Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Лашевська

§ 27. Солі, їхня поширеність у природі. Середні та кислі солі

Після опрацювання параграфа ви зможете:

  • характеризувати поширеність солей у природі;
  • називати представників солей за систематичною номенклатурою;
  • складати рівняння реакцій, які характеризують хімічні властивості та добування середніх і кислих солей.

Поширеність солей у природі добре відома вам з власного життєвого досвіду, курсів хімії, біології та географії. Тож ви легко впораєтеся із завданням: за наведеними далі рисунками визначити поширеність солей у довкіллі та їхню роль у житті людини.

Рис. 27.1. Поширеність солей у природі та в побуті.

1. Феномени української природи: а) Лемурійське озеро, розташоване за 100 кілометрів від Херсона, поблизу села Григорівни, - уміст натрій хлориду в його воді сягає 35 %; б) крейдяна скеля у Дворічанському районі Харківської області. 2. NaCl, FeSO4 · 7Н2О, CuSO4 · 5Н2О, NH4NO3, СаСО3, NaHCO3, Na2CO3, K2SO4, СаСl2

Цікаво і пізнавально

Маса солей, розчинених в океанічній і морській воді, величезна. Три чверті її припадає на натрій хлорид. В океанічній воді є катіони більшості хімічних елементів (рис. 27.2).

Як називають середні солі за систематичною номенклатурою, ви також знаєте:

НАЗВА МЕТАЛІЧНОГО ЕЛЕМЕНТА (ВАЛЕНТНІСТЬ) + НАЗВА КИСЛОТНОГО ЗАЛИШКУ.

Наприклад, ВаСО3 - барій карбонат, FeCl2 - ферум(ІІ) хлорид.

Якщо сіль містить кристалізаційну воду, до назви добавляють слово гідрат з одним з префіксів - моно-, ди-, три-, тетра-, пента- тощо залежно від кількості молекул води, наприклад CaSO4 · 2Н2О - кальцій сульфат дигідрат, СrСl3 · 6Н2О - хром(ІІІ) хлорид гексагідрат.

1. За підписами до рисунку 27.1 складіть назви солей. 2. За підписами до рисунку 27.2 складіть формули солей, унаслідок електролітичної дисоціації яких в океанічній воді перебувають відповідні йони, та назвіть ці солі за систематичною номенклатурою. Якщо вам забракло знань, щоби повністю виконати завдання, поверніться до нього після опрацювання параграфа.

Рис. 27.2. Уміст йонів в океанічній воді масою 1 кг. 1. Вода. 2. Інші компоненти: 3 - Na+; 4 - SO2-4; 5 - Mg2+; 6 - НСО-3; 7 - Са2+; 8 - К+; 9 - інші; 10 - Сl-

Рівняння реакцій, які характеризують хімічні властивості та способи добування середніх солей, ви зможете скласти самостійно, перетворивши на них наведені далі схеми хімічних реакцій (зробіть це та класифікуйте реакції за різними ознаками).

Середні солі

Кислі солі. Одна з них вам добре відома - харчова сода, хімічна формула якої NaHCO3. Чим вона відрізняється від кальцинованої соди, формула якої Na2CO3? Тим, що в її складі крім катіона металічного елемента та аніона кислотного залишку є катіон Гідрогену. Тому назва харчової соди за систематичною номенклатурою - натрій гідрогенкарбонат. Якщо у формулі кислої солі кілька катіонів Гідрогену, їх позначають відповідним префіксом - ди-, три- тощо. Наприклад, кисла сіль, формула якої NaH2PO4, - натрій дигідрогенортофосфат.

Назвіть за систематичною номенклатурою солі, формули яких Na2HPO4, KHS, NaHSO4, NH4H2PO4.

Кислі солі дисоціюють у водних розчинах:

Спрогнозуйте реакцію середовища розчинів натрій гідрогенсульфату та натрій гідрогенкарбонату. Порівняйте силу сульфатної та карбонатної кислот. Поясніть, чому натрій гідрогенсульфат дисоціює повністю, а гідрогенкарбонат аніон майже не дисоціює.

