Что такое природа соли в химии

Соли в гидросфере

В водоёмах, вода которых считается пресной, солёность не превышает (0,1) % . В целом, кроме хлоридов, природные воды содержат сульфаты, гидрокарбонаты, соли натрия, калия, кальция, магния и другие.

Наличие в воде солей кальция и магния обуславливает свойство воды, называемое жёсткостью .
Соли в литосфере

Соли — важнейшая составная часть многих минералов и горных пород. Одними из наиболее распространённых соединений такого рода являются карбонаты кальция и магния. Они составляют основу минерала кальцита Ca CO 3 , доломита CaMg ( CO 3 ) 2 . Гидроксокарбонат меди((II)) ( CuOH ) 2 CO 3 образует минерал малахит.

Комплексные соединения. 1 часть. 11 класс.

Источник: www.yaklass.ru

Химическая природа соли

Химическая природа соли определяется силой компонента: чем слабее компонент, тем больше степень гидролиза соли. Например, степень гидролиза сульфида натрия h (Na2S)= 99%, а степень гидролиза карбоната натрия h (Na2CO3)=4%, т.к. более слабым компонентом является сульфид-ион.

Из двух солей — хлорида железа (III) и хлорида железа (II)- сильнее подвергается гидролизу FeCI3, поскольку гидроксид железа (III) Fe(OH)3 – более слабое основание, чем Fe(OH)2.

Температура

Поскольку реакция гидролиза эндотермическая, при повышении температуры равновесие смещается вправо и степень гидролиза возрастает.

Это объясняется возрастанием степени диссоциации воды, в связи с чем увеличиваются концентрации ионов Н+и ОН-, а следовательно, растет и возможность этих ионов соединяться со слабым компонентом соли.

Концентрация соли

При разбавлении раствора соли водой степень гидролиза усиливается, т.к. растет степень диссоциации электролита (соль); в связи с этим возрастает и концентрация ионов слабого компонента.

Если в составе соли оба компонента слабые, то разбавление не влияет на гидролиз такой соли.

5. Концентрация продуктов гидролиза (ионов Н+и ОН-)

В соответствии с принципом Ле Шателье добавление кислоты или щелочи к раствору соли вызывает изменение скорости прямой или обратной реакции.

Например, если к раствору карбоната натрия (его среда щелочная):

CO32- +НОН ⇄ НCO3-+ ОН-

добавить щелочи, то будут расходоваться ионы НCO3-, увеличится скорость обратной реакции, т.е. равновесие сдвинется влево.

При добавлении кислоты к раствору карбоната натрия будут связываться ионы ОН-

(ОН-+ Н+═ Н2О), и увеличится скорость прямой реакции, т.е. равновесие сдвинется вправо.

Вывод. Одноименные ионы (т.е. такие же, как и один из ионов, образующихся при гидролизе) гидролиз подавляют. Разноименные ионы гидролиз усиливают.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru

Соли в химии — общая характеристика, классификация и примеры соединений с названиями

Самая распространенная группа соединений в химии — соли. В природе их можно встретить в виде залежей минералов или растворенными в водах Мирового океана. Без этих химических веществ невозможны многие процессы, происходящие в организме человека: они входят в состав костей и гемоглобина крови. Кроме того, соли широко применяются в разных отраслях промышленности и медицине.

Общие сведения

• являющиеся результатом взаимодействия оснований и кислот;
• соединения, образованные одним или несколькими кислотными остатками и ионом металла;
• при электролитической диссоциации — состоящие из катионов и анионов.

Кроме металлов, к кислотным остаткам могут присоединяться ионы аммония (NH4)+, гидроксония (Н3О)+, фосфония (РН4)+ и некоторые другие. С физической точки зрения чаще всего соли — это твердые кристаллические вещества. Встречаются вещества разной окраски. Прозрачные единичные кристаллы в большом количестве имеют белый цвет, например, поваренная соль NaCl.

Их строение представляет собой кристаллическую решетку, в узлах которой находятся анионы, а катионы занимают пространство между узлами. Другое распространенное строение — анионные фрагменты из кислотных остатков, соединенные в бесконечную цепочку, в трехмерных полостях которых находятся катионы. Такую структуру имеют силикаты, что отражается и на их свойствах: высокая температура плавления и неспособность проводить электрический ток.

Кроме ионных, в молекулах солей встречаются и молекулярные ковалентные связи, и промежуточные между ковалентными и ионными. В особую группу солей выделяются так называемые ионные жидкости, температура плавления которых ниже 100 °C, отличающиеся повышенной вязкостью.

Для изучения химических и физических свойств этой группы соединений важным критерием служит их растворимость в воде: полностью, частично или нерастворимые.

Классификация и номенклатура

Основные классы этой группы веществ были описаны французским химиком и аптекарем Г. Руэлем еще в 1754 году, а по мере развития химии к ним добавились новые. Главный принцип классификации солей основан на том, что при взаимодействии металла и кислоты в ней происходит частичное или полное замещение атомов водорода.

