Структурні формули кислих солей

Структурні формули кислих солей складаються таким же чином, як і структурні формули середніх солей, тобто можна скористатись такою послідовністю: структурна формула кислоти → структурна формула кислотного залишку кислої солі → структурна формула кислої солі.

 

Наприклад: KHSO₄

 

 

Ca(H₂PO₄)₂

Fe₂(HPO₄)₃

Тобто слід записати структурну формулу кислотного залишку стільки разів, скільки він міститься в формулі кислої солі, і сполучити атоми металу з атомами Оксигену відповідним числом зв’язків у вигляді рисочок.

 

Номенклатура кислих солей

КНСO₃ – калій гідрогенкарбонат;

 

Nа₂НРО₄ – натрій гідрогенртофосфат,

NаН₂РО₄ – натрій дигідрогенортофосфат;

 

СаНРО₄ – кальцій гідрогенртофосфат,

Са(Н₂РО₄)₂ – кальцій дигідрогенортофосфат

 

Fe(HSO₄)₃ – ферум (III) гідрогенсульфат;

 

Mg(HS)₂ – магній гідрогенсульфід.

 

Властивості кислих солей

Кислі солі, завдяки наявності в їх молекулах Гідроген-йонів, проявляють деякі властивості кислот – здатні взаємодіяти з речовинами основного характеру з утворенням середніх солей, взаємодіяти з металами та ін. Наприклад:

 

Ca(HCO₃)₂ + Са(ОН)₂ = 2СаСO₃ + 2H₂О,

2KHSO₄ + 2NaOH = K₂SO₄ + Na₂SO₄ + 2H₂О

2NaHSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Na₂SO₄ + H₂↑

 

У воді кислі солі практично повністю дисоціюють на катіони металу та аніони кислотного залишку.

Na₂HРО₄ → 2Na⁺ + НРО₄^2–

 

Аніони кислотного залишку певною мірою здатні дисоціювати на Гідроген-катіон та аніони кислоти:

 

НРО₄^2– ↔ H⁺ + PO₄^3–

Одержання кислих солей

Кислі солі можна одержати:

1) При дії кислоти на середню сіль:

 

Са₃(РO₄)₂ + 4H₃РО₄ = ЗСа(Н₂PO₄)₂

 

2) При неповній нейтралізації кислоти основою:

 

H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O

 

Основні солі

Іншими словами, основні солі – це речовини, до складу яких входять катіони металу тадва різновиди аніонів – аніони кислотного залишку та гідроксид-йони.

Наприклад:

основа середня сіль основна сіль

Mg(OH)₂ MgCl₂ MgOHCl

Cu(OH)₂ CuSO₄ (CuOH)₂SO₄

В молекулах однокислотних основ (NaOH, TlOHта ін.) є тільки один гідроксид-йон і тому однокислотні основи основних солей не утворюють.

Для полегшення написання хімічних формул основних солей необхідно пам’ятати, щов складі основної солі гідроксид-йони та катіони металу складають єдине ціле – катіон основної солі, валентність якого визначають як алгебраїчну суму валентностей катіону металу та гідроксид-йонів.

 

Наприклад:

Mg(OH)₂ MgOH⁺ +2 – 1 = +1

Cu(OH)₂ CuOH⁺ +2 – 1 = +1

Fe(OH)₃ Fe(OH)₂⁺ +3 – 2 = +1

FeOH²⁺ +3 – 1 = +2

 

Знаючи валентність катіону основної солі та кислотного залишку, легко написати хімічну формулу основнoї солі.

