • Cu + Ag2SO4 → CuSO4 + 2Ag.


С кислотами, щелочами и другими солями реакции проходят до конца, при условии образования осадка, газа или малодиссоциируемых соединений. Например, в реакциях солей с кислотами образуются такие вещества, как сероводород H2S – газ; сульфат бария BaSO4 – осадок; уксусная кислота CH3COOH – слабый электролит, малодиссоциируемое соединение. Вот уравнения данных реакций:

  • K2S + H2SO4 → K2SO4 + H2S; 

  • BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl; 

  • CH3COONa + HCl → NaCl + CH3COOH.


В реакциях солей со щелочами образуются такие вещества, как гидроксид никеля (II) Ni(OH)2 – осадок; аммиак NH3 – газ; вода H2О – слабый электролит, малодиссоциируемое соединение:

  • NiCl2 + 2KOH → Ni(OH)2 + 2KCl; 

  • NH4Cl + NaOH → NH3 +H2O +NaCl. 


Соли реагируют между собой, если образуется осадок: 

  • Ca(NO3)2+ Na2CO3 → 2NaNO3 + CaCO3. 


Или в случае образования более устойчивого соединения: 

  • Ag2CrO4 + Na2S → Ag2S + Na2CrO4


В этой реакции из кирпично-красного хромата серебра образуется черный сульфид серебра, ввиду того, что он является более нерастворимым осадком, чем хромат. 


Многие нормальные соли разлагаются при нагревании с образованием двух оксидов – кислотного и основного: 

  • CaCO3 → СаО + СО2


Нитраты разлагаются другим, отличным от остальных нормальных солей образом. При нагревании нитраты щелочных и щелочноземельных металлов выделяют кислород и превращаются в нитриты: 

  • 2NaNО→ 2NaNО2+ О2


Нитраты почти всех других металлов разлагаются до оксидов: 

  • 2Zn(NO3)2 → 2ZnO + 4NO2 + O2.


Нитраты некоторых тяжелых металлов (серебра, ртути и др) разлагаются при нагревании до металлов: 

  • 2AgNO→ 2Ag + 2NO2+ О2.


Особое положение занимает нитрат аммония, который до температуры плавления (170оС) частично разлагается по уравнению: 

  • NH4NO3 → NH3+ HNO3.

 

При температурах 170 - 230 оС, по уравнению: 

  • NH4NO→ N2O + 2H2O. 


При температурах выше 230 оС - со взрывом, по уравнению: 

  • 2NH4NO→ 2N+ O+ 4H2O. 


Хлорид аммония NH4Cl разлагается с образованием аммиака и хлороводорода: 

  • NH4Cl → NH3 + НCl. 


Типичные реакции кислых солей


Они вступают во все те реакции, в которые вступают кислоты. Со щелочами реагируют следующим образом, если в составе кислой соли и щелочи имеется один и тот же металл, то в результате образуется нормальная соль. К примеру:
  • NаHCO+ OH2CO3 + H2O


Если же щелочь содержит другой металл, то образуются двойные соли. Пример образования карбоната лития - натрия:
  • NаHCO+ LiOHLiCO3 + H2O


Типичные реакции основных солей


Данные соли вступают в те же реакции, что и основания. С кислотами реагируют следующим образом, если в составе основной соли и кислоты имеется один и тот же кислотный остаток, то в результате образуется нормальная соль. К примеру:
  • Cu(OH)Cl + HClCuCl2 + H2O

Если же кислота содержит другой кислотный остаток, то образуются двойные соли. Пример образования хлорида меди - брома:
  • Cu(OH)Cl  + HBrCuBrCl + H2O



Комплексные соли


Комплексное соединение - соединение, в узлах кристаллической решетки которого содержатся комплексные ионы.

 

Рассмотрим комплексные соединения алюминия - тетрагидроксоалюминаты и цинка - тетрагидроксоцинкаты. В квадратных скобках формул данных веществ указываются комплексные ионы.

 

Химические свойства тетрагидроксоалюмината натрия Na[Al(OH)4] и тетрагидроксоцинката натрия Na2[Zn(OH)4]:

1. Как и все комплексные соединения выше названные вещества диссоциируются:
  • Na[Al(OH)4→ Na+ + [Al(OH)4]-;
  • Na2[Zn(OH)4] → 2Na+ + [Zn(OH)4]-.
Имейте ввиду, что дальнейшая диссоциация комплексных ионов невозможна.

2. В реакциях с избытком сильных кислот образуют две соли. Рассмотрим реакцию тетрагидроксоалюмината натрия с разбавленным раствором хлороводорода:
  • Na[Al(OH)4] + 4HCl AlCl+ NaCl + H2O.
Мы видим образование двух солей: хлорида алюминия, хлорида натрия и воды. Подобная реакция произойдет и в случае с тетрагидроксоцинкатом натрия.

3. Если же сильной кислоты будет недостаточно, допустим вместо 4HCl мы взяли 2HCl, то соль образует наиболее активный металл, в данном случае натрий активнее, значит образуется хлорид натрия, а образовавшиеся гидроксиды алюминия и цинка выпадут в осадок. Этот случай рассмотрим на уравнении реакции с тетрагидроксоцинкатом натрия:
  • Na2[Zn(OH)4] + 2HCl → 2NaCl + Zn(OH)2 +2H2O.


Предыдущий урок
Следующий урок

  • 2.2 Характерные химические свойства и получение простых веществ - металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия; переходных элементов (меди, цинка, хрома, железа)
  • 2.1.3 «Просвещенный абсолютизм». Законодательное оформление сословного строя
  • 2.1.2 Северная война. Провозглашение Российской империи
  • 1.4.6 Смута. Социальные движения в России в начале XVII в. Борьба с Речью Посполитой и со Швецией
  • 1.2.1 Возникновение государственности у восточных славян. Князья и дружина. Вечевые порядки. Принятие христианства
  • Оставить комментарий