4. Clasificarea, prepararea și proprietățile sărurilor
Cei mai complexi dintre compușii anorganici sunt sărurile. Ele sunt foarte diverse ca compoziție. Ele sunt împărțite în medii, acri, de bază, duble, complexe, mixte.
Sărurile sunt compuși care, atunci când sunt disociate într-o soluție apoasă, formează ioni metalici încărcați pozitiv și ioni încărcați negativ de reziduuri acide și uneori, în plus față de ei, ioni de hidrogen și ioni de hidroxid.
Sărurile pot fi considerate produse ale înlocuirii atomilor de hidrogen într-un acid cu atomi de metal (sau grupări de atomi):
H2SO4 → NaHSO4 → Na2SO4,
Sau ca produse de substituție a grupărilor hidroxo în hidroxidul bazic cu reziduuri acide:
Zn (OH) 2 → ZnOHCI → ZnCl 2.
Cu înlocuirea completă obținem săruri medii (sau normale):
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaS04 + 2H2O.
Când sărurile medii sunt dizolvate, se formează cationi metalici și anioni ai reziduului acid:
Na 2 SO 4 → 2 Na + + SO 4 2 - .
Când hidrogenul nu este complet înlocuit, se obțin acizi săruri acide:
NaOH + H2CO3 = NaHC03 + H2O.
Când sărurile acide sunt dizolvate într-o soluție, se formează cationi metalici, anioni complecși ai reziduului acid, precum și ionii care sunt produse ale disocierii acestui reziduu complex, inclusiv ionii H +:
NaHCO3 →Na + + HCO3 -
HCO 3 - H++CO32 - .
În cazul substituției incomplete a grupărilor hidroxil ale bazei - săruri bazice:
Mg(OH)2 + HBr = Mg(OH)Br + H2O.
Când sărurile bazice se dizolvă în soluție, se formează anioni acizi și cationi complecși formați din metale și grupări hidroxil. Acești cationi complecși sunt, de asemenea, capabili de disociere. Prin urmare, soluția de sare bazică conține ioni OH - :
Mg(OH)Br → (MgOH) + + Br - ,
(MgOH) + Mg2+ + OH-.
Astfel, conform acestei definiții, sărurile sunt împărțite în in medie e, acruȘi de bază.
Există și alte tipuri de săruri, cum ar fi: săruri duble, care conțin doi cationi diferiți și un anion: CaCO 3 × MgCO 3 (dolomit), KCl ∙ NaCl (silvinit), KAl (SO 4 ) 2 (alaun de potasiu); săruri amestecate, care conțin un cation și doi anioni diferiți: CaOCl2 (sau CaCl (OCl )) - sare de calciu, clorhidric si hipocloros ( HOCl ) acizi (clorura de calciu-hipoclorit). Săruri complexe conţin cationi sau anioni complecşi: K 3 + [Fe (CN) 6] -3, K 4 + [Fe (CN) 6] -4, [Cr (H 2 O) 5 Cl] 2+ Cl 2 -.
Conform regulilor nomenclaturii moderne, denumirile sărurilor se formează din numele anionului în cazul nominativ și numele cationului în cazul genitiv. De exemplu FeS - sulfura de fier ( II), Fe2 (SO4 ) 3 - sulfat feros ( III ). Atomul de hidrogen care face parte dintr-o sare acidă este notat prin prefix hidro- ( NaHSO3 -hidrosulfit de sodiu) și gruparea OH - - prefix hidroxo- ( Al(OH)2CI - dihidroxiclorura de aluminiu).
Obținerea sărurilor
Sărurile sunt strâns legate de toate celelalte clase de compuși anorganici și pot fi obținute din aproape orice clasă. Majoritatea metodelor de obținere a sărurilor au fost deja discutate mai sus (secțiunea ,), acestea includ:
1. Interacțiunea oxizilor bazici, acizi și amfoteri între ei:
BaO + SiO2 = BaSiO3,
MgO + Al2O3 = Mg(AlO2)2,
SO 3 + Na 2 O = Na 2 SO 4,
P2O5 + Al203 = 2AlP04.
2. Interacțiunea oxizilor cu hidroxizi (cu acizi și baze):
ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O,
CO 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + H 2 O,
2 NaOH + Al2O3 = 2 NaAlO2 + H2O.
3. Interacțiunea bazelor cu sărurile medii și acide:
CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2 ↓ + K2SO4,
K2SO4 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaS04↓ .
2NaHSO 3 + 2KOH = Na 2 SO 3 + K 2 SO 3 + 2H 2 O,
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + CaC03 ↓ + 2H2O.
Cu(OH)2 + 2NaHS04 = CuS04 + Na2SO4 + 2H2O.
4. Sărurile acizilor fără oxigen, în plus, pot fi obținute prin interacțiunea directă a metalelor și nemetalelor:
2 Mg + CI2 = MgCI2.
Proprietățile chimice ale sărurilor
În timpul reacțiilor chimice ale sărurilor apar atât caracteristicile cationilor, cât și ale anionilor incluși în compoziția lor. Cationii metalici din soluții pot reacționa cu alți anioni pentru a forma compuși insolubili. Pe de altă parte, anionii incluși în săruri se pot combina cu cationi pentru a forma compuși de precipitare sau ușor disociați (sau în reacții redox). Astfel, sărurile pot reacționa:
|
1. Cu metale |
Cu + HgCl 2 = CuCl 2 + Hg, Zn + Pb(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Pb. |
|
2. Cu acizi |
Na2CO3 + 2HCI = 2NaCI + H2O + CO2, AgCl + HBr = AgBr ↓ + HCl |
|
3. Cu săruri |
AgNO 3 + NaCl = AgCl ↓ + NaNO 3, K 2 CrO 4 + Pb(NO 3) 2 = KNO 3 + PbCrO 4↓ . |
|
4. Cu motive |
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4, Ni(NO3)2 + 2KOH = Ni(OH)2 + 2KNO3. |
|
5. Multe săruri sunt stabile când sunt încălzite. Cu toate acestea, sărurile de amoniu, precum și unele săruri ale metalelor slab active, acizii slabi și acizii în care elementele prezintă stări de oxidare mai mari sau mai scăzute, se descompun atunci când sunt încălzite: CaCO 3 = CaO + CO 2, 2Ag 2 CO 3 = 4Ag + 2CO 2 + O 2, NH4Cl = NH3 + HCI, 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, NH4NO3 = N2O + 2H2O. |
|
M.V. Andryukhova, L.N. Borodina
Interacțiunea sărurilor medii cu metalele
Reacția unei sări cu un metal are loc dacă metalul liber inițial este mai activ decât cel care face parte din sarea originală. Puteți afla care metal este mai activ folosind seria electrochimică a tensiunilor metalice.