Общие характеристики

Формулы солей всегда образуются одним или несколькими металлами, кислотными остатками и гидроксильными группами. В зависимости от этого все солевые соединения делят на такие классы:

1. Средние.
2. Кислые.
3. Основные.
4. Двойные или смешанные.
5. Комплексные.
6. Кристаллогидраты.

Средними считаются те, у которых все атомы водорода образующей кислоты заменены атомами металла. К такому типу соединений относятся и те, в которых водород замещается одновалентной группой аммония NH4. Согласно принятой номенклатуре, названия этих веществ образуются из латинского названия кислотного остатка и русского названия металла. Кислородосодержащие остатки оканчиваются на «ат», бескислородные — на «ид». Например:

• Na2CO3 — карбонат натрия.
• NaCl — хлорид натрия.
• KNO3 — нитрат калия.

Если одному химическому элементу соответствует не одна кислота, то может использоваться и окончание «ит». Это относится к таким кислотам, как серная H2SO4 (сульфаты) и сернистая H2SO3 (сульфиты).

Кислые вещества образуются только от двух- или полиосновных кислот: серной, фосфорной, угольной. Они относятся к неустойчивым соединениям и при нагревании происходит их разложение на составляющие элементы. В названии таких веществ всегда используют приставку «гидро», а если незамещенных атомов водорода осталось два — приставку «ди»:

• NaHSO4 — гидросульфат натрия.
• CaHPO4 — гидрофостфат кальция.
• KH2PO4 — дигидрофосфат калия.

Образование основных солей происходит при частичном замещении гидроксильных групп кислотными остатками, причем валентность основного остатка всегда будет равна числу замещенных гидроксильных групп. Номенклатура названий таких химических соединений образуется в зависимости от количества гидроксогрупп приставками «гидроксо» и «дигидроксо»:

• Аl (OH)SO4 — гидроксосульфит алюминия.
• Cu (OH)Cl — гидроксохлорид меди.
• Fe (OH)2NO3 — дигидроксохлорид железа.

В двойных солях атомы водорода замещаются двумя разными металлами, соответственно и образовываться могут только от двух и более основных кислот: MgK (SO4)2, NaKCO3, KAl (SO4)2.

Комплексные соединения и кристаллогидраты

Этот класс химических соединений отличается большим разнообразием. В изучении комплексных солей (КС) большую роль сыграли швейцарский ученый А. Вернер и русский химик немецкого происхождения В. Освальд. КС состоят из комплексных частиц. Центральный элемент в комплексе называется комплексообразователем, а связанные с ним элементы — лигандами.

Их число — это координационное число соединения. Лигандами могут быть как нейтральные молекулы, так и разнообразные ионы и катион водорода H+.

КС так и классифицируются на нейтральные, анионные и катионные. Разными лигандами образуются такие группы химических веществ:

• амиакаты, в которых с комплексообразователем связаны молекулы аммиака — [Co (NH3)6]Cl3;
• аквакомплексы, образованные лигандами воды — [Al (H2O)6]Cl3;
• ацидокомплексы, включающие кислотные остатки — K2[PtCl4].

Кристаллы, образующиеся в водном растворе при выпадении в осадок солей, называются кристаллогидратами. При этом между молекулами воды и солевыми ионами формируются прочные связи, образующие кристаллическую решетку. Химические формулы кристаллогидратов записывают в виде количественного соотношения соли и воды, разделенных точкой — Na2SO4⋅10H2O. В номенклатуре для обозначения количества воды употребляются греческие числа — ди, три, тетра, гекса и так далее, с которых и начинается название. Число выступает приставкой к слову «гидро», а затем следует стандартное название соли: CaSO4⋅2H2O — дигидрат сульфата кальция.

Исторические наименования

Названия химических веществ соответствуют международной системе правил, позволяющей давать им названия, по которым можно правильно составить их формулу. Многие соединения солевой группы давно и хорошо известны, и в процессе их использования химики много лет назад уже как-то называли их. Традиционные или тривиальные названия полезно знать любому человеку. Их список приведен в таблице:

Соль	Номенклатурное название	Тривиальное название
CuSO4⋅5H2O	Пентагидрат сульфата меди	Медный купорос
CaCO3	Карбонат кальция	Известняк
AgNO3	Нитрат серебра	Ляпис
NaHCO3	Гидрокарбонат натрия	Питьевая сода
K2СO3	Карбонат калия	Поташ
HgCl2	Хлорид ртути	Сулема
Na2SiO3	Силикат натрия	Жидкое стекло

Это далеко не полный перечь общеизвестных наименований. Какой-либо системе они не подчиняются, и тем, кто изучает химию, их надо просто запомнить.

