Учебник по Химии. 8 класс. Григорович - Новая программа

§ 37. Соли: физические свойства, распространенностьи применение

Вспомните:

• как по формуле отличить соли (§ 28);

• свойства твердых веществ с ионными кристаллическими решетками (§ 23).

Физические свойства солей

В солях существует ионная связь, а все соли имеют ионные кристаллические решетки. И именно поэтому все соли при обычных условиях являются твердыми кристаллическими веществами с высокими температурами плавления (см. Приложение 1). Соли различаются по растворимости: одни соли хорошо растворимы в воде, другие — почти не растворяются. Чтобы узнать о растворимости той или иной соли, можно воспользоваться таблицей растворимости веществ в воде (см. форзац 2).

В зависимости от состава соли могут быть разного цвета. Много солей бесцветны, но некоторые обладают характерной окраской. Например, соединения Феррума(II) окрашены в цвета зеленых оттенков (рис. 37.1а), Феррума(III) — желтых или красных (рис. 37.1б), а Хрома(VІ) — желтых или оранжевых (рис. 37.1в).

Рис. 37.1. Соли: а — феррум(II) сульфат (железный купорос) FeSO4; б — феррум(III) хлорид FeCl3; в — калий хромат К2Сr4

У солей — ионные кристаллические решетки, поэтому у них нет запаха. Но некоторые соли при определенных химических реакциях иногда пахнут. Так, у алюминий сульфида характерный запах сероводорода, а у растворов солей сульфитной кислоты — запах сернистого газа.

• В древности поваренную соль считали очень ценным продуктом. Действительно, без золота прожить можно, а без соли — нет. Поэтому в Древнем Риме считали, что соль дороже золота. В античные времена даже жалованье воинам иногда выдавали солью, а чиновникам выдавали солевой паек. Занятием украинских чумаков была добыча и торговля солью.

• Название «кальцинированная сода» указывает на способ получения безводного натрий карбоната при прокаливании, что с латыни переводится как кальцинация.

• В состав пластмассы для деталей конструктора «Лего» входит барий сульфат. Несмотря на то что соли Бария очень ядовиты, барий сульфат почти нерастворим в воде, которая делает его нетоксичным для организма. Вместе с тем его очень хорошо видно на рентгеновских снимках, поэтому, если ребенок проглотит деталь, ее легко можно будет найти по этим снимкам.

Распространенность в природе и применение солей

Натрий хлорид NaCl (поваренная соль) встречается в виде минерала галита, содержится в природных соленых водах. Является сырьем для получения хлора, хлоридной кислоты, натрий гидроксида и пищевой соды. Незаменим при приготовлении пищи. На территории Украины находятся огромные залежи натрий хлорида.

Натрий карбонат Na2CO3 (кальцинированную соду) получают из природного минерала Na2CO3 • 10Н2O (кристаллической соды). Сода является эффективным средством для чистки посуды. Натрий карбонат используют для изготовления стекла, мыла, стиральных порошков, эмалей и т. п.

Калий карбонат К2СO3 (поташ) используют для получения минеральных удобрений, изготовления хрусталя и оптического стекла, противогололедных смесей для обработки взлетно-посадочных полос.

Натрий сульфат Na2SO4 • 10Н2O (глауберова соль, мирабилит) — ценный реактив для лабораторной практики. Используется для изготовления стекла. Обладает слабительным действием, которое характерно для всех растворимых солей сульфатной кислоты.

Широко применяют соли нитратной кислоты — нитраты (селитры). Нитраты Калия ΚΝO3, Натрия NaNO3 и Кальция Ca(NO3)2 являются составляющими пороха, используются для получения кислорода в лаборатории. В сельском хозяйстве их применяют как азотные удобрения.

Феррум(II) сульфид FeS в природе встречается в виде минерала марказита. В Украине в значительные количества этой соли находятся в Криворожском железорудном бассейне. Является ценным сырьем для получения железа и сульфатной кислоты.

Арсен(III) сульфид As2S3 (аурипигмент) — ценный минерал для изготовления золотой и желтой красок. Чрезвычайно ядовит. Является сырьем для получения арсена.