De exemplu, fierul interacționează cu sulfatul de cupru într-o soluție apoasă, deoarece este mai activ decât cuprul (în stânga în seria de activități):
În același timp, fierul nu reacționează cu o soluție de clorură de zinc, deoarece este mai puțin activ decât zincul:
Trebuie remarcat faptul că metalele active precum metalele alcaline și alcalino-pământoase, atunci când sunt adăugate la soluții apoase de săruri, vor reacționa în primul rând nu cu sarea, ci cu apa inclusă în soluții.
Interacțiunea sărurilor medii cu hidroxizi metalici
Să facem o rezervă că în acest caz hidroxizi metalici înseamnă compuși de tipul Me(OH) x.
Pentru ca sarea mijlocie să reacţioneze cu hidroxidul de metal, trebuie simultan (!) trebuie îndeplinite două cerințe:
- sedimentul sau gazul trebuie detectat în produsele destinate;
- sarea originală și hidroxidul metalic original trebuie să fie solubile.
Să ne uităm la câteva cazuri pentru a înțelege această regulă.
Să determinăm care dintre reacțiile de mai jos au loc și să scriem ecuațiile pentru reacțiile care au loc:
- 1) PbS + KOH
- 2) FeCl3 + NaOH
Luați în considerare prima interacțiune a sulfurei de plumb și hidroxid de potasiu. Să notăm presupusa reacție de schimb ionic și să o marchem în stânga și în dreapta cu „perdele”, indicând astfel încât să nu se știe încă dacă reacția are loc cu adevărat:
În produsele presupuse vedem hidroxid de plumb (II), care, judecând după tabelul de solubilitate, este insolubil și ar trebui să precipite. Cu toate acestea, concluzia că reacția este în desfășurare nu poate fi încă făcută, deoarece nu am verificat satisfacerea unei alte cerințe obligatorii - solubilitatea sării și hidroxidului inițial. Sulfura de plumb este o sare insolubilă, ceea ce înseamnă că reacția nu are loc, deoarece una dintre cerințele obligatorii pentru ca reacția dintre sare și hidroxidul metalic să aibă loc nu este îndeplinită. Acestea.:
Să luăm în considerare a doua interacțiune propusă între clorura de fier (III) și hidroxidul de potasiu. Să notăm reacția de schimb ionic așteptată și să o marchem în stânga și în dreapta cu „perdele”, ca în primul caz:
În produsele presupuse vedem hidroxid de fier (III), care este insolubil și trebuie să precipite. Cu toate acestea, nu este încă posibil să tragem o concluzie despre cursul reacției. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă asigurați și solubilitatea sării și hidroxidului original. Ambele materii prime sunt solubile, ceea ce înseamnă că putem concluziona că reacția continuă. Să scriem ecuația acesteia:
Reacții ale sărurilor medii cu acizi
O sare medie reacţionează cu un acid când se formează un precipitat sau un acid slab.
Este aproape întotdeauna posibil să se recunoască un precipitat printre produsele așteptate folosind tabelul de solubilitate. De exemplu, acidul sulfuric reacționează cu azotatul de bariu, deoarece sulfatul de bariu insolubil precipită:
Este imposibil să recunoașteți un acid slab din tabelul de solubilitate, deoarece mulți acizi slabi sunt solubili în apă. Prin urmare, lista acizilor slabi ar trebui memorată. Acizii slabi includ H2S, H2C03, H2S03, HF, HNO2, H2Si03 şi toţi acizii organici.
De exemplu, acidul clorhidric reacționează cu acetatul de sodiu pentru a forma un acid organic slab (acid acetic):
Trebuie remarcat faptul că hidrogenul sulfurat H2S nu este doar un acid slab, ci este și slab solubil în apă și, prin urmare, este eliberat din acesta sub formă de gaz (cu miros de ouă putrede):
În plus, ar trebui să vă amintiți cu siguranță că acizii slabi - carbonici și sulfurosi - sunt instabili și aproape imediat după formare se descompun în oxidul acid și apă corespunzător:
S-a spus mai sus că reacția unei sări cu un acid are loc dacă se formează un precipitat sau un acid slab. Acestea. dacă nu există precipitat și un acid puternic este prezent în produsele vizate, atunci reacția nu va continua. Cu toate acestea, există un caz care nu se încadrează în mod oficial sub această regulă, când acidul sulfuric concentrat înlocuiește clorura de hidrogen atunci când acționează asupra clorurilor solide:
Cu toate acestea, dacă nu luați acid sulfuric concentrat și clorură de sodiu solidă, ci soluții ale acestor substanțe, atunci reacția chiar nu va funcționa:
Reacții ale sărurilor medii cu alte săruri medii
Reacţia dintre sărurile intermediare are loc dacă simultan (!) sunt îndeplinite două cerințe:
- sărurile originale sunt solubile;
- produsele aşteptate conţin sedimente sau gaze.
De exemplu, sulfatul de bariu nu reacționează cu carbonatul de potasiu deoarece, deși produsele vizate conțin un precipitat (carbonat de bariu), cerința de solubilitate pentru sărurile originale nu este îndeplinită.
