Хімія. 8 клас. Ярошенко

§ 34. Поняття про солі

Вивчення параграфа допоможе вам:

  • називати солі за сучасною науковою українською номенклатурою;
  • складати хімічні формули солей;
  • характеризувати фізичні властивості солей.

У попередньому параграфі серед продуктів реакції були речовини, що мали формули MgSO4 та ZnCl2. Порівняємо склад цих формул і формули Na3PO4, аби з'ясувати, що в них спільного. Для цього розділимо кожну формулу рискою на дві частини:

Легко помітити, що перша частина обох формул представлена символами металічних елементів, а друга — кислотними залишками. Крім розглянутих прикладів, є багато речовин, формульні одиниці яких складаються з атомів металічних елементів і кислотних залишків. Усі вони належать до одного класу неорганічних сполук, що дістав назву солі.

Солі — це продукти заміщення атомами металічних елементів атомів Гідрогену в молекулах кислот.

Формулу солей можна записати у загальному вигляді.

На відміну від кислот представники цього класу мають немолекулярну будову, їхніми структурними частинками є йони — катіони металічних елементів та аніони кислотних залишків.

Поміркуйте і зробіть висновок про те, із чим у хімічній формулі солі збігається валентність металічного елемента, а з чим — валентність кислотного залишку.

НОМЕНКЛАТУРА СОЛЕЙ (ітиметься лише про середні солі, які відповідають поданій загальній формулі та є продуктами повного заміщення атомів Гідрогену на атоми металічного елемента).

Назва солей складається з двох слів: назви металічного елемента та назви кислотного залишку в називному відмінку:

NaCl — натрій хлорид.

Якщо металічний елемент має змінну валентність, її вказують, як в оксидах, у круглих дужках після його символу без інтервалу, наприклад: FeSO4 — ферум(ІІ) сульфат. Читається: «ферум-два-сульфат».

Назви солей пишуться з малої літери. За відмінками змінюється друге слово назви, наприклад:

«Для реакції було взято 10 г натрій хлориду».

«При проведенні досліду скористалися калій сульфатом».

Окрім сучасних назв солей, що відповідають зазначеним правилам, за деякими солями збереглись історичні назви, наприклад: NaCl — кухонна сіль, NaНСО3 — питна сода.

КЛАСИФІКАЦІЯ СОЛЕЙ. Ознайомтеся з поданими формулами солей:

  • 1) K2SO4;
  • 2) KHSO4;
  • 3) Mg(OH)Cl;
  • 4) КAl(SO4)2.

Серед них тільки перша формула є продуктом повного заміщення атомів Гідрогену атомами одного металічного елемента в кислоті. Згідно з правилами номенклатури, її назва — калій сульфат. Вона є представником середніх солей.

У другій формулі Гідроген заміщений атомом металічного елемента частково. Тобто один із двох атомів Гідрогену лишився у складі формульної одиниці речовини. Солі з неповним заміщенням атомів Гідрогену називають кислими. Складаючи назву кислої солі, обов'язково зазначають наявність Гідрогену. Тому назва солі під номером 2 — калій гідрогенсульфат.

Третя і четверта формули також належать солям. Так, формулі під номером 3, на відміну від середньої солі MgCl2, не вистачає одного кислотного залишку, а замість нього наявна гідроксильна група. Ви знаєте, що ця група є характерною для основ. Тому сіль Mg(OH)Cl відносять до основних солей (наголос на другому складі). У четвертої формули заміщення Гідрогену відбулося атомами двох різних металів. Такі солі дістали назву подвійних солей (схема 16).

Схема 16. Класифікація солей

Вивчаючи хімію у школі, вам доведеться мати справу переважно із середніми солями та зрідка — із кислими.

СКЛАДАННЯ ХІМІЧНИХ ФОРМУЛ СЕРЕДНІХ СОЛЕЙ. Як і під час визначення валентності елементів у бінарних сполуках та складання їх формул, визначаючи валентність металічного елемента у формулі солі або складаючи формули солей, дотримуються загального правила.

У хімічній формулі солі сума одиниць валентності атомів металічного елемента дорівнює сумі одиниць валентності кислотного залишку.

Приклад 1. Визначити валентність Хрому в солях, що мають формули: а) CrSO4; б) Cr2(SO4)3.

Розв'язання

Обидві солі містять двовалентний кислотний залишок сульфатної кислоти.