 

Наприклад:

катіон основної солі	кислотний залишок	основна сіль
MgOH^+ Fe(OH)2^+ FeOH^2+ MgOH^+ Fe(OH)2^+ FeOH^2+	Cl^– Cl^– Cl^– SO4^2– SO4^2– SO4^2–	(MgOH)Cl [Fe(OH)2]Cl (FeOH)Cl2 (MgOH)2SO4 [Fe(OH)2]2SO4 (FeOH)SO4

Структурні формули основних солей

Структурні формули основних солей складають виходячи з структурних формул відповідних основ та кислот: зв’язують рисками залишок основи (після відщеплення відповідної кількості груп –ОН) та аніон кислоти. Наприклад:

 

(MgOH)NO₃

 

 

[Fe(OH)₂]₂SO₄

 

Номенклатура основних солей

 

(MgOH)Cl – магнійгідроксо хлорид,

AlOH(NO₃)₂ – алюмінійгідроксо нітрат,

Al(OH)₂NO₃ – алюмінійдигідроксо нітрат;

 

(FeOH)SО₄ – ферум(ІІІ)гідроксо сульфат,

[Fe(OH)₂]₂SO₄ – ферум(ІІІ)дигідроксо сульфат.

Основні солі називають ще гідроксосолями.

 

Властивості основних солей

 

Основні солі, завдяки наявності в їх молекулах гідроксид-йонів, проявляють деякі властивості основ. Наприклад, вони взаємодіють з речовинами кислотного характеру з утворенням середніх солей

 

(FeOH)Cl₂ + HCl = FeCl₃ + H₂O

2(MgOH)Cl + H₂SO₄ = MgCl₂ + MgSO₄ + 2H₂O

 

Якщо гідроксид амфотерний, то і основна сіль, яка походить від нього, проявляє амфотерні властивості

 

[Al(ОН)₂]Сl + 2NaOH = NaAlO₂ + NaCl + 2H₂O

 

Переважна більшість основних солей, як і основи, від яких вони походять, нерозчинна у воді. Розчинена у воді частина солі дисоціює на катіон основної солі та кислотний залишок.

Наприклад:

 

[Al(ОН)₂]Cl → [Al(ОН)₂]⁺ + Сl^–

 

Дальша дисоціація катіону основної солі практично не відбувається.

 

Одержання основних солей

 

Основні солі можна одержати:

1) При дії основи на середню сіль цієї ж основи

 

MgCl₂ + Mg(OH)₂ = 2MgOHCl

 

2) При неповній нейтралізації основи або амфотерного гідроксиду кислотою:

 

Fe(OH)₃ + HCl = Fe(OH)₂Cl + H₂O

Кислотно-основні взаємодії

 

У попередніх розділах при огляді властивостей оксидів, основ, кислот і амфотерних гідроксидів, ми вже розглядали рівняння реакцій взаємодії речовин основної природи з речовинами кислотної природи, тобто кислотно–основної взаємодії. Зупинимось ще раз детальніше на складанні рівнянь таких реакцій.

Нагадаємо, що речовини основного характеру (основні оксиди, основи) не здатні взаємодіяти між собою; речовини кислотного характеру (кислотні оксиди, кислоти) також між собою не взаємодіють. Речовини основної природи здатні взаємодіяти з речовинами кислотної природи і продуктом такої взаємодії завжди є солі.

Розглянемо, наприклад, взаємодію сульфатної кислоти Н₂SО₄ з натрій гідроксидом NaOH:

 

Н₂SО₄ + 2NaOH = Na₂SО₄ + 2Н₂О

 

Продуктом реакції є сіль – натрій сульфат і вода.

Аналогічно відбуваються реакції між кислотами та амфотерними гідроксидами, які у цьому випадку поводять себе як основи.

Для написання формули солі від речовини основного характеру на першому місці записуємо катіон металу, а від речовини кислотного характеру – аніон кислотного залишку і розставляємо індекси у сполуці згідно властивостей металу і кислотного залишку.

Подібно до кислот, взаємодіють з речовинами основного та амфотерного характеру кислотні оксиди.

