§26. Соли, их классификация и химические свойства
Вопрос в начале параграфа
✓ Вспомните реакции между классами изученных соединений, в результате которых образуются соли. Как классифицируют эти вещества, как образуются их названия и какими общими свойствами они обладают?
Ответ:
Оксиды делятся на основные и кислотные.
Их названия образуются по схеме: оксид + название элемента + валентность, если она переменная.
Основные оксиды реагируют с кислотами, водой и кислотными оксидами. Кислотные оксиды реагируют со щелочами, водой и основными оксидами.
Основания делятся на растворимые (щелочи) и нерастворимые.
Их названия образуются по схеме: гидроксид + название элемента + валентность, если она переменная.
Щелочи реагируют с кислотными оксидами, кислотами и солями. Нерастворимые основания разлагаются под действием температуры и вступают в реакцию с кислотами.
Кислоты можно классифицировать по следующим признакам:
1. Наличие кислорода: кислородосодержащие и бескислородные.
2. Основность: одноосновные, двухосновные, трехосновные.
3. Растворимость: растворимые и нерастворимые.
4. Летучесть: летучие и нелетучие.
5. Стабильность: стабильные и нестабильные.
Рассмотрим общий способ образования названий кислот.
Бескислородные кислоты: неметалл−о−водородная кислота
Например: HCl − хлороводородная кислота; $H_{2}$S − сероводородная кислота
Кислородсодержащие кислоты: неметалл−ист(н)−ая кислота
Например: $HNO_{2}$ − азотистая кислота; $HNO_{3}$ − азотная кислота.
Кислый вкус, действие на индикаторы, взаимодействие с металлами, основными оксидами, основаниями и солями − все эти свойства являются общими для кислот. Общие свойства кислот определяются наличием в составе их молекул атомов водорода.
Лабораторный опыт 24
1. Ознакомьтесь с коллекцией выданных вам образцов солей. Запишите их формулы, охарактеризуйте физические свойства, в том числе и растворимость в воде. Рассчитайте относительную молекулярную массу одной из выданных вам солей. Рассчитайте массовые доли элементов для этой же соли.
Ответ:
Дано:
$ZnCl_{2}$
$Na_{2}$ $SO_{4}$
$KNO_{3}$
Найти:
Mr ($KNO_{3}$) − ?
ω (K) − ?
ω (N) − ?
ω (O) − ?
Решение:
$ZnCl_{2}$ − соль белого цвета, растворимая в воде.
$Na_{2}$ $SO_{4}$ − соль белого цвета, растворимая в воде.
$KNO_{3}$ − соль белого цвета, растворимая в воде.
Mr ($KNO_{3}$) = 39 + 14 + 3 * 16 = 101
ω = n * Ar : Mr * 100%
ω (K) = 1 * 39 : 101 * 100% = 38,6%
ω (N) = 1 * 14 : 101 * 100% = 13,9%
ω (O) = 3 * 16 : 101 * 100% = 47,5 %
Ответ: Mr ($KNO_{3}$) = 101; ω (K) = 38,6%; ω (N) = 13,9%; ω (O) = 47,5 %
Лабораторный опыт 25
1. Налейте в пробирку 2−3 мл раствора сульфата меди(II) и опустите в него стальную кнопку или скрепку. Что наблюдаете?
Ответ:
Сульфат меди(II) − $CuSO_{4}$
Сталь − Fe
Запишем уравнение реакции:
$CuSO_{4}$ + Fe = $FeSO_{4}$ + Cu
Наблюдается образование красного налета (меди) на скрепке.
Лабораторный опыт 26
1. В три пробирки с растворами хлорида, фосфата и иодида натрия добавьте по нескольку капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций.
Ответ:
Хлорид натрия − NaCl
Фосфат натрия − $Na_{3}$ $PO_{4}$
Йодид натрия − NaI
Нитрат серебра − $AgNO_{3}$
Запишем уравнения реакций:
1) NaCl + $AgNO_{3}$ = AgCl + $NaNO_{3}$
Наблюдается образование белого творожистого осадка − хлорида серебра.
2) $Na_{3}$ $PO_{4}$ + 3$AgNO_{3}$ = $Ag_{3}$ $PO_{4}$ + 3$NaNO_{3}$
Наблюдается образование ярко−желтого осадка − фосфата серебра.
3) NaI + $AgNO_{3}$ = Agl + $NaNO_{3}$
Наблюдается образование желтого осадка − йодида серебра.
Проверьте свои знания
1. Дайте определение солям, исходя из состава этих соединений. Для каких солей это определение справедливо?
Ответ:
Соли − сложные вещества, состоящие из металла и кислотного остатка.
Это определение солей справедливо только для средних или нормальных солей.
Средние соли, или нормальные соли − это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла.
2. Как классифицируют соли? Каковы различия между основными и кислыми солями? В чём их сходство?
Ответ:
В начале XIX в. шведский химик Й. Я. Берцелиус сформулировал определение солей как продуктов реакций кислот с основаниями или соединений, полученных замещением атомов водорода в кислоте на металл. По этому признаку различают соли средние, кислые и основные.
Основные соли − продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотный остаток.
Пример: $(CuOH)_{2}$ $CO_{3}$
Кислые соли − продукты неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл.
Пример: $NaHCO_{3}$
Сходство солей в том, что они состоят из метала, кислотного остатка.
