Химические свойства основных солей. Свойства солей: физические и химические

Свойства солей

Химические свойства основных солей. Свойства солей: физические и химические

Соли это сложные вещества, состоящие из одного (нескольких) атомов металла (или более сложных катионных групп, например, аммонийных групп NН4+, гидроксилированных групп Ме(ОН)nm+) и одного (нескольких) кислотных остатков.

Общая формула солей МеnАm, где А – кислотный остаток. Соли (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы металла (или аммония NН4+) и анионы кислотного остатка.

Классификация. По составу соли подразделяют на средние (нормальные), кислые (гидросоли), основные (гидроксосоли), двойные, смешанные и комплексные (см. таблицу).

Таблица – Классификация солей по составу

СОЛИ
Средние(нормальные) – продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл AlCl3Кислые(гидросоли)продукт неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл КHSO4Основные (гидроксосоли)продукт неполного замещения ОН-групп основания на кислотный остаток FeOHCl Двойные – содержат два разных металла и один кислотный остаток КNaSO4Смешанные – содержат один металл и несколько кислотных остатков CaClBrКомплексные[Cu(NH3)4]SO4

Физические свойства. Соли – это кристаллические вещества разных цветов и разной растворимости в воде.

Химические свойства

1) Диссоциация. Средние, двойные и смешанные соли диссоциируют одноступенчато. У кислых и основных солей диссоциация происходит ступенчато.

NaCl  Na+ + Cl–.

КNaSO4  К+ + Na+ + SO42– .

CaClBr Ca2+ + Cl –+ Br–.

КHSO4  К+ + НSO4–                     HSO4–  H+ + SO42–.

FeOHClFeOH+ + Cl–                   FeOH+Fe2+ + OH–.

[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ + SO42–                   [Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3.

2) Взаимодействие с индикаторами. В результате гидролиза в растворах солей накапливаются ионы Н+ (кислая среда) или ионы ОН– (щелочная среда). Гидролизу подвергаются растворимые соли, образованные хотя бы одним слабым электролитом. Растворы таких солей взаимодействуют с индикаторами:

индикатор + Н+ (ОН–) окрашенное соединение.

AlCl3 + H2O  AlOHCl2 + HCl       Al3+ + H2O  AlOH2+ + H+

3) Разложение при нагревании. При нагревании некоторых солей они разлагаются на оксид металла и кислотный оксид:

СаСO3 СаO + СО2­.

соли бескислородных кислот при нагревании могут распадаться на простые вещества:

2AgCl Ag + Cl2­.

Соли, образованные кислотами-окислителями, разлагаются сложнее:

2КNO3  2КNO2 + O2­.

4) Взаимодействие с кислотами: Реакция происходит, если соль образована более слабой или летучей кислотой, или если образуется осадок.

2HCl + Na2CO3  ® 2NaCl + CO2­ + H2O              2H+ + CO32– ® CO2­ + H2O.

СaCl2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2HCl             Сa2+ + SO42- ® CaSO4¯.

Основные соли при действии кислот переходят в средние:

FeOHCl + HCl ® FeCl2 + H2O.

Средние соли, образованные многоосновными кислотами, при взаимодействии с ними образуют кислые соли:

Na2SO4 + H2SO4 ® 2NaHSO4.

5) Взаимодействие со щелочами. Со щелочами реагируют соли, катионам которых соответствуют нерастворимые основания.

 CuSO4 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ + Na2SO4              Cu2+ + 2OH– ® Cu(OH)2¯.

6) Взаимодействие друг с другом. Реакция происходит, если взаимодействуют растворимые соли и при этом образуется осадок.

AgNO3 + NaCl ® AgCl¯ + NaNO3                             Ag+ + Cl– ® AgCl¯.

7) Взаимодействие с металлами. Каждый предыдущий металл в ряду напряжений вытесняет последующий за ним из раствора его соли:

Fe + CuSO4 ® Cu¯ + FeSO4            Fe + Cu2+ ® Cu¯ + Fe2+.

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au

8) Электролиз (разложение под действием постоянного электрического тока). Соли подвергаются электролизу в растворах и расплавах:

2NaCl + 2H2O H2­ + 2NaOH + Cl2­.

2NaClрасплав 2Na + Cl2­.

9) Взаимодействие с кислотными оксидами.

