1.4. Соли

Молекулы солей состоят из ионов металла и кислотного остатка. Соли можно рассматривать как продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на металл (H₂SO₄ → NaHSO₄ → Na₂SO₄) или замещения гидроксогруппы в основании на кислотный остаток (Mg(OH)₂ → MgOHCl → MgCl₂).

Классификация солей

В зависимости от состава различают следующие типы солей: средние, кислые и основные.

Средними (нормальными) солями называются продукты полного замещения атомов водорода кислоты атомами металлов или продукты полного замещения гидроксильных групп в молекуле основания кислотными остатками.

Например: Na₂SO_4, K₂S, NH₄Cl и другие.

Иногда ион металла в средней соли бывает связан с двумя различными кислотными остатками, такие соли называются смешанными.

Например: CaOCl₂ - соль двух кислот: хлорноватистой и хлороводородной (соляной).

Если ионы водорода многоосновной кислоты замещены двумя различными металлами, то такую соль называют двойной.

Например: NaKCO₃ Na₂NH₄PO₄ KAl(SO₄)₂ и другие.

Двойные и смешанные соли известны как индивидуальные соединения только в кристаллическом состоянии.

Способы получения средних солей

1. Взаимодействием оснований с кислотами (реакция нейтрализации):

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O.

2. Из оксидов:

• взаимодействием основных оксидов с кислотами:

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O;

• взаимодействием кислотных оксидов с основаниями:

CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + H₂O;

• взаимодействием основных оксидов с кислотными:

CaO + CO₂ = CaCO_3.

3. Из металлов:

• взаимодействием металла с неметаллом получают некоторые соли безкислородных кислот:

Zn + S = ZnS;

• взаимодействием металлов, находящихся в ряду напряжений левее водорода, с кислотами не окислителями:

Zn + H₂SO_4(разб.) = ZnSO₄ + H_2;

• взаимодействием металлов с солями:

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu.

4. Из солей, когда один из продуктов должен удаляться из зоны реакции:

• взаимодействием соли с другими солями (реакция обмена):

AgNO₃ + NaCl = AgCl↓ + NaNO₃;

• взаимодействием соли с основанием:

CuSO₄ + 2KOH = Cu(OH)₂↓ + K₂SO₄;

• взаимодействием соли с кислотой:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂CO₃(H₂O + CO₂↑);

• взаимодействием двух солей (комплексное образование):

CuCl₂ + 2KCl = K₂[CuCl₄];

• взаимодействием двух солей (присоединение):

K₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ = 2KAl(SO₄)_2.

5. Термическим разложением солей. При нагревании некоторых кислородсодержащих солей образуются новые соли с меньшим содержанием кислорода или вообще не содержащие его:

2KNO₃ 2KNO₂ + O₂

4Na₂SO₄ Na₂S + 3Na₂SO₄

Номенклатура средних солей

Названия средних солей безкислородных кислот составляются от латинских названий кислотообразующих элементов с добавлением окончания “ид”.

Например: NaBr - бромид натрия,

K₂S - сульфид калия, FeCl₃- трихлорид железа.

Названия солей кислородосодержащих кислот составляются от латинских названий кислотообразующих элементов с добавлением окончания:

• “-ат”, если атом в кислотном остатке находится в высшей степени окисления.

Например: +4

CaCO₃ - карбонат кальция,

+4

K₂SiO₃ - силикат калия,

+3

NaAlO₂ алюминат натрия;

• “-ит”, если атом в кислотном остатке находится в невысшей степени окисления (обычно ниже высшей на 2).

Например: +4

Na₂SO₃ - сульфит натрия,

+3

KNO₂ - нитрит калия.

Кислые соли

Кислыми называются соли, образующиеся в результате неполного замещения ионов водорода кислоты ионами металла.

Одноосновные кислоты не образуют кислых солей, т.к. их молекулы содержат только один ион H⁺, способный замещаться металлом.

Двухосновные кислоты, такие как H₂SO_4, H₂SO_3, H₂CO₃ и другие, образуют кислые соли одного типа, содержащие один незамещенный атом водорода в анионе (HSO₄) ^–, (HSO₃) ^–, (HСO₃) ^– соответственно.

Трехосновные кислоты, такие как H₃PO_4, H₃AsO₄ и другие, способны образовывать два типа кислых солей. В одном случае идет замещение одного иона H⁺ ионом металла, а два других иона водорода входят в состав аниона, образующего однозамещенную кислую соль:

H₃PO₄↔ Н⁺ + H₂PO₄^-.

Например: NaH₂PO_4, KH₂AsO₄ – кислые однозамещенные соли.

В другом случае происходит замещение двух ионов водорода ионами металла, а третий ион водорода входит в состав отрицательно заряженного иона, образующего кислую соль:

H₃PO₄↔ 2Н⁺ + HPO₄^2-.

Например: Na₂HPO_4, K₂HAsO₄ – кислые двузамещенные соли.

Способы получения кислых солей

Кислые соли можно получить взаимодействием многоосновной кислоты, взятой в избытке, с основанием или оксидом:

H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O;

2H₃PO₄ + CaO = Ca(H₂PO₄)₂ + H₂O.

А также взаимодействием средней соли с кислотой или кислотным оксидом:

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂;

BaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ba(HCO₃)₂

Номенклатура кислых солей

Названия кислых солей образуются подобно названиям средних солей, но с добавлением слова “гидро”. Число атомов водорода указывается греческим числительным.

Например: K₂HPO₄ - гидрофосфат калия,

KH₂PO₄- дигидрофосфат калия.

Основные соли

Основные соли - соли, образованные в результате неполного замещения гидроксильных групп основания отрицательно заряженными ионами кислот.

Однокислотные основания (NaOH, KOH и др.) не образуют основных солей, поскольку их молекулы содержат один ион (OH)^–, способный замещаться ионом кислотного остатка.

Двукислотные основания (Mg(OH)_2, Cu(OH)_2, Mn(OH)₂ и др.) образуют один тип основных солей, содержащих однократно положительные заряженные ионы (MgOH)⁺, (CuOH)⁺, (MnOH)⁺ соответственно.

Например: MgOHCl, (CuOH)₂SO₄, MnOHNO_3.

Трехкислотные основания (Al(OH)₃, Cr(OH)₃, Fe(OH)₃ и др.) могут давать два типа основных солей (аналогично тому, как многоосновные кислоты дают два вида кислых солей).

Например: Al(OH)₃ дает два типа основных солей:

однозамещенные - Al(OH)₂Cl, Al(OH)₂NO₃ и т.п.

и двузамещенные – AlOHSO₄, AlOHСО₃ и т.п.

Номенклатура основных солей

По международной номенклатуре основные соли называются так ж,е как и средние: к названию основной соли добавляется приставка “гидроксо”, а число гидроксильных групп указывают греческими числительными. Например: Al(OH)₂NO₃ - дигидроксонитрат алюминия,

AlOH(NO₃)₂ - гидроксонитрат алюминия.

Способы получения основных солей

Основные соли получаются при взаимодействии избытка основания с кислотой:

Mg(OH)₂ + HCl = MgOHCl + H₂O,

избыток недостаток

а также - взаимодействием средней соли с основанием:

2NiSO₄ + 2KOH = (NiOH)₂SO₄ + K₂SO_4.