Сума одиниць валентності кислотного залишку в першій формулі становить 2. Такою самою має бути й сума валентностей атомів Хрому. Оскільки атом Хрому в цій формулі один, то обидві валентності належать йому. Отже, валентність Хрому у формулі CrSO4 дорівнює ІІ.

У другій формулі кислотних залишків три. Звідси сума одиниць їх валентності становить 6 (2 · 3 = 6). Оскільки атомів Хрому в цій формулі два, а сума одиниць їх валентностей також дорівнює 6, то для встановлення валентності атома Хрому виконаємо дію ділення: 6 : 2 = 3. Отже, валентність Хрому в цій сполуці дорівнює ІІІ.

Відповідь: а) CrІІSO4; б) Cr2ІІІ(SO4)3.

Приклад 2. Скласти формулу алюміній нітрату.

Розв'язання

1. Записуємо символи металічного елемента й кислотного залишку:

AlNO3

2. Над символом металічного елемента й кислотним залишком позначаємо валентність:

AlІІІNІO3

3. Для одиниць валентності металічного елемента й кислотного залишку знаходимо найменше спільне кратне: це число 3.

4. Діленням спільного кратного 3 на валентність металічного елемента й кислотного залишку знаходимо індекси:

  • а) 3 : 3 = 1 (індекс Алюмінію);
  • б) 3 : 1 = 3 (індекс кислотного залишку).

Знайдені індекси вписуємо у формулу алюміній нітрату: Al(NO3)3.

Відповідь: Al(NO3)3.

Як і в оксидів, у формулах кислот парних індексів немає. Тому під час складання формул кислот за валентністю проводять скорочення парних індексів.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СОЛЕЙ. За нормальних умов солі перебувають лише у твердому стані. Це досить тугоплавкі кристалічні речовини, а тому для переведення їх у рідкий стан, не кажучи вже про пароподібний, потрібні високі температури. Так, температура плавлення барій сульфіду дорівнює 2200 °С. Солі — речовини без запаху.

За здатністю розчинятись у воді солі поділяють на розчинні (наприклад, натрій хлорид, калій нітрат), малорозчинні (наприклад, магній сульфіт, плюмбум(ІІ) хлорид) і нерозчинні (наприклад, кальцій карбонат, барій сульфат). Інформацію про розчинність солей, а також кислот й основ можна дістати з таблиці розчинності цих сполук у воді (див. Додаток 3, с. 255).

Може здатися, що клас речовин «Солі» дістав таку назву через солоний смак його сполук. Насправді ж є лише одна сіль із дійсно солоним смаком, і вона добре вам відома, бо це — натрій хлорид. Лікарі застерігають від надмірного вживання кухонної солі, проте життєво необхідних порцій натрій хлориду потребують організми і людини, і тварин. А потрібна вона для підтримання складу крові, а також вироблення шлункового соку. Фізіологічний розчин, крапельниці з яким використовують для лікування хворих, є розчином натрій хлориду.

Солодкі на смак солі Берилію, гіркі — Магнію, не має смаку кальцій карбонат СаСО3 (крейда). Здебільшого солі мають змішаний смак — солодко-кислий, солоно-гіркий тощо.

ПАМ'ЯТАЙТЕ!

У хімічному кабінеті солі (як і будь-які інші речовини) у жодному разі не можна куштувати на смак!

Солі здебільшого мають білий колір. Проте колір ферум(ІІІ) хлориду FeCl3 — коричнево-червоний, арґентум ортофосфату Ag3PO4 — жовтий, кобальт(ІІ) нітрату — смарагдово-зелений, нікель(ІІ) нітрату — рожевий.

На підтвердження фізичних властивостей солей уважно розгляньте зразки солей, які вчитель демонструє вам на уроці, й ті, що зображені на малюнку 45. Про їхнє поширення в природі ви дізнаєтеся вже у цьому навчальному році.

Мал. 45. Солі в природі

Хімія — це життя: сторінка природодослідника

Завдання 1. Дослідіть фізичні властивості солей, що є у вас удома (це можуть бути натрій хлорид, або кухонна сіль, натрій гідрогенкарбонат, або питна сода, купрум(ІІ) сульфат (входить до складу мідного купоросу), кальцій карбонат (основна складова крейди) та деякі інші), за таким планом: 1) агрегатний стан; 2) розчинність у воді; 3) колір. Одержані результати запишіть у зошит.