СО2 + Na2SiO3  ® Na2CO3  + SiO2

Na2CO3  + SiO2 СО2­ + Na2SiO3

Получение. 1) Взаимодействием металлов с неметаллами:

2Na + Cl2 ® 2NaCl.

2) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотными оксидами:

 CaO + SiO2 CaSiO3                       ZnO + SO3 ZnSO4.

3) Взаимодействием основных оксидов с амфотерными оксидами:

Na2O + ZnO  Na2ZnO2.

4) Взаимодействием металлов с кислотами:

2HCl + Fe ® FeCl2 + H2­.

5) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотами:

Na2O + 2HNO3 ® 2NaNO3 + H2O                      ZnO + H2SO4 ® ZnSO4 + H2O.

6) Взаимодействием амфотерных оксидов и гидроксидов со щелочами:

В растворе: 2NaOH + ZnO + H2O ® Na2[Zn(OH)4]              2OH– + ZnO + H2О ® [Zn(OH)4]2–.

При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + H2O.

В растворе: 2NaOH + Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4]                 2OH–  +  Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–

При сплавлении: 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2 + 2H2O.

7) Взаимодействием гидроксидов металлов с кислотами:

Ca(OH)2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2H2O                         Zn(OH)2 + H2SO4 ® ZnSO4 + 2H2O.

8) Взаимодействием кислот с солями:

2HCl + Na2S ® 2NaCl + Н2S­.

9) Взаимодействием солей со щелочами:

ZnSО4 + 2NaOH ® Na2SO4 + Zn(OH)2¯.

10) Взаимодействием солей друг с другом:

AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3.

Л.А. Яковишин

Источник: http://sev-chem.narod.ru/spravochnik/teoriya/soly.htm

Химические свойства солей — урок. Химия, 8–9 класс

Химические свойства основных солей. Свойства солей: физические и химические

1. Соли являются электролитами.

В водных растворах соли диссоциируют на положительно заряженные ионы (катионы) металлов и отрицательно заряженные ионы (анионы) кислотных остатков.

Например, при растворении кристаллов хлорида натрия в воде положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные ионы хлора, из которых образована кристаллическая решётка этого вещества, переходят в раствор:

NaCl→Na++Cl−.

При электролитической диссоциации сульфата алюминия образуются положительно заряженные ионы алюминия и отрицательно заряженные сульфат-ионы:

Al2SO43→2Al3++3SO42−.

2. Соли могут взаимодействовать с металлами.

В ходе реакции замещения, протекающей в водном растворе, химически более активный металл вытесняет менее активный.

Например, если кусочек железа поместить в раствор сульфата меди, он покрывается красно-бурым осадком меди. Раствор постепенно меняет цвет с синего на бледно-зелёный, поскольку образуется соль железа(\(II\)):

Fe+CuSO4→FeSO4+Cu↓.

фрагмент:

взаимодействие сульфата меди(\(II\)) с железом

При взаимодействии хлорида меди(\(II\)) с алюминием образуются хлорид алюминия и медь:

2Al+3CuCl2→2AlCl3+3Cu↓.

3. Соли могут взаимодействовать с кислотами.

Протекает реакция обмена, в ходе которой химически более активная кислота вытесняет менее активную.

Например, при взаимодействии раствора хлорида бария с серной кислотой образуется осадок сульфата бария, а в растворе остаётся соляная кислота:

BaCl2+H2SO4→BaSO4↓+2HCl.

При взаимодействии карбоната кальция с соляной кислотой образуются хлорид кальция и угольная кислота, которая тут же разлагается на углекислый газ и воду:

CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑⏟H2CO3.

фрагмент:

Взаимодействие кислот с солями

4. Растворимые в воде соли могут взаимодействовать со щелочами.Реакция обмена возможна в том случае, если в результате хотя бы один из продуктов является практически нерастворимым (выпадает в осадок).

Например, при взаимодействии нитрата никеля(\(II\)) с гидроксидом натрия образуются нитрат натрия и практически нерастворимый гидроксид никеля(\(II\)):

NiNO32+2NaOH→NiOH2↓+2NaNO3.

фрагмент:

Взаимодействие нитрата никеля(\(II\)) с гидроксидом натрия

При взаимодействии карбоната натрия (соды) с гидроксидом кальция (гашёной известью) образуются гидроксид натрия и практически нерастворимый карбонат кальция:

Na2CO3+CaOH2→2NaOH+CaCO3↓.