În același timp, clorura de bariu reacționează cu carbonatul de potasiu în soluție, deoarece ambele săruri originale sunt solubile și există un precipitat în produse:
În timpul interacțiunii sărurilor se formează un gaz în singurul caz - dacă o soluție de orice nitrit este amestecată cu o soluție de orice sare de amoniu atunci când este încălzită:
Motivul formării gazului (azot) este că soluția conține simultan cationi NH 4 + și anioni NO 2 -, formând azotat de amoniu instabil termic, care se descompune în conformitate cu ecuația:
Reacții de descompunere termică a sărurilor
Descompunerea carbonatului
Toți carbonații insolubili, precum și carbonații de litiu și de amoniu, sunt instabili termic și se descompun atunci când sunt încălziți. Carbonații metalici se descompun în oxid de metal și dioxid de carbon:
iar carbonatul de amoniu produce trei produse - amoniac, dioxid de carbon și apă:
Descompunerea nitraților
Absolut toți nitrații se descompun atunci când sunt încălziți, iar tipul de descompunere depinde de poziția metalului în seria de activități. Schema de descompunere a nitraților metalici este prezentată în următoarea ilustrație:
Deci, de exemplu, în conformitate cu această schemă, ecuațiile de descompunere pentru nitrat de sodiu, azotat de aluminiu și azotat de mercur sunt scrise după cum urmează:
De remarcat, de asemenea, specificitatea descompunerii azotatului de amoniu:
Descompunerea sărurilor de amoniu
Descompunerea termică a sărurilor de amoniu este cel mai adesea însoțită de formarea de amoniac:
Dacă reziduul acid are proprietăți oxidante, în loc de amoniac, se formează un produs al oxidării sale, de exemplu, azot molecular N2 sau oxid nitric (I):
Proprietățile chimice ale sărurilor acide
Raportul dintre sărurile acide și alcalii și acizi
Sărurile acide reacţionează cu alcalii. În plus, dacă alcaliul conține același metal ca și sarea acidă, se formează săruri medii:
De asemenea, dacă în reziduul acid al unei săruri acide au rămas doi sau mai mulți atomi de hidrogen mobili, cum ar fi, de exemplu, în fosfatul dihidrogen de sodiu, atunci este posibilă formarea ambilor o medie:
și o altă sare acidă cu un număr mai mic de atomi de hidrogen în reziduul acid:
Este important de reținut că sărurile acide reacţionează cu orice alcali, inclusiv cu cele formate de un alt metal. De exemplu:
Sărurile acide formate din acizi slabi reacţionează cu acizii tari într-un mod similar cu sărurile medii corespunzătoare:
Descompunerea termică a sărurilor acide
Toate sărurile acide se descompun atunci când sunt încălzite. Ca parte a programului de examen de stat unificat în chimie, ar trebui să învățați din reacțiile de descompunere a sărurilor acide cum se descompun bicarbonații. Bicarbonații metalici se descompun deja la temperaturi peste 60 o C. În acest caz, se formează carbonat metalic, dioxid de carbon și apă:
Ultimele două reacții sunt cauza principală a formării de calcar pe suprafața elementelor de încălzire a apei din ceainice electrice, mașini de spălat, etc.
Bicarbonatul de amoniu se descompune fără reziduuri solide formând două gaze și vapori de apă:
Proprietățile chimice ale sărurilor bazice
Sărurile de bază reacţionează întotdeauna cu toţi acizii tari. În acest caz, se pot forma săruri intermediare dacă s-a folosit un acid cu același reziduu acid ca în sarea principală sau săruri mixte dacă reziduul acid din sarea bazică diferă de restul acid al acidului care reacţionează cu acesta:
De asemenea, sărurile bazice sunt caracterizate prin reacții de descompunere atunci când sunt încălzite, de exemplu:
Proprietățile chimice ale sărurilor complexe (folosind exemplul compușilor de aluminiu și zinc)
Ca parte a programului de examinare unificată de stat în chimie, ar trebui să învețe proprietățile chimice ale unor astfel de compuși complecși de aluminiu și zinc precum tetrahidroxoaluminați și tetrahidroxoaluminați.
Tetrahidroxoaluminații și tetrahidroxozincații sunt săruri ai căror anioni au formulele - și, respectiv, 2-. Să luăm în considerare proprietățile chimice ale unor astfel de compuși folosind săruri de sodiu ca exemplu:
Acești compuși, ca și alți compuși complecși solubili, se disociază bine, în timp ce aproape toți ionii complecși (între paranteze drepte) rămân intacți și nu se disociază în continuare:
Acțiunea unui exces de acid puternic asupra acestor compuși duce la formarea a două săruri:
Când sunt expuși lipsei de acizi tari, doar metalul activ trece în noua sare. Aluminiul și zincul din hidroxizi precipită:
Precipitarea hidroxizilor de aluminiu și zinc cu acizi puternici nu este o alegere bună, deoarece este dificil să adăugați cantitatea strict necesară de acid puternic fără a dizolva o parte a precipitatului. Din acest motiv, se utilizează dioxid de carbon, care are proprietăți acide foarte slabe și, prin urmare, nu este capabil să dizolve precipitatul de hidroxid:
În cazul tetrahidroxoaluminatului, precipitarea hidroxidului poate fi efectuată și folosind dioxid de sulf și hidrogen sulfurat:
În cazul tetrahidroxozincatului, precipitarea cu hidrogen sulfurat este imposibilă, deoarece sulfura de zinc precipită în loc de hidroxid de zinc:
Când soluțiile de tetrahidroxozincat și tetrahidroxoaluminat sunt evaporate, urmate de calcinare, acești compuși se transformă în zincat și, respectiv, aluminat.
DEFINIȚIE
Sărurile sunt electroliți, a căror disociere produce cationi metalici (ioni de amoniu sau ioni complecși) și anioni de reziduuri acide:
\(\ \mathrm(NaNOZ) \mapsto \mathrm(Na)++\mathrm(NOZ)_(-) \);
\(\ \mathrm(NH) 4 \mathrm(NO) 3 \leftrightarrow \mathrm(NH) 4++\mathrm(NO) 3_(-) \);
\(\ \mathrm(KAl)(\mathrm(SO) 4) 2 \leftrightarrow \mathrm(K)++\mathrm(Al) 3++2 \mathrm(SO) 42- \);
\(\ [\mathrm(Zn)(\mathrm(NH) 3) 4] \mathrm(Cl) 2[\mathrm(Zn)(\mathrm(NH) 3) 4] 2++2 \mathrm(Cl) \).
Sărurile sunt de obicei împărțite în trei grupe: medii (\(\\mathrm(NaCl)\)), acide (\(\\mathrm(NaHCO) 3\)) și bazice (\(\\mathrm(Fe)(\mathrm) ( OH))\mathrm(Cl)\)). În plus, există săruri duble (mixte) și complexe. Sărurile duble sunt formate din doi cationi și un anion. Ele există doar sub formă solidă.
Proprietățile chimice ale sărurilor
a) săruri acide
Sărurile acide la disociere dau cationi metalici (ion de amoniu), ioni de hidrogen și anioni ai reziduului acid:
\(\ \mathrm(NaHCO) 3+\mathrm(Na)++\mathrm(H)++\mathrm(CO) 32 \).
Sărurile acide sunt produse ale înlocuirii incomplete a atomilor de hidrogen cu acidul corespunzător cu atomi de metal.
Sărurile acide sunt instabile termic și, atunci când sunt încălzite, se descompun pentru a forma săruri intermediare:
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2=\mathrm(CaCOZ) \downarrow+\mathrm(CO) 2 \uparrow+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \).