3. Охарактеризуйте растворимость солей в воде.
Ответ:
Растворимость солей в воде приведена в таблице растворимости: Р − растворимые, Н − нерастворимые, М − малорастворимые. Для решения вопроса о растворимости солей можно руководствоваться следующей памяткой:
1) растворимы в воде все соли натрия и калия, а также все нитраты;
2) нерастворимы все фосфаты, карбонаты, силикаты и сульфиды (исключение составляют соединения натрия, калия и аммония);
3) растворимы все хлориды, за исключением AgCl (нерастворим) и $PbCl_{2}$ (малорастворим);
4) растворимы большинство сульфатов, кроме сульфата бария $BaSO_{4}$ (нерастворим), сульфата свинца(II) $PbSO_{4}$ (нерастворим), сульфата кальция $CaSO_{4}$ (малорастворим), сульфата серебра $Ag_{2}$ $SO_{4}$ (малорастворим).
4. Из предложенного перечня выберите формулы солей: $NiCl_{2}$, LiOH, $POCl_{3}$, $SiH_{4}$, $Pb(NO_{3}$ $)_{2}$, $Fe_{2}$ $(SO_{4}$ $)_{3}$, $SCl_{4}$, $CaSO_{4}$, $Ba_{3}$ $(PO_{4}$ $)_{2}$, $CuSO_{4}$, $Sn(NO_{3}$ $)_{2}$ − и дайте им названия. Укажите, какие из них растворимы, малорастворимы или нерастворимы в воде.
Ответ:
Соли:
1) $NiCl_{2}$ − хлорид никеля(II), растворимая соль
2) $Pb(NO_{3}$ $)_ {2}$ − нитрат свинца(II), растворимая соль
3) $Fe_{2}$ $(SO_{4}$ $)_ {3}$ − сульфат железа(III), растворимая соль
4) $CaSO_{4}$ − сульфат кальция, малорастворимая соль
5) $Ba_{3}$ $(PO_{4}$ $)_ {2}$ − фосфат бария, нерастворимая соль
6) $CuSO_{4}$ − сульфат меди(II), растворимая соль
7) $Sn(NO_{3}$ $)_{2}$ − нитрат олова(II), растворимая соль
Примените свои знания
5. Запишите уравнения всех возможных реакций, с помощью которых можно получить сульфат цинка.
Ответ:
Запишем уравнения реакций, с помощью которых можно получить сульфат цинка:
1) ZnO + $H_{2}$ $SO_{4}$ = $ZnSO_{4}$ + $H_{2}$O
2) Zn + $H_{2}$ $SO_{4}$ = $ZnSO_{4}$ + $H_{2}$
3) $Zn(OH)_{2}$ + $H_{2}$ $SO_{4}$ = $ZnSO_{4}$ + 2$H_{2}$O
4) $ZnCl_{2}$ + $H_{2}$ $SO_{4}$ = $ZnSO_{4}$ + 2HCl
6. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
C → $CO_{2}$ → $MgCO_{3}$ → MgO → $Mg(NO_{3}$ $)_{2}$ → $Mg(OH)_{2}$ → MgO
Ответ:
C → $CO_{2}$ → $MgCO_{3}$ → MgO → $Mg(NO_{3}$ $)_{2}$ → $Mg(OH)_{2}$ → MgO
1) C + $O_{2}$ → $CO_{2}$
2) $CO_{2}$ + MgO → $MgCO_{3}$
3) $MgCO_{3}$ → $CO_{2}$ + MgO
4) MgO + 2$HNO_{3}$ → $Mg(NO_{3}$ $)_{2}$ + $H_{2}$O
5) $Mg(NO_{3}$ $)_{2}$ + 2NaOH → $Mg(OH)_{2}$ + 2$NaNO_{3}$
6) $Mg(OH)_{2}$ → MgO + $H_{2}$O
7. Какая масса гидрокарбоната натрия (рыхлителя теста) потребуется для получения 9л газов (н. у.), включая водяные пары?
Ответ:
Дано:
V(газов) = 9 л
Найти: m($NaHCO_{3}$) − ?
Решение:
2$NaHCO_{3}$ = $Na_{2}$ $CO_{3}$ + $CO_{2}$ + $H_{2}$O
n(газов) = V : Vm = 9 л : 22,4 л/моль = 0,4 моль
n($NaHCO_{3}$) = n(газов) = 0,4 моль
m($NaHCO_{3}$) = n * M = 0,4 моль * 84 г/моль = 33,6 г
Ответ: потребуется 33,6 г гидрокарбоната натрия.
Используйте дополнительную информацию
8. Подготовьте сообщение на тему «Значение соды в народном хозяйстве и история содового производства».
Ответ:
Значение соды в народном хозяйстве и история содового производства
В настоящее время сода является ценным сырьем для стекольной, мыловаренной, текстильной, пищевой и других отраслей промышленности. Сода − это первое вещество, которое было получено искусственным путем. Ее производство дало толчок развитию целого ряда отраслей химической промышленности (получению серной кислоты, хлора, некоторых неорганических солей, минеральных удобрений и т. д.).
Сода представляет собой белую, легко растворимую соль. В своем составе она содержит воду, которая испаряется при нагревании или выветривании на воздухе. Такая, полностью потерявшая воду сода называется кальцинированной и является основным сырьем для производства других содовых продуктов.