5. Растворимые в воде соли могут вступать в реакцию обмена с другими растворимыми в воде солями, если в результате образуется хотя бы одно практически нерастворимое вещество.

Например, при взаимодействии сульфида натрия с нитратом серебра образуются нитрат натрия и практически нерастворимый сульфид серебра:
Na2S+2AgNO3→NaNO3+Ag2S↓.

фрагмент:

Взаимодействие сульфида натрия с нитратом серебра

При взаимодействии нитрата бария с сульфатом калия образуются нитрат калия и практически нерастворимый сульфат бария:

BaNO32+K2SO4→2KNO3+BaSO4↓.

6. Некоторые соли при нагревании разлагаются.

Причём химические реакции, которые протекают при этом, можно условно разделить на две группы:

  • реакции, в ходе которых элементы не изменяют степень окисления,
  • окислительно-восстановительные реакции.

A. Реакции разложения солей, протекающие без изменения степени окисления элементов.

В качестве примеров таких химических реакций рассмотрим, как протекает разложение карбонатов.При сильном нагревании карбонат кальция (мел, известняк, мрамор) разлагается, образуя оксид кальция (жжёную известь) и углекислый газ:

CaCO3⇄t°CaO+CO2↑.

фрагмент:

Разложение мела при нагревании

Гидрокарбонат натрия (пищевая сода) при небольшом нагревании разлагается на карбонат натрия (соду), воду и углекислый газ:
2NaHCO3⇄t°Na2CO3+H2O+CO2↑.

фрагмент:

Разложение гидрокарбоната натрия

Кристаллогидраты солей при нагревании теряют воду. Например, пентагидрат сульфата меди(\(II\)) (медный купорос), постепенно теряя воду, превращается в безводный сульфат меди(\(II\)):

CuSO4⋅5H2O→t°CuSO4+5H2O.

При обычных условиях образовавшийся безводный сульфат меди можно превратить в кристаллогидрат:

CuSO4+5H2O→CuSO4⋅5H2O

фрагмент:

Разрушение и образование медного купороса

Аналогичная химическая реакция протекает, когда к гемигидрату сульфата кальция (жжёному гипсу) при помешивании добавляют воду. Получившаяся кашица быстро застывает в результате образования дигидрата сульфата кальция (гипса):

CaSO4⋅0,5H2O+1,5H2O→CaSO4⋅2H2O

фрагмент:

Застывание гипса                            

Б. Окислительно-восстановительные реакции разложения солей.

Окислительно-восстановительные процессы протекают при разложении нитратов.
Например, при термическом разложении нитрата калия образуются нитрит этого металла и кислород:
2KN+5O−23⟶t°2KN+3O2+O2↑0 

фрагмент:

Разложение нитрата калия           

Разложение перманганата калия в лабораторных условиях можно использовать для получения кислорода. При разложении этой соли, кроме кислорода, образуются манганат калия и оксид марганца(\(IV\)):

2KMn+7O−24⟶t°K2Mn+6O4+Mn+4O2+O2↑0

Источник: https://www.yaklass.ru/p/himija/89-klass/klassy-neorganicheskikh-veshchestv-14371/soli-15178/re-a6be7c3e-9433-43a3-86ad-8f4774159ddd

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

Химические свойства основных солей. Свойства солей: физические и химические

Реакция соли с металлом протекает в том случае, если исходный свободный металл более активен, чем тот, который входит в состав исходной соли. Узнать о том, какой металл более активен, можно, воспользовавшись электрохимическим рядом напряжений металлов.

Так, например, железо взаимодействует с сульфатом меди в водном растворе, поскольку является более активным, чем медь (левее в ряду активности):

В то же время железо не реагирует с раствором хлорида цинка, поскольку оно менее активно, чем цинк:

Следует отметить, что такие активные металлы, как щелочные и щелочноземельные, при их добавлении к водным растворам солей будут прежде всего реагировать не с солью, а входящей в состав растворов водой.

Взаимодействие средних солей с гидроксидами металлов

Оговоримся, что под гидроксидами металлов в данном случае понимаются соединения вида Me(OH)x.