Reacțiile de neutralizare cu alcalii sunt caracteristice sărurilor acide:
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2+\mathrm(Ca)(\mathrm(OH)) 2=2 \mathrm(Ca) \mathrm(CO) 3 \downarrow+2 \mathrm (H) 2 \mathrm(O) \).
b) săruri bazice
În timpul disocierii, sărurile bazice produc cationi metalici, anioni acizi și ioni OH:
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) \mathrm(Cl) \rightarrow \mathrm(Fe)(\mathrm(OH))++\mathrm(Cl)-+\mathrm(Fe) 2+ +\mathrm(OH)-+\mathrm(Cl)\).
Sărurile bazice sunt produse ale înlocuirii incomplete a grupărilor hidroxil ale bazei corespunzătoare cu reziduuri acide.
Sărurile de bază, precum și sărurile acide, sunt instabile termic și se descompun atunci când sunt încălzite:
\(\ [\mathrm(Cu)(\mathrm(OH))] 2 \mathrm(CO) 3=2 \mathrm(CuO)+\mathrm(CO) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \).
Reacțiile de neutralizare cu acizi sunt caracteristice sărurilor bazice:
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) \mathrm(Cl)+\mathrm(HCl) \& \text ( bull; ) \mathrm(FeCl) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm( O)\).
c) sare medie
În timpul disocierii, sărurile medii produc numai cationi metalici (ion de amoniu) și anioni de fragment acid (vezi mai sus). Sărurile medii sunt produse ale înlocuirii complete a atomilor de hidrogen ai acidului corespunzător cu atomi de metal.
Majoritatea sărurilor medii sunt instabile termic și se descompun atunci când sunt încălzite:
\(\ \mathrm(CaCO) 3=\mathrm(CaO)+\mathrm(CO) 2 \);
\(\ \mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl)=\mathrm(NH) 3+\mathrm(HCl) \);
\(\ 2 \mathrm(Cu)(\mathrm(NO) 3) 2=2 \mathrm(CuO)+4 \mathrm(NO) 2+\mathrm(O) 2 \).
Într-o soluție apoasă, sărurile sunt supuse hidrolizei:
\(\ \mathrm(Al) 2 \mathrm(S) 3+6 \mathrm(H) 2 \mathrm(O) 2 \mathrm(Al)(\mathrm(OH)) 3+3 \mathrm(H) 2 \mathrm(S)\);
\(\ \mathrm(K) 2 \mathrm(S)+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \rightarrow \mathrm(KHS)+\mathrm(KOH) \);
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(NO) 3) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \rightarrow \mathrm(Fe)(\mathrm(OH))(\mathrm(NO) 3 ) 2+\mathrm(HNO) 3\).
Sărurile medii intră în reacții de schimb cu acizi, baze și alte săruri:
\(\ \mathrm(Pb)(\mathrm(NO) 3) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(S)=\mathrm(PbS) \downarrow+2 \mathrm(HNO) 3 \);
\(\ \mathrm(Fe) 2(\mathrm(SO) 4) 3+3 \mathrm(Ba)(\mathrm(OH)) 2=2 \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) 3 \downarrow +3 \mathrm(BaSO) 4\downarrow \);
\(\ \mathrm(CaBr) 2+\mathrm(K) 2 \mathrm(CO) 3=\mathrm(CaCO) 3 \downarrow+2 \mathrm(KBr) \).
Proprietățile fizice ale sărurilor
Cel mai adesea, sărurile sunt substanțe cristaline cu o rețea cristalină ionică. Sărurile au puncte de topire ridicate. Când n. sărurile sunt dielectrice. Solubilitatea sărurilor în apă variază.
Obținerea sărurilor
a) săruri acide
Principalele metode de obținere a sărurilor acide sunt neutralizarea incompletă a acizilor, efectul excesului de oxizi acizi asupra bazelor și efectul acizilor asupra sărurilor:
\(\ \mathrm(NaOH)+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=\mathrm(NaHSO) 4+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \);
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(OH)) 2+2 \mathrm(CO) 2=\mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2 \);
\(\ \mathrm(CaCO) 3+\mathrm(CO) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(O)=\mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2\).
b) săruri bazice
Sărurile de bază sunt preparate prin adăugarea cu atenție a unei cantități mici de alcali într-o soluție de saramură sau prin reacția acizilor slabi cu săruri medii:
\(\ \mathrm(AICl) 3+2 \mathrm(NaOH)=\mathrm(Al)(\mathrm(OH)) 2 \mathrm(Cl)+2 \mathrm(NaCl) \);
\(\ 2 \mathrm(MgCl) 2+2 \mathrm(Na) 2 \mathrm(CO) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(O)=[\mathrm(Mg)(\mathrm(OH)) ] 2 \mathrm(CO) 3 \downarrow+\mathrm(CO) 2+2 \mathrm(NaCl) \).
c) sare medie
Principalele metode de obținere a sărurilor mediului sunt reacția acizilor cu metale, oxizi și baze bazice sau amfoterice, precum și reacția bazelor cu oxizi și acizi acizi sau amfoteri, reacția acizilor și oxizilor bazici și reacția de schimb. :
\(\ \mathrm(Mg)+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=\mathrm(MgSO) 4+\mathrm(H) 2 \);
\(\ \mathrm(Ag) 2 \mathrm(O)+2 \mathrm(HNO) \mathbf(3)=2 \mathrm(AgNO) \mathbf(3)+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \);
\(\ \mathrm(Cu)(\mathrm(OH)) 2+2 \mathrm(HCl)=\mathrm(CuCl) 2+2 \mathrm(H) 20 \);
\(\ 2 \mathrm(KOH)+\mathrm(SO) 2=\mathrm(K) 2 \mathrm(SO) 3+\mathrm(H) 20 \);
\(\ \mathrm(CaO)+\mathrm(SO) 3=\mathrm(CaSO) 4 \);
\(\ \mathrm(BaCl) 2+\mathrm(MgSO) 4=\mathrm(MgCl) 2+\mathrm(BaSO) 4\downarrow \).
Exemple de rezolvare a problemelor
Determinați masa de clorură de amoniu, care se formează atunci când 5,9 g de amoniac reacţionează cu 5,6 l (N.O.) de acid clorhidric.
Să scriem ecuația de formare a clorurii de amoniu din amoniac și acid clorhidric: \(\ \mathrm(NH) 3+\mathrm(HCl)=\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl) \).