Отже, кислі солі є продуктами неповного заміщення атомів Гідрогену в молекулах багатоосновних кислот на катіони металічного елемента, наприклад:

NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O.

У таких солях є катіони Н+, здатні заміщуватися на катіони металічних елементів:

NaOH + NaHSO4 = Na2SO4 + Н2О.

Важливою властивістю кислих і середніх солей багатоосновних кислот є їхня здатність до взаємоперетворень. Тобто йдеться про способи добування кислих солей із середніх і навпаки.

Перетворіть наведені далі схеми реакцій за участі кислих солей на хімічні рівняння. Запишіть їх у повній і скороченій йонних формах.

Наприклад, унаслідок пропускання карбон(ІV) оксиду крізь вапняну воду спочатку випадає білий осад кальцій карбонату, який згодом перетворюється на розчинну кислу сіль:

Са(ОН)2 + СО2 → СаСО3↓ + Н2О;

СаСО3 + Н2О + СО2 → Са(НСО3)2.

Утворену кислу сіль можна знову перетворити на середню, добавивши луг, наприклад гашене вапно:

Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 → СаСО3↓ + Н2О.

І навпаки, дією концентрованої багатоосновної кислоти на її середню сіль можна добути кислу сіль:

Na2SO4 + H2SO4 → NaHSO4.

Кислі солі за надлишку кислоти також можуть утворюватися і в інших реакціях, як-от (проаналізуйте наведені далі хімічні рівняння й поясніть, за яких кількісних співвідношень між реагентами це можливо):

Zn + 2H2SO4= H2↑ + Zn(HSO4)2;

NaOH + H2S = H2O + NaHS;

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4;

CaO + H3PO4 = CaHPO4 + H2O;

Na2S + HCl = NaHS + NaCl;

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4.

Унаслідок нагрівання кислі солі, зокрема гідрогенкарбонати, розкладаються:

Кислі солі сильних кислот подібно до них реагують з металами, основними оксидами, основами, солями (проаналізуйте наведені далі схеми реакцій з погляду електролітичної дисоціації й поясніть їхню суть):

KHSO4 + Mg → H2↑ + MgSO4+ K2SO4;

KHSO4 + MgO → H2O + MgSO4 + K2SO4;

KHSO4 + NaOH → H2O + K2SO4 + Na2SO4;

KHSO4 + Cu(OH)2 → H2O + K2SO4 + CuSO4;

KHSO4 + MgCO3 → H2O + CO2↑ + K2SO4 + MgSO4;

KHSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + K2SO4 + HCl.

Знання про властивості середніх і кислих солей, їхні взаємоперетворення стануть вам у пригоді не лише під час опрацювання наступного параграфа, а й у повсякденному житті.

https://www.youtube.com/watch?v=WnAKhtnJjz0

https://www.youtube.com/watch?v=I3BYJDi-q-s

https://www.youtube.com/watch?v=aWJuNZessbM

ПРО ГОЛОВНЕ

• Середні солі реагують з металами, лугами, солями у водних розчинах.

• Кислі солі є продуктами неповного заміщення атомів Гідрогену в молекулах багатоосновних кислот на катіони металічного елемента.

• Кислі та середні солі здатні до взаємоперетворень.

• Кислі солі сильних кислот у водних розчинах реагують з металами, основними оксидами, основами та амфотерними гідроксидами, солями.

Перевірте себе

  • 1. Перетворіть розповідні речення рубрики ПРО ГОЛОВНЕ на питальні. Чи можете ви відповісти на ці запитання без допомоги підручника?

Застосуйте свої знання й уміння

  • 2. Складіть схему «Класифікація солей».
  • 3. Порівняйте: а) хімічні властивості; б) способи добування середніх і кислих солей. Відповідь оформте як діаграми Венна.

Творча майстерня

  • 4. Створіть віртуальну колекцію середніх та кислих солей, презентуйте її перед учнівством 11 класу.