Солі (хімія)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Со́лі — речовини, до складу молекул яких входять кислотні залишки (аніони), поєднані з катіонами різного походження (атоми металів, металоподібні групи, як NH+4, та ін.). Утворюються солі внаслідок реакції нейтралізації кислот, або основ. Як правило, солі є кристалічними речовинами. Найпростіший приклад солі — кухонна сіль, хімічна формула якої — NaCl.

Назви[ред.ред. код]

Існує кілька способів утворення назв солей. Найпростіше утворювати назви солей, як і кислот, від міжнародних назв кислотних залишків. При цьому назви солей кисневих кислот, коли кислотоутворюючий елемент має найвищу валентність, закінчуються на -ат. Наприклад:

Назви солей безкисневих кислот мають закінчення -ид або -ід. Наприклад: MgCl2 — хлорид магнію, KJ — йодид калію, NaBr — бромід натрію, Na2S — сульфід натрію і т. д.

Якщо метал, що входить до складу солі, проявляє різну валентність і утворює з тим самим кислотним залишком кілька солей, то для їх розпізнавання треба вказувати число кислотних залишків у молекулі солі, або валентність металу. Коли кислотний залишок одновалентний, то звичайно вказують число кислотних залишків шляхом додавання до назви аніону префікса з грецьких числівників. Наприклад: CuCl — монохлорид міді, CuCl2 — дихлорид міді і т. д.

Коли ж кислотний залишок дво- або тривалентний, тоді вказують валентність металу, позначаючи її римською цифрою в дужках після назви металу. Наприклад: Cu2SO4 — сульфат міді (І), CuSO4 — сульфат міді (II), Fe2(SO4)3 — сульфат заліза (III) і т. д.

В назвах кислих солей додають префікс гідро- або дигідро-. Наприклад: NaHSO4 — гідросульфат натрію, NaH2PO4 — дигідрофосфат натрію, CaHPO4 — гідрофосфат кальцію, Ca(H2PO4)2 — дигідрофосфат кальцію і т. д.

Назви основних солей утворюють з назви кислотного залишку і слова гідроксид або дигідроксид. Наприклад: AlOHSO4 — сульфат-гідроксид алюмінію, Al(OH)2CH3COO — ацетат-дигідроксид алюмінію, Cu2(OH)2CO3 — карбонат-дигідроксид міді (II) і т. д.

Крім того, деякі солі мають ще свої особливі назви: Na2CO3 — сода, K2CO3 — поташ, AgNO3 — ляпіс, NaNO3 — чилійська селітра, Cu2(OH)2СО3 — малахіт тощо.

Способи добування[ред.ред. код]

1. При заміщенні атомів Гідрогену в молекулах кислот на атоми металів:

  • 2Fe + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2
  • 2C3H5(COOH)3 + 3CuO = [C3H5(COO)]2Cu3 + 3H2O

2. При обміні гідроксильних груп у молекулах основ на кислотні залишки молекул кислот. Суть цієї реакції полягає в обміні атомів Гідрогену в молекулі кислоти на атоми металу молекули основи (з такою ж самою вірогідністю відбувається обмін гідроксильних груп молекул основ на кислотні залишки молекул кислот), внаслідок чого утворюються сіль і вода (реакція нейтралізації):

  • HCl + NaOH = NaCl + H2O
  • CH3COOH+ NaOH = CH3COONa + H2O

3. При взаємодії кислот з основними оксидами:

  • 2HCl + CuO = CuCl2 + H2O

4. При взаємодії кислот з амфотерними оксидами:

  • 3H2SO4 + Al2O3 = Al2(SO4)3 + 3H2O

5. При взаємодії кислот з солями:

  • 3H2SO4 + Ca3(PO4)2 = 2H3PO4 + 3CaSO4

6. При взаємодії кислот з металами:

  • 2HCl + Zn = ZnCl2 + H2

7. При взаємодії основ з кислотними оксидами:

  • 2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O

8. При взаємодії основ з солями:

  • 2NaOH + CuCl2 = 2NaCl + Cu(OH)2

9. При взаємодії основних оксидів з кислотними:

  • CaO + CO2 = CaCO3

10. При взаємодії солей:

  • K2SO4 + BaCl2 = 2KCl + BaSO4

11. При взаємодії солей з металами:

  • CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu

12. При взаємодії металів з неметалами:

  • Mg + Cl2 = MgCl2

Існують також інші способи одержання солей.

Не кожним з перелічених способів можна одержати будь-яку сіль. Кислі солі утворюються звичайно при взаємодії нормальної солі з однойменною кислотою. Наприклад:

  • BaCO3 + H2CO3(СО2 + Н2О) = Ba(HCO3)2
  • Ca3(PO4)2 + H3PO4 = 3CaHPO4

Основні солі утворюються найчастіше при взаємодії солі з відносно невеликими кількостями лугу. Наприклад:

  • CuCl2 + NaOH = Cu(OH)Cl ↓ + NaCl
  • AlCl3 + NaOH = Al(OH)Cl2 ↓ + NaCl
  • AlCl3 + 2NaOH = Al(OH)2Cl ↓ + 2NaCl

Класифікація[ред.ред. код]

Є декілька способів класифікації солей:

Середні солі[ред.ред. код]

Якщо всі кислотні атоми Гідрогену в молекулах кислот обмінені чи заміщені на атоми металів або усі гідроксильні групи в молекулах основ обмінені на кислотні залишки молекул кислот, такі солі називаються нормальними, або середніми, або просто солями. Наприклад,

