Упражнения для самопроверки
Напишите эмпирические и графические формулы всех гидроксидов (оснований, кислот, амфотерных гидроксидов) сурьмы, олова и кобальта.
Назовите следующие гидроксиды:
HNO2, H3BO3, H2SO3, H2S2O7, H2S2O5, Cr(OH)3, HcrO2, HmnO4, H2MnO3, H2CO3, Sr(OH)2, H3PO3, H3PO2. Какова степень окисления центрального атома в каждом отдельном случае?
Напишите эмпирические и графические формулы следующих гидроксидов: гидроксид кальция, гидроксид рубидия, гидроксид свинца(+2), ортоборная кислота, бромная кислота, метаиодная кислота, иодноватая кислота, селеновая кислота, метателлуровая кислота, угольная кислота, метасурьмянистая кислота, ортосурьмяная кислота, дисерная кислота, дисернистая кислота, иодноватистая кислота.
Напишите уравнения взаимодействия следующих веществ:
а) Ca(OH)2 + N2O5 б) Fe(OH)3 + SO3
в) Al(OH)3 + N2O3 г) Ba(OH)2 + NO2
д) NaOH + Cl2O7 е) Bi2O3 + HNO3
ж) Sr(OH)2 + Cl2O з) P2O5 + Mg(OH)2
и) CrO3 + KOH к) H4SnO4 + N2O5
СОЛИ
Средние соли
Средними солями называются продукты полного замещения Н+-ионов кислоты ионами металлов; они могут рассматриваться и как продукты полного замещения ОН–-ионов основания анионами кислот.
2Н3РО4 + 3Са(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6H2O
HNO3 + KOH KNO3 + H2O
Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + 2H2O.
Следовательно, средняя соль состоит из катионов и анионов – КхАу, и их формулы записываются подобно формулам бинарных соединений. При этом заряд катиона (иона металла) равен степени окисления металла, а заряд аниона (иона кислотного остатка) численно равен оснóвности кислоты. Численные индексы x и y определяются из условия, что алгебраическая сумма зарядов катионов и анионов должна быть равна нулю.
Примеры
Написать эмпирические формулы средних солей, которые образуются при взаимодействии гидроксида стронция с серной и ортофосфорной кислотами.
Р е ш е н и е. Катионом в солях является ион стронция с зарядом (2+). Ион кислотного остатка двухóсновной серной кислоты имеет заряд (2–), а ион кислотного остатка трёхóсновной ортофосфорной кислоты имеет заряд (3–). Записываем формулы солей:
Sr2+ и SO42– SrSO4
Sr2+ и PO43– заряд 3Sr2+ = заряд 2PO43– Sr3(PO4)2
Графические формулы солей следует изображать, начиная с кислотного остатка, к которому через атомы кислорода присоединяют атомы металла с учётом его валентности.
Примеры
K2CO3 Ca(PO3)2
Кислые соли
Кислые соли – это продукты неполного замещения Н+-ионов кислоты на ионы металла. Кислые соли могут образовывать двух- и более оснóвные кислоты.
Примеры
2H3PO4 + Ca(OH)2 Ca(H2PO4)2 + 2H2O
H3PO4 + Ca(OH)2 CaHPO4 + 2H2O
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O
При написании эмпирических формул кислых солей необходимо учитывать, что в анионе соли каждый атом водорода уменьшает заряд кислотного остатка на одну единицу. Применительно к серной кислоте H2SO4, кислые соли которой содержат ион HSO4– , формулы будут иметь следующий вид:
для однозарядных катионов – NaHSO4, KHSO4;
для двухзарядных катионов – Mg(HSO4)2, Zn(HSO4)2;
для трёхзарядных катионов – Al(HSO4)3, Fe(HSO4)3.
В графических формулах этих солей частично сохраняется структура кислоты, например:
CaHPO4 Ca(H2PO4)2
Кислую соль можно получить не только реакцией кислоты с основанием, но и из средней соли:
Ca3(PO4)2 + H3PO4 3CaHPO4
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO4)2.
Чтобы перевести кислую соль в среднюю, нужно к кислой соли добавить основание:
2CaHPO4 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 2H2O.