Determinați care dintre substanțe este în exces și care este în deficiență:
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(m)(\mathrm(NH) 3) / \mathrm(M)(\mathrm(NH) 3)=5,6 / 17 =0,33 \) mol;
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(HCl))=\mathrm(V)(\mathrm(HCl)) / \mathrm(Vm)=5,6 / 22,4=0,25 \) mol.
Calculul se face pe o substanță care este insuficientă - acidul clorhidric. Calculați masa clorurii de amoniu:
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(HCl))=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl))=0,25 \) mol;
\(\ (\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl))=0,25 \times 53,5=13,375 \mathrm(g)\).
Masa clorurii de amoniu este de 13,375 g.
Determinați cantitatea de substanță, volumul (n.a.s.) și masa de amoniac necesare pentru a obține 250 g de sulfat de amoniu folosit ca îngrășământ.
Să scriem ecuația pentru reacția de producere a sulfatului de amoniu din amoniac și acid sulfuric:
\(\ 2 \mathrm(NH) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=(\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(SO) 4 \).
Masa molară a sulfatului de amoniu calculată folosind tabelul de elemente D.I. Mendeleev - 132 g/mol. Apoi cantitatea de sulfat de amoniu:
\(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(SO) 4)=\mathrm(m)((N H 4) 2 S 04) / M((N H 4) 2 S 04)\)
\(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(S) 04)=250 / 132=1,89 \) mol
Conform ecuației reacției \(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(S) 04) : \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=1: 2 \), deci cantitatea de amoniac este:
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=2 \times \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) 2 \mathrm(SO) 4)=2 \times 1,89= 3,79\ ) mol.
Să determinăm volumul de amoniac:
\(\ \mathrm(V)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 3) \times \mathrm(V)_(\mathrm(m)) \);
\(\V(N H 3)=3,79 \times 22,4=84,8 l\).
Masa molară a amoniacului, calculată folosind tabelul elementelor chimice de D.I. Mendeleev – 17 g/mol. Apoi, să găsim masa de amoniac:
\(\ \mathrm(m)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 3) \times \mathrm(M)(\mathrm(NH) 3) \);
\(\ \mathrm(m)(\mathrm(NH) 3)=3,79 \times 17=64,43 \mathrm(g) \).
Cantitatea de substanță de amoniac este de 3,79 mol, volumul de amoniac este de 84,8 l, masa de amoniac este de 64,43 g.
Săruri sunt substanțe complexe ale căror molecule constau din atomi de metal și reziduuri acide (uneori pot conține hidrogen). De exemplu, NaCl este clorură de sodiu, CaSO4 este sulfat de calciu etc.
Practic toate sărurile sunt compuși ionici, Prin urmare, în săruri, ionii reziduurilor acide și ionii metalici sunt legați împreună:
Na + Cl – – clorură de sodiu
Ca 2+ SO 4 2– – sulfat de calciu etc.
O sare este produsul substituției parțiale sau complete a unui metal cu atomii de hidrogen ai unui acid. Prin urmare, se disting următoarele tipuri de săruri:
1. Săruri medii– toți atomii de hidrogen din acid sunt înlocuiți cu un metal: Na 2 CO 3, KNO 3 etc.
2. Săruri acide– nu toți atomii de hidrogen din acid sunt înlocuiți cu un metal. Desigur, sărurile acide pot forma doar acizi di- sau polibazici. Acizii monobazici nu pot produce săruri acide: NaHCO 3, NaH 2 PO 4 etc. d.
3. Săruri duble– atomii de hidrogen ai unui acid di- sau polibazic sunt înlocuiți nu cu un metal, ci cu doi diferite: NaKCO 3, KAl(SO 4) 2 etc.
4. Săruri de bază pot fi considerate produse de substituție incompletă sau parțială a grupărilor hidroxil ale bazelor cu resturi acide: Al(OH)SO 4, Zn(OH)Cl etc.
Conform nomenclaturii internaționale, denumirea sării fiecărui acid provine de la denumirea latină a elementului. De exemplu, sărurile acidului sulfuric se numesc sulfați: CaSO 4 - sulfat de calciu, Mg SO 4 - sulfat de magneziu etc.; sărurile acidului clorhidric se numesc cloruri: NaCl - clorura de sodiu, ZnCI 2 - clorura de zinc etc.
La denumirea sărurilor acizilor dibazici se adaugă particula „bi” sau „hidro”: Mg(HCl 3) 2 – bicarbonat sau bicarbonat de magneziu.
Cu condiția ca într-un acid tribazic doar un atom de hidrogen să fie înlocuit cu un metal, atunci se adaugă prefixul „dihidro”: NaH 2 PO 4 - fosfat dihidrogen de sodiu.
Sărurile sunt substanțe solide cu solubilitate foarte diferită în apă.
Proprietățile chimice ale sărurilor
Proprietățile chimice ale sărurilor sunt determinate de proprietățile cationilor și anionilor care fac parte din acestea.
1. niste sărurile se descompun la încălzire:
CaCO3 = CaO + CO2
2. Interacționează cu acizii cu formarea unei noi sare si a unui nou acid. Pentru a efectua această reacție, acidul trebuie să fie mai puternic decât sarea afectată de acid:
2NaCl + H2S04 → Na2S04 + 2HCI.
3. Interacționează cu bazele, formând o sare nouă și o bază nouă:
Ba(OH)2 + MgS04 → BaS04 ↓ + Mg(OH)2.
4. Interacționați unul cu celălalt cu formarea de noi săruri:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3.
5. Interacționează cu metalele, care sunt în domeniul de activitate a metalului care face parte din sare:
Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓.
Mai ai întrebări? Vrei să afli mai multe despre săruri?
Pentru a obține ajutor de la un tutor, înregistrați-vă.
Prima lecție este gratuită!
site-ul web, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursă.
Ecuații chimice
Ecuația chimică este expresia unei reacții folosind formule chimice. Ecuațiile chimice arată ce substanțe intră într-o reacție chimică și ce substanțe se formează în urma acestei reacții. Ecuația este compilată pe baza legii conservării masei și arată relațiile cantitative ale substanțelor care participă la o reacție chimică.
Ca exemplu, luați în considerare interacțiunea hidroxidului de potasiu cu acidul fosforic:
H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O.
Din ecuație reiese clar că 1 mol de acid ortofosforic (98 g) reacționează cu 3 moli de hidroxid de potasiu (3·56 g). Ca rezultat al reacției, se formează 1 mol de fosfat de potasiu (212 g) și 3 moli de apă (3,18 g).