  • CH3COOH + Mg(ОН)3 = Mg(CH3COO)2 + 2H2O
  • Н2SO4 + Mg = MgSO4 + H2

Виходячи з теорії електролітичної дисоціації, солями називаються складні речовини, які у водному розчині дисоціюють на катіони металів і аніони кислотних залишків. Нормальні солі ніяких інших катіонів і інших аніонів не утворюють:

  • KCl (aq) ~ \overrightarrow{\leftarrow} K+(aq) + Cl(aq)
  • Al2(SO4)3 (aq) ~ \overrightarrow{\leftarrow} 2 Al3+(aq) + 3 SO2−4 (aq)

Кислі солі[ред.ред. код]

Якщо тільки частина кислотних атомів Гідрогену молекул кислот обмінена або заміщена на атоми металів, такі солі називають кислими, або гідросолями. Наприклад:

  • NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O
  • Ca(OH)2 + H3PO4 = CaHPO4 + 2H2O

Кислі солі у водному розчині дисоціюють на катіони металів, катіони Гідрогену і аніони кислотних залишків. Таким чином, кисла сіль ніби одночасно є і сіллю, оскільки при дисоціації вона утворює катіони металів, і кислотою, бо одночасно утворює і катіони Гідрогену:

  • NaHSO4 (aq) ~ \overrightarrow{\leftarrow} Na+(aq) + H+(aq) + SO2−4 (aq)
  • CaHPO4 (aq) ~ \overrightarrow{\leftarrow} Ca2+(aq) + H+(aq) + PO3−4 (aq)

Іони Гідрогену кислої солі при взаємодії її з основою теж можуть обмінюватись на іони металу з- утворенням нормальної солі і води:

  • NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O

Основні солі[ред.ред. код]

Якщо тільки частина гідроксильних груп у молекулах основ обмінена на кислотні залишки молекул кислот, то такі солі називають основними:

  • Cu(OH)2 + HCl = Cu(OH)Cl ↓ + H2O
  • Fe(OH)3 + H2CO3 = Fe(OH)CO3 ↓ + 2H2O
  • 2Cu(OH)2 + H2CO3 = Cu2(OH)2CO3 ↓ + 2H2O

Основні солі у водному розчині дисоціюють на катіони металу і аніони гідроксилу і кислотні залишки. Таким чином, основна сіль ніби одночасно є і сіллю, оскільки вона утворює при дисоціації аніони кислотних залишків, і основою, бо утворює і гідроксид-аніони:

  • Cu(OH)Cl ~ \overrightarrow{\leftarrow} Cu2+(aq) + OH(aq) + Cl(aq)
  • Fe(OH)CO3 ~ \overrightarrow{\leftarrow} Fe3+(aq) + OH(aq) + CO2−3 (aq)

Обидві ці солі у воді практично нерозчинні, але розчинна їх частина дисоціює, за наведеними рівняннями. Іони гідроксилу основної солі при взаємодії її з кислотою теж можуть обмінюватись на кислотні залишки з утворенням нормальної солі:

  • Cu(OH)Cl + HCl = CuCl2 + Н2О

Структурні формули[ред.ред. код]

При структурному зображенні формул солей виходять з формул відповідних кислот або основ, заміняючи в них кислотні атоми Гідрогену на атоми металу або гідроксильні групи основ на кислотні залишки. Для прикладу наведемо структурні формули фосфату кальцію, гідрокарбонату барію і основного карбонату міді:

структурні формули фосфату кальцію, гідрокарбонату барію і основного карбонату міді


Властивості[ред.ред. код]

Усі солі являють собою тверді кристалічні речовини. Щодо нагрівання деякі солі є досить стійкими. Наприклад, NaCl, KCl, Na2SO4 та деякі інші можна нагрівати до температури їх плавлення і навіть кипіння, і вони не розкладаються. Інші ж солі є нестійкими й при нагріванні вони розкладаються, не плавлячись. Наприклад:

  • CaCO3 = CaO + CO2

За розчинністю у воді солі поділяють на добре розчинні, малорозчинні й практично нерозчинні. Добре розчинними є всі солі нітратної й ацетатної кислот, а також майже всі солі натрію, калію й амонію. До практично нерозчинних солей належать хлорид срібла AgCl, сульфат барію BaSO4, всі силікати (за винятком Na2SiO3 і K2SiO3) та ін.

Хімічні властивості солей визначаються їх взаємодією з кислотами, основами, металами та іншими солями.

1. Солі можуть взаємодіяти з кислотами лише в тому випадку, коли реагуюча кислота сильніша за ту, від якої походить дана сіль. Наприклад:

  • FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S ↑
  • Na2SiO3 + Н2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3

2. Солі можуть взаємодіяти з лугами, коли внаслідок реакції утворюється нерозчинна основа або нерозчинна сіль. Наприклад:

  • FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3
  • K2CO3 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaCO3

3. Розчини солей можуть взаємодіяти з металами, коли даний метал в електрохімічному ряду напруги стоїть лівіше від металу солі. Наприклад:

  • CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
  • HgCl2 + Cu = CuCl2 + Hg

4. Багато солей у розчинах можуть взаємодіяти одна з одною, коли одна з солей, що утворюється внаслідок реакції, є нерозчинною. Наприклад:

  • Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3
  • FeSO4 + BaCl2 = FeCl2 + BaSO4

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Ф. А. Деркач «Хімія» Л. 1968
  • Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0