Средние, кислые и основные соли

Все рассмотренные выше соли являются нормальными или средними солями. Молекулы их содержат катион металла (или аммония NH₄⁺) и кислотный остаток, не содержащий водорода. Кроме средних солей, различают кислые соли и основные соли.

Кислые соли – это продукты неполного замещения водорода кислоты на металл – результат и подтверждение ступенчатого характера диссоциации многоосновных кислот.

 

Первая ступень диссоциации Примеры кислых солей

серной кислоты: серной кислоты:

H₂SO₄ ↔ H⁺ + HSO₄^- NaHSO₄, Ca(HSO₄)₂, Al(HSO₄)₃.

Примеры кислых солей ортофосфорной кислоты:

Na₂⁺HPO₄^2- –– гидрофосфат натрия,

Na⁺H₂PO₄^- –– дигидрофосфат натрия,

Ca²⁺(H₂PO₄)₂^- –– дигидрофосфат кальция.

 

Основные соли – продукты неполного замещения гидроксильных групп основания на кислотный остаток – результат и подтверждение ступенчатого характера диссоциации многоатомных оснований.

 

Ступенчатая диссоциация: Примеры основных солей:

 

1. Fe(OH)₃ ↔ Fe(OH)₂⁺ + OH^- Fe(OH)₂Cl, Fe(OH)₂NO₃, [Fe(OH)₂]₂SO₄.

.

 

2. Fe(OH)₂⁺ ↔ FeOH²⁺ + OH^- FeOHCl₂, FeOH(NO₃)₂, FeOHSO₄.

Названия солей обобщены в табл.1 приложения 2 и в ремарке после таблицы.

 

Графические формулы

Графическая формула показывает, в каком порядке и каким количеством валентных связей атомы связаны друг с другом. При составлении графической формулы:

– каждый атом обозначается символом своего элемента, так что химических знаков элемента в графическом изображении столько, сколько соответствующих атомов,

– каждая валентная связь между атомами обозначается черточкой,

- как правило, соединяют положительно заряженный атом с отрицательно заряженным.

Посмотрим на графические формулы оксида натрия Na₂O:

 

правильно неправильно

 

Na Na Na Na

 

O O

Na –– O –– Na Na –– Na –– O

 

Представим графически формулу СО₂. Перед построением графической формулы целесообразно определить степени окисления атомов, входящих в состав молекулы. Так в молекуле CO₂ атом углерода четырехвалентен, имеет степень окисления 4+; кислород двухвалентен, 2-. От символа «С» должно исходить 4 черточки:

==С==

В электронейтральной молекуле все валентные связи должны быть «замкнуты». Значит, два атома О «замкнут» по две черточки каждый:

 

O == C == O.

Для некоторых оксидов возможно несколько равноценных вариантов построения графических формул: О

O == Al –– O –– Al == O; Al –– O –– Al

O

 

При написании графических формул кислородных кислот необходимо определить степень окисления центрального атома по известным степеням окисления кислорода (2-) и водорода (1+). Число валентных черточек около каждого атома должно отвечать степени его окисления. Следует помнить, что водород соединяется с центральным атомом только через кислород, т.е. в кислородных кислотах присутствуют группы OH. Именно с этих групп, связанных с элементом, образующим кислоту, и удобно начинать составление графической формулы кислоты.

Пример: Изобразить графически формулу серной кислоты H₂SO₄.

 

В молекуле серной кислоты 2 атома водорода, значит в ней присутствуют 2 гидроксильные группы HO^-. Соединим их с атомом серы «S»

 

H¾O

\

S

/

H¾ O

Для завершения графического изображения добавим к атому серы оставшиеся атомы кислорода (их два), используя двойные связи

H¾O O

\ //

S

/ \\

H¾O O

 

Формула завершена. Ниже приводятся графические формулы некоторых кислот

 

 

Н –– О Н –– О Н –– О

Н –– О ––– Р = О С = О; Si = О

Н –– О Н –– О Н –– О

ортофосфорная H₃PO₄ угольная Н₂CO₃ кремниевая H₂SiO₄

Изображение графических формул солей удобнее начинать с построения кислотного остатка. Например для силиката бария BaSiO₃ кислотный остаток получаем, учитывая, что это остаток кремниевой кислоты, он имеет вид

 

 

 

O ––

½

O == Si

½

O ––

В отличие от электронейтральной молекулы кислоты, он потерял два атома водорода. Этот кислотный остаток обеими своими свободными связями в молекуле BaSiO₃ связан с атомом бария, который имеет степень окисления 2+

 

 

O

O == Si Ba

 

O

Построение графической формулы кислоты – наиболее сложная задача, равноценная детской игре с пазлами. Предлагается следующая последовательность действий. Надо использовать все атомы, входящие в формулу; надо обеспечить их соединение в единое целое, но так, чтобы положительно заряженные атомы «рукопожимались» только с отрицательно заряженными. При этом количество валентных черточек, исходящих из каждого атома, должно соответствовать его степени окисления (заряду).

 

Упражнение 1. Постройте графические формулы высших оксидов Si, V, W, B.

Упражнение 2. Постройте графические формулы Mg(NO₃)₂, MgSO₄, AlPO₄, Ca₃(PO₄)₂, NaBO₂

 

Приложение 2

Справочные таблицы

Таблица 1