Властивості солей в світлі ТЕД

Солі – електроліти, молекули яких здатні дисоціювати у водних розчинах та розплавах на позитивно заряджені катіони металу та негативно заряджені аніони кислотного залишку.

Класифікація солей

 

Нормальні або середні	Кислі	Основні	Подвійні
Утворюються при пов-ному заміщенні атомами металу атомів Гідрогену в молекулах кислот	Утворюються при неповному заміщенні атомами металу атомів Гідрогену в молекулах кислот	Утворюються при неповному заміщенні кислотними залишками гідроксильної групи в молекулах багатокислотних основ	Утворюються при заміщенні атомами різних металів атомів Гідрогену в молекулах кислот

 

 

Різновиди загальних формул солей

 

І. Нормальні або середні

Формули кислот	Ме^+	Ме^2+	Ме^3+
О д н о о с н о в н і к и с л о т и
Д в о х о с н о в н і к и с л о т и
Т р ь о х о с н о в н і к и с л о т и

 

ІІ. Кислі солі

Формула кислотного залишку	Д в о х о с н о в н і к и с л о т и
Т р ь о х о с н о в н і к и с л о т и

 

ІІІ.Основні солі

 

Двокислотні основи	Одноосновні кислоти	Двохосновні кислоти	Трьохосновні кислоти
Трьохкислотні основи
Трьохкислотні основи

 

 

Тренінг:написати рівняння реакції дисоціації таких солей

Середніх солей
Кислих солей, утворених сильною кислотою	Кислих солей, утворених слабкою кислотою
Основних солей	Основних солей

 

Розглянемо хімічні властивості середніх солей з точки зору ТЕД:

 

1. Солі реагують з кислотами, утворюється нова сіль та нова кислота. Розглянь вказане рівняння з точки зору ТЕД самостійно. Розстав коефіцієнти та вкажи їхню суму ________

 

К2SiO3 + НNO3 →

 

Na2CO3 + НCl →

 

CaSO3 + НNO3 →

 

2. Солі реагують з лугами, утворюється нова сіль та нова основа.

 

NaOH + Al(NO3)3 →

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

3. Солі реагують з металами, утворюється нова сіль та метал. При написанні рівнянь реакцій цього типу слід користуватись електрохімічним рядом напруг металів М.М.Бекетова таким чином: метали, які стоять в ряду напруг лівіше, здатні витісняти з солей метали, які розташовані правіше. Наприклад,

CuSO4 + Hg ≠

 

CuSO4 + Fe →

 

В цьому правилі ряд винятків: для даної реакції не можна брати лужні та лужноземельні метали, тому що між ними та розчинами солей ідуть зовсім інші реакції. Наприклад, візьмемо натрій та розчин купрум (ІІ) сульфату.

Між натрієм та водою, яка є в розчині йде реакція(розстав коефіцієнти та вкажи їхню суму _____):

 

Na + Н2О →

 

А потім добутий луг реагує з купрум сульфатом (розстав коефіцієнти та вкажи їхню суму _____):

 

NaOH + CuSO4 →

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

4. Солі реагують з солями, утворюються дві нових солі. Реакція йде до кінця в тому випадку, коли одна з нових солей нерозчинна, тобто випадає в осад.

 

CuCl2 + Ag NO3 →

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

5. Солі слабких оксигеновмісних кислот нестійкі, при термічному розкладі утворюється оксид металу та оксид неметалу:

СаСО3 →

 

Способи добування солей

1. Розчини кислот реагують з металами, при цьому утворюється сіль та виділяється водень

Zn + HBr →

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

2. Оксиди металів реагують з розведеними кислотами, утворюється сіль та вода. МеО + кислота → сіль + Н2О

 

MgO н. + H2SO4 →

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

3.Луги реагують з розведеними кислотами, при цьому утворюється сіль та вода. Ця реакція має назву – реакція нейтралізації. Нейтралізація може бути повною та неповною.

- неповна – утворюється кисла сіль та вода.

 

NaOH + H2SO3 →

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

- повна - утворюється середня(нормальна) сіль та вода.

 

NaOH + H2SO3 →

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

4.Нерозчинні основи реагують з кислотами, при цьому утворюється сіль та вода.

4.1. Утворення основної солі та води.