Для того чтобы средняя соль реагировала с гидроксидом металла, должны одновременно (!) выполняться два требования:

  • в предполагаемых продуктах должен быть обнаружен осадок или газ;
  • исходная соль и исходный гидроксид металла должны быть растворимы.

Рассмотрим пару случаев, для того чтобы усвоить данное правило.

Определим, какие из реакций ниже протекают, и напишем уравнения протекающих реакций:

  • 1) PbS + KOH
  • 2) FeCl3 + NaOH

Рассмотрим первое взаимодействие сульфида свинца и гидроксида калия. Запишем предполагаемую реакцию ионного обмена и пометим ее слева и справа «шторками», обозначив таким образом, что пока не известно, протекает ли реакция на самом деле:

В предполагаемых продуктах мы видим гидроксид свинца (II), который, судя по таблице растворимости, нерастворим и должен выпадать в осадок.

Однако, вывод о том, что реакция протекает, пока сделать нельзя, так как мы не проверили удовлетворение еще одного обязательного требования – растворимости исходных соли и гидроксида.

Сульфид свинца – нерастворимая соль, а значит реакция не протекает, так как не выполняется одно из обязательных требований для протекания реакции между солью и гидроксидом металла. Т.е.:

Рассмотрим второе предполагаемое взаимодействие между хлоридом железа (III) и гидроксидом калия. Запишем предполагаемую реакцию ионного обмена и пометим ее слева и справа «шторками», как и в первом случае:

В предполагаемых продуктах мы видим гидроксид железа (III), который нерастворим и должен выпадать в осадок. Однако сделать вывод о протекании реакции пока еще нельзя. Для этого надо еще убедиться в растворимости исходных соли и гидроксида. Оба исходных вещества растворимы, значит мы можем сделать вывод о том, что реакция протекает. Запишем ее уравнение:

Реакции средних солей с кислотами

Средняя соль реагирует с кислотой в том случае, если образуется осадок или слабая кислота.

Распознать осадок среди предполагаемых продуктов практически всегда можно по таблице растворимости. Так, например, серная кислота реагирует с нитратом бария, поскольку в осадок выпадает нерастворимый сульфат бария:

Распознать слабую кислоту по таблице растворимости нельзя, поскольку многие слабые кислоты растворимы в воде. Поэтому список слабых кислот следует выучить. К слабым кислотам относят H2S, H2CO3, H2SO3, HF, HNO2, H2SiO3 и все органические кислоты.

Так, например, соляная кислота реагирует с ацетатом натрия, поскольку образуется слабая органическая кислота (уксусная):

Следует отметить, что сероводород H2S является не только слабой кислотой, но и плохо растворим в воде, в связи с чем выделяется из нее в виде газа (с запахом тухлых яиц):

Кроме того, обязательно следует запомнить, что слабые кислоты — угольная и сернистая — являются неустойчивыми и практически сразу же после образования разлагаются на соответствующий кислотный оксид и воду:

Выше было сказано, что реакция соли с кислотой идет в том случае, если образуется осадок или слабая кислота. Т.е. если нет осадка и в предполагаемых продуктах присутствует сильная кислота, то реакция не пойдет. Однако есть случай, формально не попадающий под это правило, когда концентрированная серная кислота вытесняет хлороводород при действии на твердые хлориды:

Однако, если брать не концентрированную серную кислоту и твердый хлорид натрия, а растворы этих веществ, то реакция действительно не пойдет:

Реакции средних солей с другими средними солями

Реакция между средними солями протекает в том случае, если одновременно (!) выполняются два требования:

  • исходные соли растворимы;
  • в предполагаемых продуктах есть осадок или газ.

Например, сульфат бария не реагирует с карбонатом калия, поскольку несмотря на то что в предполагаемых продуктах есть осадок (карбонат бария), не выполняется требование растворимости исходных солей.

