Хімія. 8 клас. Ярошенко

§ 41. Хімічні властивості середніх солей

Вивчення параграфа допоможе вам:

  • повторити склад і номенклатуру солей;
  • дізнатися про основні хімічні властивості солей;
  • прогнозувати можливі хімічні реакції солей з іншими речовинами.

Солі, як і інші класи неорганічних сполук, здатні брати участь у хімічних явищах, або хімічних реакціях. Для них характерна взаємодія з металами, лугами, солями, кислотами.

ВЗАЄМОДІЯ СОЛЕЙ ІЗ МЕТАЛАМИ. Солі (у розчині) взаємодіють із металами, розташованими у витискувальному ряді (ряді активності) до того металу, з атомів якого вони утворилися. Продуктами реакції є нова сіль та метал. Відтворимо цю взаємодію за допомогою демонстраційного досліду 1.

Дослід 1. Чотири хімічні стакани наповнимо розчинами солей: два купрум(ІІ) сульфату і ще два — ферум(ІІІ) сульфату. У стакан із купрум(ІІ) сульфатом зануримо залізну пластинку, другий залишимо для порівняння. Те саме проробимо з розчинами ферум(ІІІ) сульфату, але в один зі стаканів зануримо мідну пластинку. Невдовзі в стакані із залізною пластинкою блакитний розчин купрум(ІІ) сульфату стане світлішим порівняно з контрольним розчином. А в стакані з мідною пластинкою коричневе забарвлення розчину ферум(ІІІ) сульфату не зміниться й буде однаковим із контрольним розчином. Через 5-10 хв дістанемо залізну пластинку й побачимо, що та її частина, яка перебувала в розчині купрум(ІІ) сульфату, вкрилася шаром міді. Дістанемо також мідну пластинку — вона не зазнала змін, і колір розчинів ферум(ІІІ) сульфату в обох стаканах залишився однаковим. За результатами проведеного досліду запишемо рівняння реакцій.

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu (1)

Fe2(SO4)3 + Cu → реакція не відбувається

У реакції, що відбулася, атоми простої речовини більш активного металічного елемента заміщують атоми менш активного металічного елемента у складній речовині. Тож ця реакція належить до реакцій заміщення.

Результати експерименту узгоджуються з місцем металів, узятих для проведення досліду у витискувальному ряді.

ВЗАЄМОДІЯ СОЛЕЙ З ОСНОВАМИ (ЛУГАМИ). Ви знаєте, що єдиний спосіб, яким можна добути нерозчинну основу певного металічного елемента, — це подіяти на його розчинну сіль лугом. Цю взаємодію ми розглядали під час вивчення властивостей основ. Тому пригадаємо, що для перебігу реакції речовини мають перебувати в розчиненому стані. Реакція відбувається за умови, що утворюється нерозчинна основа, яка випадає в осад.

Fe2(SO4)3 + 6КОН = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4 (2)

ВЗАЄМОДІЯ СОЛЕЙ ІЗ КИСЛОТАМИ.

Солі вступають у реакцію обміну з кислотами за умови, що серед продуктів реакції є осад або газ.

На підтвердження здатності солей взаємодіяти з кислотами проведемо досліди.

Дослід 2. Взаємодія солі з кислотою з утворенням осаду.

До розчину барій хлориду BaCl2 приллємо розчин сульфатної кислоти H2SO4. Реакція відбувається швидко й завершується утворенням білого осаду.

Напишемо рівняння проведеної реакції.

Серед утворених продуктів нерозчинною речовиною є барій сульфат. Отже, ми спостерігали випадання осаду цієї солі.

Дослід 3. Взаємодія солі з кислотою з утворенням газу.

Вам добре відома з природознавства та хімії 7 класу взаємодія кальцій карбонату СаСО3 з кислотами. Варто долити до нього розчин будь-якої кислоти, як відразу розпочинається виділення вуглекислого газу. Це свідчить про перебіг хімічного явища. Про це йшлося в попередньому параграфі, повторіть дослід 4 з § 40.

Назвіть продукти реакції і запишіть їх назви в зошит.

ВЗАЄМОДІЯ СОЛЕЙ ІЗ СОЛЯМИ. Повторимо дослід 2, замінивши сульфатну кислоту на одну з її розчинних солей.

Дослід 4. До розчину натрій сульфату Na2SO4 додамо розчин барій хлориду BaCl2. Взаємодія відбувається так само швидко, і так само утворюється білий осад:

Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4

За допомогою розчину барій хлориду чи іншої розчинної у воді сполуки Барію відрізняють сульфатну кислоту та її солі від інших сполук. А за допомогою розчину арґентум(І) нітрату відрізняють хлоридну кислоту та її солі від інших сполук. Такі реакції мають назву якісних.

Для підтвердження загальних хімічних властивостей солей і формулювання обґрунтованого висновку про їх активність проведіть хімічний експеримент, передбачений лабораторними дослідами, інструкції до яких містить рубрика «Хімія — це життя: сторінка природодослідника».

Хімія — це життя: сторінка природодослідника

Лабораторний дослід 6. Взаємодія металів із солями у водному розчині

Для проведення досліду вам знадобляться: гранули цинку, мідний дріт, подрібнений на шматочки, розчинна сіль Купруму(ІІ), пробірки, штатив для пробірок.

Інструкція з виконання досліду. Візьміть дві чисті пробірки. На дно однієї пробірки акуратно помістіть гранулу цинку й долийте близько 2 мл розчину однієї із солей Купруму. На дно другої пробірки покладіть кілька шматочків мідного дроту та долийте близько 2 мл розчину однієї із солей Цинку. Через 5-7 хв злийте розчини з пробірок та з'ясуйте, чи сталися зміни з цинком і міддю. Результати спостережень запишіть у робочий зошит. Якщо мало місце хімічне явище, запишіть рівняння хімічної реакції.

Лабораторний дослід 7. Взаємодія солей із лугами у водному розчині

Для проведення досліду вам знадобляться: розчин солі, металічний елемент якої утворює нерозчинну основу, розчин лугу, пробірка, штатив для пробірок.

Виконуючи дослід, дотримуйтеся запобіжних заходів під час роботи з лугами!

Інструкція з виконання досліду. У пробірку налийте 1 мл розчину солі й долийте до нього стільки само лугу. Спостерігайте за змінами, що відбуваються. Про яке явище — фізичне чи хімічне — вони свідчать?

Результати спостережень запишіть у робочий зошит, використовуючи при цьому хімічні формули речовин і рівняння хімічних реакцій.

Лабораторний дослід 8. Реакція обміну між солями в розчині

Для проведення досліду вам знадобляться: розчин солі хлоридної кислоти, наприклад натрій хлорид, розчин арґентум(І) нітрату, пробірка, штатив для пробірок.

Інструкція з виконання досліду. У пробірку налийте 1 мл розчину солі хлоридної кислоти, наприклад натрій хлориду, і додайте до нього кілька крапель розчину арґентум(І) нітрату. Спостерігайте за змінами, що відбуваються. Про яке явище (фізичне чи хімічне) вони свідчать?

Результати спостережень запишіть у робочий зошит, використовуючи при цьому хімічні формули речовин та хімічні рівняння реакцій.

На підставі виконаних дослідів сформулюйте загальний висновок про типові хімічні властивості солей.

Стисло про основне

• Солі виявляють такі типові хімічні властивості.

• Солі сульфатної кислоти й саму кислоту можна виявити в розчині за допомогою розчину солей Барію.

• Солі хлоридної кислоти й саму кислоту можна виявити в розчині за допомогою розчину арґентум(І) нітрату.

Сторінка ерудита

Солі, при утворенні яких у молекулі кислоти всі атоми Гідрогену заміщуються на атоми металічного елемента, дістали назву середніх солей. Середні солі не містять ні атомів Гідрогену, ні гідроксильних груп, а до їх складу належать атоми одного металічного елемента, наприклад, K2SO4, К3РО4.

Крім середніх, є ще й інші солі, зокрема кислі, основні, подвійні.

Кислі солі — це продукт неповного заміщення атомів Гідрогену в молекулі кислоти на металічні елементи. Тому кислотні залишки таких солей містять атоми Гідрогену, наприклад, KHSO4, КН2РО4, К2НРО4. Перші дві формули свідчать, що в молекулах сульфатної та ортофосфатної кислот 1 атом Гідрогену заміщений на атоми металічних елементів, тому залишки НSO4 і Н2РО4 — одновалентні. У третій формулі K2HPO4 заміщено 2 атоми Гідрогену, отже, валентність кислотного залишку НРО4 дорівнює II. Як бачимо, кислі солі утворюються кислотами, що містять 2 та більше атомів Гідрогену. Наявність одного атома Гідрогену в складі кислих солей позначають словом «гідроген», двох — «дигідроген»:

KHSO4 — калій гідрогенсульфат;

КН2РО4 — калій дигідрогенортофосфат;

К2НРО4 — калій гідрогенортофосфат.

Основними називають солі, добуті частковою нейтралізацією основи кислотою (наприклад, Mg(OH)Cl — магній гідроксохлорид), подвійними — солі, добуті заміщенням атомів Гідрогену атомами двох металічних елементів (наприклад, KAl(SO4)2 — калій алюміній сульфат).

Яка сіль (середня, кисла чи основна) утвориться, залежить від кількісних відношень реагентів.

Знаємо, розуміємо

1. За яких умов відбувається взаємодія солей із кислотами?

2. За яких умов відбувається взаємодія двох солей?

3. Як, користуючись рядом активності металів, спрогнозувати взаємодію солі й іншого металу в розчині?

4. Схарактеризуйте хімічні властивості солей.

Застосовуємо

155. Установіть відповідність між формулами й назвами солей.

Формула солі

Назва

1

CaSO3

А

кальцій ортофосфат

2

Са3(РО4)2

Б

арґентум хлорид

3

AlCl3

В

кальцій сульфід

4

CaS

Г

алюміній хлорид

Д

кальцій сульфіт

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

Твердження 1. Взаємодія солей із металами належить до реакцій обміну.

Твердження 2. Натрій сульфат і купрум(ІІ) гідроксид взаємодіють між собою.

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

157. У поданих схемах відновіть можливі формули солей та запишіть рівняння хімічних реакцій.

  • а) ... + КОН → Cu(OH)2 + ...
  • б) Ca(NO3)2 + ... → CaCO3 + ...
  • в) AlCl3 + ... → AgCl + ...

158. Напишіть рівняння реакцій обміну між розчинами таких солей:

  • а) купрум(ІІ) хлорид і натрій сульфід;
  • б) алюміній сульфат і барій нітрат.

159. За рівнянням реакції б) обчисліть кількість речовини алюміній сульфату і барій нітрату, у результаті взаємодії яких утворився осад масою 13,908 г.

160. Запропонуйте три різні способи добування магній хлориду. Запишіть відповідні рівняння реакцій.

161. Питна сода є кислою сіллю металічного елемента Натрію та карбонатної кислоти. Складіть формулу цієї солі й запишіть рівняння реакції її добування з натрій гідроксиду й кислотного оксиду, що відповідає карбонатній кислоті.