98 + 168 = 266 g; 212 + 54 = 266 g vedem că masa substanțelor care au intrat în reacție este egală cu masa produselor de reacție. Ecuația unei reacții chimice vă permite să faceți diverse calcule legate de o anumită reacție.
Substanțele complexe sunt împărțite în patru clase: oxizi, baze, acizi și săruri.
Oxizi- acestea sunt substante complexe formate din doua elemente, dintre care unul este oxigenul, i.e. Un oxid este un compus al unui element cu oxigen.
Numele oxizilor este derivat din numele elementului care face parte din oxid. De exemplu, BaO este oxid de bariu. Dacă elementul de oxid are o valență variabilă, atunci după numele elementului valența sa este indicată în paranteze cu un număr roman. De exemplu, FeO este oxid de fier (I), Fe2O3 este oxid de fier (III).
Toți oxizii sunt împărțiți în care formează sare și care nu formează sare.
Oxizii care formează sare sunt oxizi care formează săruri ca rezultat al reacțiilor chimice. Aceștia sunt oxizi de metale și nemetale, care, atunci când interacționează cu apa, formează acizii corespunzători, iar atunci când interacționează cu bazele, sărurile acide și normale corespunzătoare. De exemplu, oxidul de cupru (CuO) este un oxid care formează sare, deoarece, de exemplu, atunci când reacţionează cu acidul clorhidric (HCl), se formează o sare:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
Ca rezultat al reacțiilor chimice, se pot obține și alte săruri:
CuO + SO3 → CuSO4.
Oxizii care nu formează sare sunt acei oxizi care nu formează săruri. Exemplele includ CO, N2O, NO.
Oxizii care formează sare sunt de 3 tipuri: bazici (din cuvântul „bază”), acizi și amfoteri.
Oxizii de bază sunt oxizi metalici, care corespund hidroxizilor, care aparțin clasei bazelor. Oxizii bazici includ, de exemplu, Na2O, K2O, MgO, CaO etc.
Proprietățile chimice ale oxizilor bazici
1. Oxizii bazici solubili în apă reacţionează cu apa pentru a forma baze:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. Reacționează cu oxizii acizi, formând sărurile corespunzătoare
Na2O + SO3 → Na2SO4.
3. Reacționează cu acizii pentru a forma sare și apă:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
4. Reacționează cu oxizi amfoteri:
Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.
5. Oxizii bazici reacţionează cu oxizii acizi, formând săruri:
Na2O + SO3 = Na2SO4
Dacă compoziția oxizilor conține un nemetal sau un metal care prezintă cea mai mare valență (de obicei de la IV la VII) ca al doilea element, atunci astfel de oxizi vor fi acizi. Oxizii acizi (anhidride acide) sunt acei oxizi care corespund hidroxizilor aparținând clasei de acizi. Acestea sunt, de exemplu, CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 etc. Oxizii acizi se dizolvă în apă și alcalii, formând sare și apă.
Proprietățile chimice ale oxizilor acizi
1. Reacționează cu apa pentru a forma un acid:
SO3 + H2O → H2SO4.
Dar nu toți oxizii acizi reacţionează direct cu apa (SiO2 etc.).
2. Reacționează cu oxizii pe bază pentru a forma o sare:
CO2 + CaO → CaCO3
3. Reacționează cu alcalii, formând sare și apă:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
Un oxid amfoter conține un element care are proprietăți amfoter. Amfoteritatea se referă la capacitatea compușilor de a prezenta proprietăți acide și bazice în funcție de condiții. De exemplu, oxidul de zinc ZnO poate fi fie o bază, fie un acid (Zn(OH)2 și H2ZnO2). Amfoteritatea se exprimă prin faptul că, în funcție de condiții, oxizii amfoteri prezintă proprietăți fie bazice, fie acide, de exemplu, Al2O3, Cr2O3, MnO2; Fe2O3 ZnO. De exemplu, natura amfoteră a oxidului de zinc se manifestă atunci când interacționează atât cu acidul clorhidric, cât și cu hidroxidul de sodiu:
ZnO + 2HCI = ZnCl2 + H2O
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
Deoarece nu toți oxizii amfoteri sunt solubili în apă, este mult mai dificil să se dovedească natura amfoterică a acestor oxizi. De exemplu, oxidul de aluminiu (III) prezintă proprietăți de bază în reacția de fuziune cu disulfatul de potasiu și proprietăți acide atunci când este topit cu hidroxizi:
Al2O3 + 3K2S2O7 = 3K2SO4 + A12(SO4)3
Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O
Pentru diferiți oxizi amfoteri, dualitatea proprietăților poate fi exprimată în grade diferite. De exemplu, oxidul de zinc se dizolvă la fel de ușor atât în acizi, cât și în alcalii, iar oxidul de fier (III) - Fe2O3 - are proprietăți predominant bazice.
Proprietățile chimice ale oxizilor amfoteri
1. Reacționează cu acizii pentru a forma sare și apă:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Reacționează cu alcalii solide (în timpul fuziunii), formând ca rezultat al reacției sare - zincat de sodiu și apă:
ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.
Când oxidul de zinc interacționează cu o soluție alcalină (același NaOH), are loc o altă reacție:
ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2.
Numărul de coordonare este o caracteristică care determină numărul de particule din apropiere: atomi sau ioni dintr-o moleculă sau un cristal. Fiecare metal amfoter are propriul său număr de coordonare. Pentru Be și Zn este 4; Pentru și Al este 4 sau 6; Pentru și Cr este 6 sau (foarte rar) 4;
Oxizii amfoteri sunt de obicei insolubili în apă și nu reacţionează cu aceasta.
Metodele de producere a oxizilor din substanțe simple sunt fie o reacție directă a elementului cu oxigenul:
sau descompunerea substanțelor complexe:
a) oxizi
4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2-
b) hidroxizi
Ca(OH)2 = CaO + H2O
c) acizi
H2CO3 = H2O + CO2-
CaCO3 = CaO +CO2
Precum și interacțiunea acizi - agenți oxidanți cu metale și nemetale:
Cu + 4HNO3 (conc) = Cu(NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O
Oxizii pot fi obținuți prin interacțiunea directă a oxigenului cu un alt element, sau indirect (de exemplu, în timpul descompunerii sărurilor, bazelor, acizilor). În condiții normale, oxizii vin în stare solidă, lichidă și gazoasă; acest tip de compus este foarte comun în natură. Oxizii se găsesc în scoarța terestră. Rugina, nisipul, apa, dioxidul de carbon sunt oxizi.