В то же время хлорид бария реагирует с карбонатом калия в растворе, поскольку обе исходные соли растворимы, а в продуктах есть осадок:

Газ при взаимодействии солей образуется в единственном случае – если смешивать при нагревании раствор любого нитрита с раствором любой соли аммония:

Причина образования газа (азота) заключается в том, что в растворе одновременно находятся катионы NH4+ и анионы NO2— , образующие термически неустойчивый нитрит аммония, разлагающийся в соответствии с уравнением:

Разложение карбонатов

Все нерастворимые карбонаты, а также карбонаты лития и аммония термически неустойчивы и разлагаются при нагревании. Карбонаты металлов разлагаются до оксида металла и углекислого газа:

а карбонат аммония дает три продукта – аммиак, углекислый газ и воду:

Разложение нитратов

Абсолютно все нитраты разлагаются при нагревании, при этом тип разложения зависит от положения металла в ряду активности. Схема разложения нитратов металлов представлена на следующей иллюстрации:

Так, например, в соответствии с этой схемой уравнения разложения нитрата натрия, нитрата алюминия и нитрата ртути записываются следующим образом:

Также следует отметить специфику разложения нитрата аммония:

Разложение солей аммония

Термическое разложение солей аммония чаще всего сопровождается образованием аммиака:

В случае, если кислотный остаток обладает окислительными свойствами, вместо аммиака образуется какой-либо продукт его окисления, например, молекулярный азот N2 или оксид азота (I):

Отношение кислых солей к щелочам и кислотам

Кислые соли реагируют с щелочами. При этом, если щелочь содержит тот же металл, что и кислая соль, то образуются средние соли:

Также, если в кислотном остатке кислой соли осталось два или более подвижных атомов водорода, как, например, в дигидрофосфате натрия, то возможно образование как средней:

так и другой кислой соли с меньшим числом атомов водорода в кислотном остатке:

Важно отметить, что кислые соли реагируют с любыми щелочами, в том числе и теми, которые образованы другим металлом. Например:

Кислые соли, образованные слабыми кислотами, реагируют с сильными кислотами аналогично соответствующим средним солям:

Термическое разложение кислых солей

Все кислые соли при нагревании разлагаются. В рамках программы ЕГЭ по химии из реакций разложения кислых солей следует усвоить, как разлагаются гидрокарбонаты. Гидрокарбонаты металлов разлагаются уже при температуре более 60 оС. При этом образуются карбонат металла, углекислый газ и вода:

Последние две реакции являются основной причиной образования накипи на поверхности водонагревательных элементов в электрических чайниках, стиральных машинах и т.д.

Гидрокарбонат аммония разлагается без твердого остатка с образованием двух газов и паров воды:

Химические свойства основных солей

Основные соли всегда реагируют со всеми сильными кислотами. При этом могут образоваться средние соли, если использовались кислота с тем же кислотным остатком, что и в основной соли, или смешанные соли, если кислотный остаток в основной соли отличается от кислотного остатка реагирующей с ней кислоты:

Также для основных солей характерны реакции разложения при нагревании, например:

Химические свойства комплексных солей (на примере соединений алюминия и цинка)

В рамках программы ЕГЭ по химии следует усвоить химические свойства таких комплексных соединений алюминия и цинка, как тетрагидроксоалюминаты и третрагидроксоцинкаты.

Тетрагидроксоалюминатами и тетрагидроксоцинкатами называют соли, анионы которых имеют формулы [Al(OH)4]— и [Zn(OH)4]2- соответственно. Рассмотрим химические свойства таких соединений на примере солей натрия:

Данные соединения, как и другие растворимые комплексные, хорошо диссоциируют, при этом практически все комплексные ионы (в квадратных скобках) остаются целыми и не диссоциируют дальше:

Действие избытка сильной кислоты на данные соединения приводит к образованию двух солей:

При действии же на них недостатка сильных кислот в новую соль переходит только активный металл. Алюминий и цинк в составе гидроксидов выпадают в осадок:

Осаждение гидроксидов алюминия и цинка сильными кислотами не является удачным выбором, поскольку сложно добавить строго необходимое для этого количество сильной кислоты, не растворив при этом часть осадка. По этой причине для этого используют углекислый газ, обладающий очень слабыми кислотными свойствами и благодаря этому не способный растворить осадок гидроксида:

В случае тетрагидроксоалюмината осаждение гидроксида также можно проводить, используя диоксид серы и сероводород:

В случае тетрагидроксоцинката осаждение сероводородом невозможно, поскольку в осадок вместо гидроксида цинка выпадает его сульфид:

При упаривании растворов тетрагидроксоцинката и тетрагидроксоалюмината с последующим прокаливанием данные соединения переходят соответственно в цинкат и алюминат:

Источник: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/himicheskie-svojstva-solej

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий