4. Классификация, получение и свойства солей

Наиболее сложными среди неорганических соединений являются соли. Они очень разнообразны по составу. Их делят на средние, кислые, основные, двойные, комплексные, смешанные.

Солями называются соединения, образующие при диссоциации в водном растворе положительно заряженные ионы металлов и отрицательно заряженные ионы кислотных остатков, а иногда, кроме них, ионы водорода и гидроксид-ионы.

Соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в кислоте атомами металлов (или группами атомов):

H 2 SO 4 → NaHSO 4 → Na 2 SO 4 ,

Или как продукты замещения гидроксогрупп в основном гидроксиде кислотными остатками:

Zn (OH ) 2 → ZnOHCl → ZnCl 2 .

При полном замещении получаются средние (или нормальные) соли:

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O.

При растворении средних солей образуются катионы металла и анионы кислотного остатка:

Na 2 SO 4 →2 Na + + SO 4 2 - .

При неполном замещении водорода кислоты получаются кислые соли :

NaOH + H 2 CO 3 = NaHCO 3 + H 2 O .

При растворении кислых солей в растворе образуются катионы металла, сложные анионы кислотного остатка, а также ионы, являющиеся продуктами диссоциации этого сложного остатка, в том числе ионы Н + :

NaHCO 3 →Na + + HCO 3 -

HCO 3 - H + + CO 3 2 - .

При неполном замещении гидроксогрупп основания - основные соли :

Mg(OH) 2 + HBr = Mg(OH)Br + H 2 O.

При растворении основных солей в растворе образуются анионы кислоты и сложные катионы, состоящие из металла и гидроксогрупп. Эти сложные катионы также способны к диссоциации. Поэтому в растворе основной соли присутствуют ионы ОН - :

Mg(OH)Br → (MgOH) + + Br - ,

(MgOH ) + Mg 2+ + OH - .

Таким образом, в соответствии с данным определением, соли делятся на средни е, кислые и основные .

Существуют также некоторые другие типы солей, например: двойные соли, в которых содержатся два разных катиона и один анион: CaCO 3 × MgCO 3 (доломит), KCl ∙ NaCl (сильвинит), KAl (SO 4 ) 2 (алюмокалиевые квасцы); смешанные соли , в которых содержится один катион и два разных аниона: CaOCl 2 (или CaCl (OCl )) - кальциевая соль соляной и хлорноватистой (HOCl ) кислот (хлорид-гипохлорит кальция). Комплексные соли содержат комплексные катионы или анионы: K 3 + [ Fe (CN ) 6 ] −3 , K 4 + [ Fe (CN ) 6 ] −4 , [ Cr (H 2 O ) 5 Cl ] 2+ Cl 2 − .

Согласно современным номенклатурным правилам, названия солей образуются из названия аниона в именительном падеже и названия катиона в родительном падеже. Например FeS - сульфид железа (II ), Fe 2 (SO 4 ) 3 - сульфат железа (III ). Атом водорода, входящий в состав кислой соли, обозначается приставкой гидро - (NaHSO 3 -гидросульфит натрия), а группа ОН - - приставкой гидроксо - (Al (OH ) 2 Cl - дигидроксохлорид алюминия).

Получение солей

Соли тесно связаны со всеми остальными классами неорганических соединений и могут быть получены практически из любого класса. Большинство способов получения солей уже было обсуждено выше (разд. , ), к ним относятся:

1. Взаимодействие основных, кислотных и амфотерных оксидов друг с другом:

BaO + SiO 2 = BaSiO 3 ,

MgO + Al 2 O 3 = Mg(AlO 2) 2 ,

SO 3 + Na 2 O = Na 2 SO 4 ,

P 2 O 5 + Al 2 O 3 = 2AlPO 4 .

2. Взаимодействие оксидов с гидроксидами (с кислотами и основаниями):

ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,

CO 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + H 2 O,

2 NaOH + Al 2 O 3 = 2 NaAlO 2 + H 2 O .

3. Взаимодействие оснований со средними и кислыми солями:

CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4 ,

K 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaSO 4 ↓ .

2NaHSO 3 + 2KOH = Na 2 SO 3 + K 2 SO 3 +2H 2 O,

Ca(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓ + CaCO 3 ↓ + 2H 2 O.

Cu(OH) 2 + 2NaHSO 4 = CuSO 4 + Na 2 SO 4 +2H 2 O.

4. Соли бескислородных кислот, кроме того, могут быть получены при непосредственном взаимодействии металлов и неметаллов:

2 Mg + Cl 2 = MgCl 2 .

Химические свойства солей

При химических реакциях солей проявляются особенности как катионов, так и анионов, входящих в их состав. Катионы металлов, находящиеся в растворах, могут вступать в реакции с другими анионами с образованием нерастворимых соединений. С другой стороны, анионы, входящие в состав солей, могут соединяться с катионами с образованием осадков или малодиссоциированных соединений (или же в окислительно-восстановительные реакции). Таким образом, соли могут реагировать:

1. С металлами	Cu + HgCl 2 = CuCl 2 + Hg , Zn + Pb(NO 3) 2 = Zn(NO 3) 2 + Pb.
2. C кислотами	Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2 , AgCl + HBr = AgBr ↓ + HCl
3. C солями	AgNO 3 + NaCl = AgCl ↓ + NaNO 3 , K 2 CrO 4 + Pb(NO 3) 2 = KNO 3 + PbCrO 4 ↓ .
4. C основаниями	CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 , Ni(NO 3) 2 + 2KOH = Ni(OH) 2 + 2KNO 3 .
5. Многие соли устойчивы при нагревании. Однако, соли аммония, а также некоторые соли малоактивных металлов, слабых кислот и кислот, в которых элементы проявляют высшие или низшие степени окисления, при нагревании разлагаются: CaCO 3 = CaO + CO 2 , 2Ag 2 CO 3 = 4Ag + 2CO 2 + O 2 , NH 4 Cl = NH 3 + HCl, 2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 , 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3 , 4FeSO 4 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2 , NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O .

М.В. Андрюxoва, Л.Н. Бopoдина

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Соли – сложные вещества, диссоциирующие в водных растворах на катионы металлов и анионы кислотных остатков.

Согласно определению ИЮПАК, соли – это химические соединения, состоящие из катионов и анионов.

Типичные соли – кристаллические вещества с ионной кристаллической решёткой.

Общая формула солей

Общая формула солей: Kat n А m

В качестве катионов в состав солей могу входить катионы металлов, катионы аммония NH 4 + , фосфония PH 4 + , их органические производные, различные комплексные катионы. В качестве анионов в солях выступают анионы кислотных остатков органических и неорганических кислот, карбанионы и комплексные анионы.

Виды солей

Соли можно рассматривать как продукт реакции нейтрализации между соответствующей кислотой и основанием. В зависимости от степени замещения протонов или гидроксогрупп выделяют

• Средние (нормальные) соли - продукт полного замещения катионов в молекуле кислоты на катионы.

• Кислые соли – продукт частичного замещения катионов водорода в молекуле кислоты на катионы металла. Кислые соли образу ются при нейтрализации основания избытком кислоты (то есть в условиях недостатка основания или избытка кислоты).

• Основные соли – продукт неполного замещения гидроксильных групп основания кислотными остатками. Основные соли образуют ся в условиях избытка основания или недостатка кислоты.

По количеству присутствующих в структуре соли катионов и анионов выделяют

• простые соли – соли, состоящие из одного вида катионов и одного вида анионов (CuSO 4);
• двойные соли – соли, содержащие два различных катиона и один анион (КNaSO 4);
• смешанные соли - соли, в составе которых присутствует два различных аниона и один катион (Ca(OCl)Cl).

Если в составе соли присутствуют молекулы кристаллизационной воды, то такие соли называются гидратными или кристаллогидратами (Na 2 SO 4 10 H 2 O).

Комплексные соли содержат в составе комплексный катион или комплексный анион (SO 4 , K 4 }