Terenuri- acestea sunt substanțe complexe în moleculele cărora atomii de metal sunt legați la una sau mai multe grupări hidroxil.
Bazele sunt electroliți care, atunci când sunt disociați, formează doar ioni de hidroxid ca anioni.
NaOH = Na + + OH -
Ca(OH)2 = CaOH + + OH - = Ca 2 + + 2OH -
Există mai multe semne de clasificare a bazelor:
În funcție de solubilitatea lor în apă, bazele se împart în alcaline și insolubile. Alcalii sunt hidroxizi ai metalelor alcaline (Li, Na, K, Rb, Cs) și metalelor alcalino-pământoase (Ca, Sr, Ba). Toate celelalte baze sunt insolubile.
În funcție de gradul de disociere, bazele se împart în electroliți puternici (toate alcaline) și electroliți slabi (baze insolubile).
În funcție de numărul de grupări hidroxil din moleculă, bazele sunt împărțite în monoacid (grup 1 OH), de exemplu, hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu, diacid (2 grupe OH), de exemplu, hidroxid de calciu, hidroxid de cupru (2), și poliacid.
Proprietăți chimice.
OH - ionii în soluție determină mediul alcalin.
Soluțiile alcaline schimbă culoarea indicatorilor:
Fenolftaleină: incolor ® crimson,
Turnesol: violet ® albastru,
Portocaliu de metil: portocaliu ® galben.
Soluțiile alcaline reacţionează cu oxizii acizi pentru a forma săruri ale acelor acizi care corespund oxizilor acizi care reacţionează. În funcție de cantitatea de alcali, se formează săruri medii sau acide. De exemplu, când hidroxidul de calciu reacţionează cu monoxidul de carbon (IV), se formează carbonat de calciu şi apă:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3? + H2O
Și când hidroxidul de calciu reacționează cu excesul de monoxid de carbon (IV), se formează bicarbonat de calciu:
Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2
Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca2+ + 2HCO32-
Toate bazele reacţionează cu acizii formând sare şi apă, de exemplu: când hidroxidul de sodiu reacţionează cu acidul clorhidric, se formează clorura de sodiu şi apa:
NaOH + HCI = NaCI + H2O
Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O
Hidroxidul de cupru (II) se dizolvă în acid clorhidric pentru a forma clorură de cupru (II) și apă:
Cu(OH)2 + 2HCI = CuCl2 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + 2Cl- = Cu2+ + 2Cl- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O.
Reacția dintre un acid și o bază se numește reacție de neutralizare.
Bazele insolubile, atunci când sunt încălzite, se descompun în apă și oxidul metalic corespunzător bazei, de exemplu:
Cu(OH)2 = CuO + H2 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Alcaliile interacționează cu soluțiile de sare dacă este îndeplinită una dintre condițiile pentru ca reacția de schimb ionic să poată continua până la finalizare (se formează un precipitat),
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2? + Na2S04
2OH- + Cu2+ = Cu(OH)2
Reacția are loc datorită legării cationilor de cupru cu ionii de hidroxid.
Când hidroxidul de bariu reacţionează cu o soluţie de sulfat de sodiu, se formează un precipitat de sulfat de bariu.
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4? + 2NaOH
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Reacția are loc datorită legării cationilor de bariu și a anionilor sulfat.
acizi - Acestea sunt substanțe complexe ale căror molecule includ atomi de hidrogen care pot fi înlocuiți sau schimbați cu atomi de metal și un reziduu acid.
Pe baza prezenței sau absenței oxigenului în moleculă, acizii sunt împărțiți în care conțin oxigen (acid sulfuric H2SO4, acid sulfuric H2SO3, acid azotic HNO3, acid fosforic H3PO4, acid carbonic H2CO3, acid silicic H2SiO3) și fără oxigen (HF). acid fluorhidric, acid clorhidric HCl (acid clorhidric), acid bromhidric HBr, acid iodhidric HI, acid hidrosulfurat H2S).
În funcție de numărul de atomi de hidrogen din molecula acidă, acizii sunt monobazici (cu 1 atom de H), dibazici (cu 2 atomi de H) și tribazici (cu 3 atomi de H).
ACIZI
Partea unei molecule de acid fără hidrogen se numește reziduu acid.
Resturile acide pot consta dintr-un atom (-Cl, -Br, -I) - acestea sunt resturi acide simple, sau pot consta dintr-un grup de atomi (-SO3, -PO4, -SiO3) - acestea sunt reziduuri complexe.
În soluțiile apoase, în timpul reacțiilor de schimb și substituție, reziduurile acide nu sunt distruse:
H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl
Cuvântul anhidridă înseamnă anhidru, adică un acid fără apă. De exemplu,
H2SO4 - H2O → SO3. Acizii anoxici nu au anhidride.
Acidul își trage numele de la numele elementului de formare a acidului (agent de formare a acidului) cu adăugarea terminațiilor „naya” și mai rar „vaya”: H2SO4 - sulfuric; H2SO3 - cărbune; H2SiO3 - siliciu etc.
Elementul poate forma mai mulți acizi oxigenați. În acest caz, terminațiile indicate în denumirile acizilor vor fi atunci când elementul prezintă o valență mai mare (molecula de acid conține un conținut ridicat de atomi de oxigen). Dacă elementul prezintă o valență mai mică, terminația din numele acidului va fi „gol”: HNO3 - azot, HNO2 - azot.
Acizii pot fi obținuți prin dizolvarea anhidridelor în apă. Dacă anhidridele sunt insolubile în apă, acidul poate fi obţinut prin acţiunea unui alt acid mai puternic asupra sării acidului necesar. Această metodă este tipică atât pentru oxigen, cât și pentru acizii fără oxigen. Acizii fără oxigen se obțin și prin sinteza directă din hidrogen și un nemetal, urmată de dizolvarea compusului rezultat în apă:
H2 + CI2 → 2 HCI;
Soluțiile substanțelor gazoase rezultate HCl și H2S sunt acizi.
În condiții normale, acizii există atât în stare lichidă, cât și în stare solidă.
Proprietățile chimice ale acizilor
1. Soluțiile acide acționează asupra indicatorilor. Toți acizii (cu excepția silicicii) sunt foarte solubili în apă. Substanțe speciale - indicatorii vă permit să determinați prezența acidului.