Завдання 2. Дослідним шляхом перевірте тугоплавкість кухонної солі. Для цього помістіть столову ложку солі на суху чисту сковорідку й нагрійте її на плиті протягом 2-3 хв (на побутовій плиті можна досягти температури близько 800 °С). Чи вдалося вам розплавити сіль? Зробіть висновок, до тугоплавких чи легкоплавких речовин належить кухонна сіль.

Завдання 3. Розробіть план і проведіть дослідження розчинності у воді двох солей Натрію — кухонної солі та питної соди. Спершу скористайтеся холодною водою, а потім — теплою. Опишіть послідовність проведення досліду та одержані результати. Яка сіль за кімнатної температури має більшу розчинність?

Стисло про основне

• До класу солей належать речовини, хімічні формули яких складаються з металічних елементів і кислотних залишків.

• У формулах солей сума одиниць валентності металічного елемента дорівнює сумі одиниць валентності кислотного залишку.

• Складаючи формулу солі, необхідно знати валентність металічного елемента й кислотного залишку.

• За сучасною номенклатурою, назви солей утворюють із назви металічного елемента й назви кислотного залишку та зазначають валентність тих металічних елементів, у яких вона змінна.

• За звичайних умов солі перебувають у твердому агрегатному стані, чимало з них добре розчинні у воді, більшість — білого кольору.

Сторінка ерудита

Серед солей карбонатної кислоти найпоширеніша у природі — кальцій карбонат СаСО3. Це основний складник мармуру, крейди, вапняку, доломіту. Є ще одна незвична форма знаходження її у природі — з кальцій карбонату та незначної кількості інших речовин у тілі деяких молюсків формуються перлини — гладенькі, з перламутровим відблиском утворення, що містять 86-90 % кальцій карбонату. Крім нього, перлини містять 6-12 % органічної клейкої речовини конхіоліну, яка утворюється в тілі молюска.

Перлина формується в мушлі молюска навколо подразників — найчастіше піщинок — і приблизно за 12 років виростає завбільшки з горошину. Великі перлини правильної форми — надзвичайна рідкість.

Скелет коралових поліпів близький за складом до перлів. Великі скупчення коралових поліпів утворюють коралові рифи. За результатами археологічних розкопок з'ясувалося, що люди здавна виготовляють прикраси з коралів (таку назву має скелет коралових поліпів). Залежно від вмісту певних органічних речовин корали мають різне забарвлення: рожеве, червоне й навіть чорне. Власникам коралів потрібно пам'ятати, що навіть при легкому нагріванні ці коштовності втрачають свій колір.

Знаємо, розуміємо

1. Дайте визначення солей та опишіть їхні фізичні властивості.

2. Поясніть правила номенклатури солей.

3. Чому в назві солі купрум(ІІ) сульфат валентність металічного елемента зазначена, а в назві солі магній сульфат — ні?

Застосовуємо

112. З поданих формул випишіть формули солей і назвіть їх за сучасною номенклатурою:

H2S, KOH, CuS, FeCO3, Ca3(PO4)2, MgO, Na2SiO3.

113. Складіть формули солей: манган(ІІ) нітрату, кальцій карбонату, натрій сульфіту, ферум(ІІІ) сульфату, барій ортофосфату, калій силікату.

114. Виберіть зайве в кожному переліку формул:

  • а) H2CO3, MgCO3, СаСО3;
  • б) KOH, K2SO4, K3PO4.

Аргументуйте свій вибір.

115. Установіть відповідність між формулами солей та їхніми назвами.

Формула солі

Назва солі

1

FeCO3

А

кальцій хлорид

2

KCl

Б

арґентум(І) нітрат

3

Fe2(SO4)3

В

калій хлорид

4

AgNO3

Г

ферум(ІІ) карбонат

Д

ферум(ІІІ) сульфат

116. Розташуйте формули солей за зростанням суми всіх індексів у формулі.

  • А K2MnO4
  • Б NaCl
  • В MgCO3
  • Г AlNO3

117. Проаналізуйте твердження 1 і 2 та оберіть правильний варіант відповіді.

Твердження 1. Солі — солоні на смак легкоплавкі речовини.

Твердження 2. Сума індексів у формулі натрій ортофосфату дорівнює 8.

  • А Правильне лише твердження 1
  • Б Правильне лише твердження 2
  • В Правильні обидва твердження
  • Г Неправильні обидва твердження

118. На основі інформації параграфа запропонуйте спосіб розпізнавання в посудинах без етикеток трьох солей: натрій хлориду, купрум(ІІ) сульфату, кальцій карбонату.