2.4. Соли

Соли являются продуктами полного или частичного замещения атомов (катионов) водорода в кислотах на другие катионы (металлов, аммония, более сложных комплексных) или продуктами замещения гидроксидных групп оснований на кислотные остатки. Например, при замене Н+ в кислоте НСl на Na+ образуется соль NaCl, основание Ca(OH)₂ при замене двух групп OH^– на кислотный остаток SO₄^2- становится солью CaSO₄.

Соли подразделяют на средние (нормальные), кислые и основные. Средние соли – это продукты полного замещения водорода кислоты металлом (или аммонием) либо гидроксо–анионов основания - кислотным остатком.

Например, Nа₂SO₄ – cульфат натрия, Al₂(SO₄)₃ – сульфат алюминия, Na₃PO₄ – ортофосфат натрия.

Кислые соли (гидросоли) – это продукты неполного замещения водорода кислоты металлом (или аммонием).

Например, в реакции нейтрализации при недостатке основания NaOH образуется кислая соль. В названии соли добавляют "гидро", если в молекуле соли присутствует один атом водорода, и "дигидро", если атомов водорода два:

2NaOH +H₃PO₄ = 2H₂O + Na₂HPO₄ (гидрофосфат натрия);

NaOH + H₃PO₄ = H₂O + NaH₂PО₄ (дигидрофосфат натрия).

При полном замещении атомов водорода атомами металла образуется нормальная (средняя) соль:

3NaOH + H₃PO₄ = 3H₂O + Na₃PO₄ (ортофосфат натрия).

Основные соли (гидроксосоли) – это продукты неполного замещения гидроксид–ионов ОН^– оснований кислотным остатком. В название соли добавляют слово «гидроксо», например:

Cu(OH)₂ + HCl = H₂O + Cu(OH)Cl (гидроксохлорид меди).

При полном замещении гидроксидных групп ОН^- оснований кислотными остатками образуется средняя (нормальная) соль:

Cu (OH)₂ + 2HCl = 2H₂O + CuCl₂ (хлорид меди).

Таким образом, в средние (нормальные) соли можно превращать как кислые – при добавлении щелочи, так и основные – при добавлении кислоты.

2.5. Некоторые правила построения графических формул химических соединений:

1. Определить степень окисления (с.о.) каждого элемента в соединеии, т.к. с.о. соответствует числу валентных химических связей этого элемента с другими. Одна валентная химическая связь – одна черта в графической формуле – валентный штрих, единица валентности.

Степень окисления – это условный заряд атома химического элемента, связанного в молекуле с другими атомами ковалентной или водородной связью. С.о. означает число валентных электронов, принятых или отданных атомом элемента при образовании химической связи с другим атомом в соединении.

При определении степени окисления элемента в химическом соединении необходимо помнить основное правило: сумма степеней окисления всех атомов или ионов, входящих в состав соединения, равна нулю.

Например, степень окисления хлорного железа, c.о.(FeCl₃)=+3+3(-1)=0.

В ионе сумма степеней окисления всех атомов равна заряду иона.

Например, c.о.(SO₄^2-)=+6+4(-2)= -2.

Некоторые элементы проявляют одинаковую степень окисления почти во всех соединениях и потому называются эталонными, являясь опорными при определении степеней окисления других элементов в химических соединениях: щелочные металлы - калий, натрий, рубидий, цезий, с.о.(К,Na,Rb,Сs) = +1; бериллий, магний и щелочно-земельные металлы кальций, стронций, барий, с.о.(Ве,Мg,Са,Sr,Ва) = +2; алюминий, с.о. (Al) = +3; водород, с.о.(Н) = +1, за исключением гидридов металлов типа МеН; кислород, с.о.(О) = -2, за исключением пероксидов (с.о.(О) = -1, например, в пероксиде водорода Н₂О₂) и фторидов (с.о.(О) = +2, например, в дифториде кислорода ОF₂).

2. В графических формулах оксидов химические элементы соединяют не непосредственно друг с другом, а через атом кислорода (с.о. = - 2). В пероксидах (Н₂О₂, Ме₂О₂ , МеО₂) окисленные кислородом атомы водорода Н или металла Ме соединены между собой «кислородным мостиком» -О-О- (с.о.(О)= - 1).

3. При изображении графических формул оксокислот (кислотных гидроксидов) с каждым атомом кислотоопределяющего элемента (центрального, дающего название кислоте) связывают валентным штрихом сначала гидроксидные группы (через атомы кислорода, и в количестве, равном основности данной кислоты), а затем симметрично — остальные атомы кислорода.

4. При изображении графических формул солей следует сначала построить кислотный остаток (остатки) как в графической формуле соответствующей кислоты – в числе, равном количеству этих кислотных остатков (их индексу в молекулярной формуле данной соли), один под другим.

5. В кислотном остатке кислой соли сохраняется определенное количество гидроксо-групп кислоты, равное количеству незамещенных в кислоте атомов водорода, а незанятые валентные штрихи у атомов кислорода в кислотных остатках связывают с катионами (металла, аммония или сложными - комплексными) в соответствии с их степенью окисления в данной соли.

6. При построении графической формулы основной соли гидроксогруппу (или -группы, если их несколько) связывают валентным штрихом с катионом металла, т.к. это незамещенный гидроксид-анион основания. Остальные валентности металла связывают его с кислотным остатком (остатками) соли.

7. После построения графической формулы следует проверить:

а) соответствует ли число валентных штрихов – черточек, отходящих от каждого атома элемента, степени окисления этого элемента в данном соединении; б) количество атомов каждого элемента в графической и обычной (молекулярной) формулах данного соединения.