Indicatorii sunt substanțe cu structură complexă. Ele își schimbă culoarea în funcție de interacțiunea lor cu diferite substanțe chimice. În soluțiile neutre au o culoare, în soluțiile de baze au o altă culoare. Când interacționează cu un acid, acestea își schimbă culoarea: indicatorul de metil portocaliu devine roșu, iar indicatorul de turnesol devine și el roșu.
2. Reacționează cu bazele pentru a forma apă și o sare, care conține un reziduu acid neschimbat (reacție de neutralizare):
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O.
3. Reacționează cu oxizii de bază pentru a forma apă și sare. Sarea conține restul acid al acidului care a fost utilizat în reacția de neutralizare:
H3PO4 + Fe2O3 → 2 FePO4 + 3 H2O.
4. Interacționează cu metalele.
Pentru ca acizii să interacționeze cu metalele, trebuie îndeplinite anumite condiții:
1. Metalul trebuie să fie suficient de activ față de acizi (în seria de activitate a metalelor trebuie să fie situat înaintea hidrogenului). Cu cât un metal se află mai în stânga în seria de activități, cu atât interacționează mai intens cu acizii;
K, Ca, Na, Mn, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.
Dar reacția dintre o soluție de acid clorhidric și cupru este imposibilă, deoarece cuprul se află în seria tensiunii după hidrogen.
2. Acidul trebuie să fie suficient de puternic (adică capabil să doneze ioni de hidrogen H+).
Când au loc reacții chimice ale acidului cu metalele, se formează sare și se eliberează hidrogen (cu excepția interacțiunii metalelor cu acizii azotic și sulfuric concentrat):
Zn + 2HCI → ZnCI2 + H2;
Cu + 4HNO3 → CuNO3 + 2 NO2 + 2 H2O.
Cu toate acestea, oricât de diferiți ar fi acizii, toți formează cationi de hidrogen la disociere, care determină o serie de proprietăți comune: gust acru, schimbarea culorii indicatorilor (tornesol și metil portocaliu), interacțiunea cu alte substanțe.
Aceeași reacție are loc între oxizii metalici și majoritatea acizilor
CuO+ H2SO4 = CuSO4+ H2O
Să descriem reacțiile:
2) A doua reacție ar trebui să producă o sare solubilă. În multe cazuri, interacțiunea metalului cu acidul practic nu are loc, deoarece sarea rezultată este insolubilă și acoperă suprafața metalului cu o peliculă protectoare, de exemplu:
Рb + H2SO4 =/ PbSO4 + H2
Sulfatul insolubil de plumb (II) oprește acidul să ajungă la metal, iar reacția se oprește chiar înainte de a începe. Din acest motiv, majoritatea metalelor grele practic nu interacționează cu acizii fosforici, carbonici și hidrosulfurați.
3) A treia reacție este caracteristică soluțiilor acide, prin urmare, acizii insolubili, cum ar fi acidul silicic, nu reacționează cu metalele. O soluție concentrată de acid sulfuric și o soluție de acid azotic de orice concentrație interacționează cu metalele oarecum diferit, prin urmare, ecuațiile de reacție dintre metale și acești acizi sunt scrise într-un mod diferit. O soluție diluată de acid sulfuric reacționează cu metalele. stând în seria de tensiuni la hidrogen, formând sare și hidrogen.
4) A patra reacție este o reacție tipică de schimb ionic și are loc numai dacă se formează un precipitat sau un gaz.
Săruri - acestea sunt substanțe complexe ale căror molecule constau din atomi de metal și reziduuri acide (uneori pot conține hidrogen). De exemplu, NaCl este clorură de sodiu, CaSO4 este sulfat de calciu etc.
Aproape toate sărurile sunt compuși ionici, prin urmare, ionii reziduurilor acide și ionii metalici sunt legați împreună în săruri:
Na+Cl - clorură de sodiu
Ca2+SO42 - sulfat de calciu etc.
O sare este produsul substituției parțiale sau complete a unui metal cu atomii de hidrogen ai unui acid.
Prin urmare, se disting următoarele tipuri de săruri:
1. Săruri medii - toți atomii de hidrogen din acid sunt înlocuiți cu un metal: Na2CO3, KNO3 etc.
2. Săruri acide - nu toți atomii de hidrogen din acid sunt înlocuiți cu un metal. Desigur, sărurile acide pot forma doar acizi di- sau polibazici. Acizii monobazici nu pot produce săruri acide: NaHCO3, NaH2PO4 etc. d.
3. Săruri duble - atomii de hidrogen ai unui acid di- sau polibazic sunt înlocuiți nu cu un metal, ci cu două diferite: NaKCO3, KAl(SO4)2 etc.
4. Sărurile bazice pot fi considerate produse de substituție incompletă sau parțială a grupărilor hidroxil ale bazelor cu resturi acide: Al(OH)SO4, Zn(OH)Cl etc.
Conform nomenclaturii internaționale, denumirea sării fiecărui acid provine de la denumirea latină a elementului. De exemplu, sărurile acidului sulfuric se numesc sulfați: CaSO4 - sulfat de calciu, MgSO4 - sulfat de magneziu etc.; sărurile acidului clorhidric se numesc cloruri: NaCl - clorura de sodiu, ZnCI2 - clorura de zinc etc.
La denumirea sărurilor acizilor dibazici se adaugă particula „bi” sau „hidro”: Mg(HCl3)2 - bicarbonat sau bicarbonat de magneziu.
Cu condiția ca într-un acid tribazic doar un atom de hidrogen să fie înlocuit cu un metal, atunci se adaugă prefixul „dihidro”: NaH2PO4 - fosfat dihidrogen de sodiu.
Sărurile sunt substanțe solide cu solubilitate foarte diferită în apă.
Proprietățile chimice ale sărurilor sunt determinate de proprietățile cationilor și anionilor care fac parte din acestea.
1. Unele săruri se descompun atunci când sunt încălzite:
CaCO3 = CaO + CO2
2. Reacționează cu acizii pentru a forma o nouă sare și un nou acid. Pentru a efectua această reacție, acidul trebuie să fie mai puternic decât sarea afectată de acid:
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl.
3. Interacționează cu bazele, formând o nouă sare și o nouă bază:
Ba(OH)2 + MgS04 → BaS04↓ + Mg(OH)2.
4. Interacționați unul cu celălalt pentru a forma noi săruri:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3.
5. Ele interacționează cu metale care se află în același domeniu de activitate ca metalul care face parte din sare.