Цинк сульфид ZnS (сфалерит, цинковая обманка) является сырьем для получения цинка. Из него изготовляют цинковые белила, а также краски, светящиеся в темноте.

Калий перманганат КМnO4 (марганцовку) используют как дезинфицирующее средство и как средство для промывания желудка при отравлениях. Калий перманганат является также ценным реактивом в лабораторной практике.

Аргентум(І) нитрат AgNO3 (ляпис) издавна использовали для изготовления зеркал. Соли Аргентума иногда используют для разгона облаков или, наоборот, для вызова дождя. Если из самолета распылить аргентум йодид (аргентум бромид), то он конденсирует водяной пар, который выпадает в виде дождя.

Распространенные в природе соли Кальция являются составляющей многих пород и минералов. Кальций сульфат в виде минерала гипса используют в строительстве для изготовления различных смесей и в медицине для фиксации сломанных конечностей.

Самая распространенная соль Кальция — это карбонат СаСO3. Он образует известняк, мел, а также минералы кальцит и мрамор. Он содержится в скорлупе яиц, раковинах моллюсков и т. д. Известняк применяют в строительстве, мел используют для побелки стен, изготовления стекла, добавляют в зубную пасту.

Распространенной солью Купрума является медный купорос CuSO4 • 5Н2O. В сельском хозяйстве его используют для борьбы с болезнями растений. Является широко используемым реактивом в лабораторной практике.

Еще одна соль Купрума — малахит (СuOН)2СO3 — это полудрагоценный камень, из которого изготовляют декоративные предметы и ювелирные украшения: шкатулки, вазы, ожерелья и т. п. Крупные залежи малахита сосредоточены в Уральских горах.

Выводы

1. Соли — вещества ионного строения, при обычных условиях твердые, плавятся при высоких температурах. Некоторые соли растворимы в воде. В зависимости от состава могут иметь различную окраску.

2. Соли широко распространены в природе (в литосфере и гидросфере) и применяются в разных областях человеческой деятельности: в строительстве, медицине, ювелирном деле, сельском хозяйстве и т. д.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте общие физические свойства солей.

2. В чем причина высокой температуры плавления солей?

3. Расскажите о практическом применении солей на конкретном примере.

4. Можно ли отличить соли от других веществ по запаху или вкусу?

Задания для усвоения материала

1. Составьте формулы солей: магний бромид, кальций йодид, алюминий нитрат, феррум(III) сульфат, кальций ортофосфат, калий карбонат, купрум(II) силикат, меркурий(II) нитрат, купрум(I) флуорид.

2. Среди приведенных в Приложении 1 солей определите соли: а) с наиболее высокой температурой плавления; б) наиболее низкой температурой плавления; в) наибольшей растворимостью в воде; г) наименьшей растворимостью в воде.

3. Вычислите массы: а) 0,35 моль хром(III) сульфата; б) 0,7 моль кальций флуорида; в) 1,2 моль магний силиката; г) 0,55 моль плюмбум(II) нитрата.

4. Определите количество вещества купрум(II) сульфата, которое содержится в его растворе массой 120 г с массовой долей соли 4 %.

5. Физиологический раствор — это раствор натрий хлорида с массовой долей соли 0,9 %. Вычислите массу натрий хлорида, необходимую для приготовления физиологического раствора объемом 10 л (плотность раствора — 1 г/мл).

6. В воде массой 532,8 г растворили 0,2 моль кальций хлорида. Вычислите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

7*. Как вы считаете, почему самыми распространенными солями в земной коре являются силикаты и карбонаты? Как их можно использовать?

8*. В дополнительных источниках найдите информацию о последствиях бесконтрольного попадания солей в почвы или водоемы (на примере любой соли, о которой шла речь в данном параграфе).

9. Выполните учебный проект № 4 «Соединения основных классов в строительстве и быту».

10. Выполните учебный проект № 5 «Химический состав и использование минералов».

11. Выполните учебный проект № 6 «Выращивание кристаллов солей».