Химические и физические свойства солей

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Соли – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (ион аммония или комплексные ионы) и анионы кислотных остатков:

NaNO₃ ↔ Na⁺ + NO₃^—;

NH₄NO₃ ↔ NH₄⁺ + NO₃^—;

KAl(SO₄)₂ ↔ K⁺ + Al³⁺ + 2SO₄^2-;

[Zn(NH₃)₄]Cl₂ ↔ [Zn(NH₃)₄]²⁺ + 2Cl^—.

Соли принято делить на три группы – средние (NaCl), кислые (NaHCO₃) и основные (Fe(OH)Cl). Кроме этого различают двойные (смешанные) и комплексные соли. Двойные соли образованы двумя катионами и одним анионом. Они существуют только в твердом виде.

Химические свойства солей

а) кислые соли

Кислые соли при диссоциации дают катионы металла (иона аммония), ионы водорода и анионы кислотного остатка:

NaHCO₃ ↔ Na⁺ + H⁺ + CO₃^2-.

Кислые соли – продукты неполного замещения атомов водорода соответствующей кислоты на атомы металла.

Кислые соли термически неустойчивы и при нагревании разлагаются с образованием средних солей:

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O.

Для кислых солей характерны реакции нейтрализации со щелочами:

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃↓ + 2H₂O.

б) основные соли

Основные соли при диссоциации дают катионы металла, анионы кислотного остатка и ионы ОН^—:

Fe(OH)Cl ↔ Fe(OH)⁺ + Cl^— ↔ Fe²⁺ + OH^— + Cl^—.

Основные соли – продукты неполного замещения гидроксильных групп соответствующего основания на кислотные остатки.

Основные соли, также, как и кислые, термически неустойчивы и при нагревании разлагаются:

[Cu(OH)]₂CO₃ = 2CuO + CO₂↑ + H₂O.

Для основных солей характерны реакции нейтрализации с кислотами:

Fe(OH)Cl + HCl ↔ FeCl₂ + H₂O.

в) средние соли

Средние соли при диссоциации дают только катионы металла (ион аммония) и анионы кислотного остатка (см. выше). Средние соли – продукты полного замещения атомов водорода соответствующей кислоты на атомы металла.

Большинство средних солей термически неустойчивы и при нагревании разлагаются:

CaCO₃ = CaO + CO₂;

NH₄Cl = NH₃ + HCl;

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO +4NO₂ + O₂.

В водном растворе средние соли подвергаются гидролизу:

Al₂S₃ +6H₂O ↔ 2Al(OH)₃ + 3H₂S;

K₂S + H₂O ↔ KHS + KOH;

Fe(NO₃)₃ + H₂O ↔ Fe(OH)(NO₃)₂ + HNO₃.

Средние соли вступают в реакции обмена с кислотами, основаниями и другими солями:

Pb(NO₃)₂ + H₂S = PbS↓ + 2HNO₃;

Fe₂(SO₄)₃ + 3Ba(OH)₂ = 2Fe(OH)₃↓ + 3BaSO₄↓;

CaBr₂ + K₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2KBr.

Физические свойства солей

Чаще всего соли – кристаллические вещества с ионной кристаллической решеткой. Соли имеют высокие температуры плавления. При н.у. соли – диэлектрики. Растворимость солей в воде различна.

Получение солей

а) кислые соли

Основные способы получения кислых солей – неполная нейтрализация кислот, действие избытка кислотных оксидов на основания, а также действие кислот на соли:

NaOH + H₂SO₄ = NaHSO₄ + H₂O;

Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca(HCO₃)₂;

CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂.

б) основные соли

Основные соли получают путем осторожного добавления небольшого количества щелочи к раствору средней соли, либо действием солей слабых кислот на средние соли:

AlCl₃ + 2NaOH = Al(OH)₂Cl + 2NaCl;

2MgCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O = [Mg(OH)]₂CO₃↓ + CO₂↑ + 2NaCl.

в) средние соли

Основные способы получения средних солей – реакции взаимодействия кислот с металлами, основными или амфотерными оксидами и основаниями, а также реакции взаимодействия оснований с кислотными или амфотерными оксидами и кислотами, реакции взаимодействия кислотных и основных оксидов и реакции обмена:

Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑;

Ag₂O + 2HNO₃ = 2AgNO₃ + H₂O;

Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O;

2KOH + SO₂ = K₂SO₃ + H₂O;

CaO + SO₃ = CaSO₄;

BaCl₂ + MgSO₄ = MgCl₂ + BaSO₄↓.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определить массу хлорида аммония, который образуется при взаимодействии 5,9г аммиака с 5,6 л (н. у.) хлороводорода.

Решение

Запишем уравнение реакции образования хлорида аммония из аммиака и хлороводорода:

NH₃ + HCl = NH₄Cl.

Определим, какое из веществ находится в избытке, а какое в недостатке:

v(NH₃) = m(NH₃)/M(NH₃) = 5,6/17 = 0,33 моль;

v(HCl) = V(HCl)/V_m = 5,6/22,4 = 0,25 моль.

Расчет ведем по веществу, находящемуся в недостатке – по соляной кислоте. Рассчитаем массу хлорида аммония:

v(HCl) = v(NH₄Cl) = 0,25 моль;

m(NH₄Cl) = 0,25×53,5 = 13,375 г.

Ответ

Масса хлорида аммония — 13,375 г.

ПРИМЕР 2

Задание

Определите количество вещества, объем (н.у.) и массу аммиака, необходимого для получения 250 г сульфата аммония, используемого в качестве удобрения.

Решение

Запишем уравнение реакции получения сульфата аммония из аммиака и серной кислоты:

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄.

Молярная масса сульфата аммония, рассчитанная с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 132 г/моль. Тогда, количество вещества сульфата аммония:

v((NH₄)₂SO₄) = m((NH₄)₂SO₄)/M((NH₄)₂SO₄)

v((NH₄)₂SO₄) = 250/132 = 1,89 моль

Согласно уравнению реакции v((NH₄)₂SO₄): v(NH₃) = 1:2, следовательно, количество вещества аммиака равно:

v(NH₃) = 2×v((NH₄)₂SO₄) = 2×1,89 = 3,79 моль.

Определим объем аммиака:

V(NH₃) = v(NH₃)×V_m;

V(NH₃) = 3,79×22,4 = 84,8 л.

Молярная масса аммиака, рассчитанная с использованием таблицы имических элементов Д.И. Менделеева – 17 г/моль. Тогда, найдем массу аммиака:

m(NH₃) = v(NH₃)× M(NH₃);

m(NH₃) = 3,79×17 = 64,43 г.