 

Наприклад:

 

SO₂ + Ga₂O₃ →

 

Для правильного написання формули продукту реакції слід визначити, сіль якої кислоти утворюється. Якщо вам важко відразу написати формулу солі, виведіть під формулою кислотного оксиду формулу відповідної йому кислоти. Для цього слід записати рівняння реакції взаємодії кислотного оксиду з водою

 

SO₂ + Ga₂O₃ →

(SO₂ + H₂O = H₂SO₃)

 

Отже, утворюється сіль сульфатної кислоти

 

SO₂ + Ga₂O₃ = Ga₂(SO₃)₃

 

Розставляємо коефіцієнти в рівнянні реакції:

 

3SO₂ + Ga₂O₃ = Ga₂(SO₃)₃

 

При взаємодії з речовинами основного характеру амфотерні сполуки, як відомо, виявляють свою кислотну функцію – поводять себе як кислотні оксиди чи кислоти. При цьому здебільшого утворюються солі метакислот, і тільки при великому надлишкові основи – солі ортокислот.

Пригадаємо спочатку рівняння реакцій для елементів, які виявляють у амфотерних гідроксидах ступінь окиснення +2. Наприклад:

 

Be(OH)₂ + KOH →

 

У цьому випадку амфотерний гідроксид Be(OH)₂, взаємодіючи з основою, поводить себе як кислота. Тому запишемо його формулу у вигляді кислоти:

 

Be(OH)₂ + KOH →

(Be(OH)₂ = H₂BeO₂)

 

Далі, як звичайно, записуємо формули продуктів реакції – калій берилату та води і підбираємо коефіцієнти:

 

Be(OH)₂ + 2KOH ↔ K₂BeO₂ + 2H₂O

 

Аналогічно при написанні рівнянь реакцій з основами амфотерних гідроксидів, в яких елементи виявляють ступінь окиснення +3, слід спочатку формулу гідроксиду записати у формі кислоти. Наприклад:

 

Сr(ОН)₃ + KOH →

(Сr(ОН)₃ = H₃CrO₃)

 

враховуючи, що звичайно утворюються солі метакислоти, слід записати її формулу

 

(H₃CrO₃ – H₂O = HCrO₂)

 

Далі, як звичайно, записуємо формули продуктів реакції – калій метахроміту та води і підбираємо коефіцієнти:

 

Cr(OH)₃ + KOH ↔ KCrO₂ + H₂O

 

Подібно записуємо рівняння реакцій амфотерних оксидів з основами чи основними оксидами. Спочатку виводимо формулу кислоти, яка відповідає амфотерному оксидові, а потім записуємо формули продуктів реакції й підбираємо коефіцієнти.

 

Наприклад:

а) Al₂O₃ + 2KOH ↔ 2KAlO₂ + Н₂О,

(Al₂O₃ + H₂O = 2HAlO₂)

 

б) 3ZnO + Mn₂O₃ = Mn₂(ZnO₂)₃

(ZnO + H₂O = H₂ZnO₂)

 

Контрольні питання

 

1 Що таке мета- та ортокислоти? Наведіть приклади.

2 Класифікація солей. Способи їх одержання.

3 Закінчіть рівняння тих реакцій, які проходять:

Fe(OH)₂+H₂CrO₄→

NiO+HNO₃→

KOH+VO→

4 Випишіть формули кислих солей:

(CuOH)NO₂, NaClO, BiAsO₄, [Cr(OH)₂]Cl, Ba(HCO₃)₂, KPO₃, Na₂HPO₄, (NiOH)NO₃, PbS.

5 Випишіть формули основних солей:

(CuOH)NO₂, NaClO, BiAsO₄, [Cr(OH)₂]Cl, Ba(HCO₃)₂, KPO₃, Na₂HPO₄, (NiOH)NO₃, PbS.

6 Випишіть формули середніх солей:

(CuOH)NO₂, NaClO, BiAsO₄, [Cr(OH)₂]Cl, Ba(HCO₃)₂, KPO₃, Na₂HPO₄, (NiOH)NO₃, PbS.

7 Напишіть хімічні формули солей:

амоній нітрит, берилійгідроксо хлорид, калій дигідрогенортоарсенат, ферум(ІІ) гідрогенсульфат, натрій хлорат, берилійгідроксо сульфат, натрій гідрогенортофосфат, кальцій гіпохлорит, хром(ІІІ)дигідроксо нітрат.

8 Чи можуть утворювати основні солі однокислотні основи? Чому?