Fe(OH)3 + HNO3 → _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.2. В даному випадку можливий ще один варіант неповної нейтралізації

 

Fe(OH)3 + 2HNO3 → _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

4.3. Повна - утворюється середня(нормальна) сіль та вода

 

Fe (OH)3 + 3HNO3 →

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

5. Сильні кислоти реагують з солями слабких кислот, утворюючи нову сіль та слабку кислоту.

 

Li2СОз + HCl →

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

6. Оксид неметалу з лугом утворюють сіль та воду.

 

СО2 + KOH →

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

7. Оксид неметалу з оксидом металлу або амфотерним оксидом при спіканні утворюють сіль.

 

7.1. СаО + SiO2 →

 

 

7.2. Na2О + ZnО →

 

8. Солі реагують з кислотами, утворюється нова сіль та нова кислота.

 

К2CO3 + НJ →

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

9. Солі реагують з лугами, утворюється нова сіль та нова основа.

 

KOH + Fe(NO3)3 →

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

10. Метал з неметалом утворює при нагріванні сіль. Розстав коефіцієнти та вкажи їхню суму ___________

 

Al + Cl2 →

 

11. Солі реагують з солями, утворюються дві нових солі. Реакція йде до кінця в тому випадку, коли одна з нових солей нерозчинна, тобто випадає в осад.

 

ВаCl2 + Ag NO3 →

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Гідроліз солей

 

Гідроліз – це реакція речовин з водою. Гідроліз має величезне значення у природі та різних галузях промисловості. Окремим випадком гідроліз у є гідроліз солей.

Гідроліз солей – це реакція обміну солі з водою, в результаті якої утворюється малодисоційована речовина і створюється певне середовище(кисле або лужне).

Щоб мати можливість аналізувати реакції гідролізу солей, слід використовувати такі додаткові відомості:

1. Вода – слабкий електроліт: лише 1 молекула води з 10 млрд. молекул здатна дисоціювати на Йони за таким рівнянням: Н2О ↔ Н ⁺ + ОН‾.

При 22º С в 1 л води (в ньому міститься приблизно 55 моль води) тільки 0, 0000001 моль води дисоціює на Йони. Добуток концентрації йонів Гідрогену та Гідроксид - йонів називають йонним добутком води І Н2О, і він становить

 

І Н2О = [Н ⁺ ] ·[ОН‾ ] = 0, 0000001· 0, 0000001= 10 ^-7 · 10 ^-7 = 10 ^{- 14}

 

2. Для зручності проведення розрахунків по гідролізу замість концентрації катіонів Гідрогену застосовується показник рН(читається «пе аш»).

рН – це від’ємний десятковий логарифм концентрації катіонів Гідрогену. рН = - lg [ Н⁺ ]. Наприклад, якщо концентрація [Н ⁺ ] = 10 ^{– 3}, то рН = 3.

Водневий показник змінюється в межах: 0 < рН ≤ 14

 

3. Якщо в розчині концентрація [Н ⁺ ] = [ОН‾ ], таке середовище називають нейтральним, його рН = 7.

Якщо в розчині концентрація [Н ⁺ ] > [ОН‾ ], таке середовище називають кислим, його рН 0 < рН < 7.

Якщо в розчині концентрація [Н ⁺ < [ОН‾ ], таке середовище називають лужним, його рН 7 < рН ≤ 14.

4. Тип середовища у розчині можна визначити за зміною забарвлення індикаторів:

 

Індикатори	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Лакмус	Ч е р в о н и й	Інтервал переходу	С и н і й
Фенолфталеїн	Б е з б а р в н и й	Інтервал переходу	Малиновий
Метилоранж	Ч е р в о н и й	Інтервал переходу	Ж о в т и й

 

Універсальний	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
малиновий	Рожево-оранжевий	оранжевий	Жовто-оранжевий	жовтий	Зеленувато-жовтий	Жовто-зелений	Зелений	Синьо-зелений	Сірувато-синій

 

1. Слід знати, в результаті якої реакції була утворена дана сіль, які електроліти - сильні чи слабкі, утворили дану сіль.