Химические свойства

Соли как химические соединения проявляют разные свойства в зависимости от их структурного состава. В водных растворах могут диссоциировать на анион металла и катион кислотного остатка. Степень диссоциации зависит от того, какую способность растворяться имеют разные виды солей: растворимые диссоциируют полностью, нерастворимые — частично или не диссоциируют. Ход такой реакции зависит от вида соли: средние, двойные и комплексные распадаются на ионы одномоментно, а кислые и основные — ступенчато. Примеры:

• Хлорид натрия: NaCl ↔ (Na+) + (Cl-).
• Сульфат калия-натрия: КNaSO4 ↔ (К+) + (Na+) + (SO42-).
• Хлорид-бромид кальция: CaClBr ↔ (Ca2+) + (Cl -)+ (Br-).
• Гидросульфат калия: КHSO4 ↔ (К+) + (НSO4-), а затем (HSO4-) ↔ (H+) + (SO42-).
• Гидроксохлорид железа: FeOHCl ↔ (FeOH+) + (Cl-), а затем (FeOH+) ↔ (Fe2+) + (OH-).

Некоторые соли под действием температуры могут разлагаться. Например, при нагревании из карбоната кальция СаСO3 получается оксид кальция СаO и кислотный оксид СО2­. Солевые вещества, образованные от бескислородных кислот, разлагаются на простые элементы: хлорид серебра AgCl распадается на серебро Ag с выделением хлора Cl­. Если солеобразующим соединением выступает кислота с сильными окислительными свойствами, то разложения до простых элементов не происходит: 2КNO3 → 2КNO2 + O2­.

Взаимодействие с оксидами и кислотами

Соли реагируют путем сплавления с кислотными или амфотерными оксидами. При этом образуется новое солевое соединение, а оксиды замещаются менее летучими. С основными оксидами такая реакция не происходит. Например, карбонат калия K2CO3 сплавляется с оксидом кремния (IV) SiO2 с образованием силиката калия KSiO3 и выделением углекислого газа CO2: K2CO3 + SiO2 → KSiO3 + CO2↑. K2CO3 может взаимодействовать и с оксидом алюминия, при этом получается алюминат калия KAlO2 и углекислый газ CO2: K2CO3 + Al2O3 → 2KAlO2 + CO2↑.

Взаимодействие с кислотами может происходить только в том случае, если в реакцию вступает кислота и соль, образованная более слабой кислотой. Показателем возможного совместного реагирования солей с кислотами могут быть предполагаемые:

• осадок;
• вода;
• газообразное вещество;
• слабый электролит.

Например, нерастворимое соединение угольной кислоты карбонат магния MgCO3 вступает в реакцию с сильной серной кислотой: MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + CO2. Растворимый силикат калия как производное кремниевой кислоты может взаимодействовать с соляной кислотой, потому что в ходе реакции ожидается получение нерастворимой кремниевой кислоты: K2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2KCl.

Со щелочами взаимодействуют в основном только соли аммония и тяжелых металлов, если при этом они относятся к растворимым. В результате получают новое солевое вещество и новое основание. Например, в реакцию с гидроксидом калия KOH вступает сульфат меди (II) CuSO4, в результате чего образуется сульфат калия K2SO4, а гидроксид меди Cu (OH) выпадает в осадок: 2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu (OH)2.

Взаимодействие хлорида аммония с гидроксидом натрия описывается таким уравнением (NH4)2SO4 + 2KOH → 2H2O + K2SO4 + 2NH3↑. Если воздействовать основанием на кислую соль, то в результате получится средняя соль и вода. Например, гидрокарбонат натрия NaHCO3 взаимодействует с гидроксидом натрия NaOH: NaHCO3 + NaOH → Na3CO3 + H2O.

Получение и применение

Многие соединения солей всех видов встречаются в виде залежей минеральных пород и рассолов. Например: известняк, разные виды селитры, поваренная и калийная соли, сильвин, карналлит, натрон, мирабилит и многие другие. Условно все способы получения солевых веществ разделяют на физическую переработку сырья (выпаривание, кристаллизация, флотация и тому подобное) и извлечение их из полупродуктов, отходов других производств и минералов химическими способами, основанными на свойствах солей.

Больше всего химическая промышленность выпускает солей для сельского хозяйства, причем они используются как в качестве удобрений для хорошего роста растений и повышения урожайности, так и для их защиты от сорняков и вредителей. Минеральные соли используют и как сырье для производства самых разнообразных химических веществ, применяемых в таких отраслях:

• производство целлюлозы и бумаги;
• лакокрасочная промышленность;
• моющие средства;
• стекловарение;
• обработка кожи.

В качестве присадок и плавней соли применяются в металлургии для обогащения руд и при выплавке металлов. Производство цемента, одного из самых важных для строительной промышленности компонента, невозможно без известняка. Соли хрома используются при изготовлении огнеупорных материалов. Весь спектр разновидностей солей применяется и в фармацевтической промышленности.

Источник: nauka.club