 

Сильні електроліти - група речовин, які дисоціюють практично повністю, тобто 50% < ά ≤ 99,9%.	Слабкі електроліти – група речовин, ά яких менше 3 % навіть у розведених розчинах.
HCl, HBr, HJ, HNO3, H2SO4, HClО4, луги NaOH, КОН, Са(ОН)2, Ва(ОН)2, та ін.	HF, H2S, HCN, HNO2, H2CO3, H2SiO3, H2SO3, H3PO4, HClО, HClО2, нерозчинні основи

 

6. Розглянемо гідроліз різних типів солей:

6.1. Сіль, утворена сильною основою та сильною кислотою.	К2SO4 + Н2О ↔
NaCl + Н2О
Такі солі гідролізу не піддаються, тому що в результаті реакції не утворюються слабкі електроліти, і рівновага дисоціації води не порушується, колір індикаторів у розчинах таких солей не змінюється. Середовище - нейтральне, рН = 7	Лакмус-   Фенолфталеїн -   Метилоранж -   Універсальний –

 

 

Гідроліз солей, утворених сильною основою та слабкою багатоосновною кислотою,може проходити ступінчато.

Наприклад, розглянемо гідроліз калій сульфіду К2S:

 

1 с т у п і н ь К2S + НОН ↔

2 с т у п і н ь КНS + НОН ↔

 

Рівновага дисоціації води зміщується вправо, збільшується концентрація гідроксид - йонів,

Середовище - лужне, 7 < рН ≤ 14.

6.2. Сіль, утворена сильною основою та слабкою кислотою

 

КF+ Н2О ↔   Рівновага дисоціації води зміщується вправо, збільшується концентрація гідроксид - йонів, Середовище - лужне, 7 < рН ≤ 14. Лакмус-   Фенолфталеїн -   Метилоранж -   Універсальний –	Na2CO3 + НОН ↔
К3PO4 + НОН ↔

 

6.3. Сіль, утворена слабкою основою та сильною кислотою

 

NH4Cl + НОН ↔	Zn(NO3)2 + НОН ↔
AlJ3 + НОН ↔	Рівновага дисоціації води зміщується вліво, збільшується концентрація Гідроген - йонів, Середовище - кисле, 0 < рН < 7. Лакмус-   Фенолфталеїн -   Метилоранж -   Універсальний –

 

 

6.4. Сіль, утворена слабкою основою та слабкою кислотою

 

СН3СОО NH4 + НОН ↔ СН3СООH+ NH4 ОН СН3СОО ‾ + NH4 ^+ + НОН ↔ СН3СООH+ NH4 ОН

Реакція розчину залежить від константи дисоціації продуктів гідролі-зу – основи та кислоти (див. таб. Констант дисоціації). В даному ви-падку середовище близьке до нейтрального, тому що константи дисо-ціації новоутворених кислоти та основи близькі за значенням.

 

Реакція гідролізу – оборотний процес, який найчастіше йде за першим ступенем. Під час нагрівання або розведення розчину солі гідроліз посилюється. Якщо продукти гідролізу виводити із сфери реакції, то процес гідролізу йде необоротно:

 

Al2S3 + 6 НОН → 2Al(OH)3 ↓ + 3 Н2S ↑

Ca3P2 + 3 НОН → Ca(OH)2 ↓ + 2PН3 ↑

CaC2 + 2 НОН → Ca(OH)2 ↓ + C2Н2 ↑

 

При змішуванні двох розчинів вони взаємно сприятимуть зміщенню рівноваги в обох реакціях гідролізу в бік утворення води:

 

3К2S + 2AlCl3 + 6 НОН → 6 КCl + 2Al(OH)3 ↓ + 3 Н2S ↑

 

Гідроліз має величезне значення у природі:

- У насінні рослин при сівбі у землю відбуваються процеси ферментативного гідролізу білків, жирів та крохмалю, при цьому звільняються речовини, за рахунок яких проростає зародок насінини;

- У організмах тварин та людини у шлунково – кишковому тракті відбуваються процеси ферментативного гідролізу, за допомогою яких вони отримують комплекс поживних речовин для росту, розвитку та регенерації організму:

білки + Н2О → суміш α-амінокислот;

жири + Н2О → гліцерин + вищі карбонові або жирні кислоти

вуглеводи (крохмаль) + Н2О → α-глюкоза.