Реферат: Мир солей
Если такой раствор выпарить, то мы получим смесь солей NaCl, KBr, NaBr и KCl, но чистые соли в таких реакциях получить не удается.
8. Реакция металлов с кислотами
В способах 1-7 имели дело с реакциями обмена (только способ 4 – реакция соединения). Но соли образуются и в окислительно-восстановительных реакциях. Например, металлы, расположенные левее водорода в ряду активности металлов, вытесняют из кислот водород и сами соединяются с ними, образуя соли:
Fe | + | H2 SO4 ( разб .) | = | FeSO4 | + | H2 |
сульфат железа II |
9. Реакция металлов с неметаллами
Эта реакция внешне напоминает горение. Металл "сгорает" в токе неметалла, образуя мельчайшие кристаллы соли, которые выглядят, как белый "дым":
2 K | + | Cl2 | = | 2 KCl |
хлорид калия |
10. Реакция металлов с солями
Более активные металлы, расположенные в ряду активности левее, способны вытеснять менее активные (расположенные правее) металлы из их солей:
Zn | + | CuSO4 | = | Cu | + | ZnSO4 |
порошок меди | сульфат цинка |
Физические свойства
Соли представляют собой твердые кристаллические вещества. Соли имеют широкий диапазон температур плавления и термического разложения.
По растворимости в воде различают растворимые, мало растворимые и практически нерастворимые соли. К растворимым относятся почти все соли натрия, калия и аммония, многие нитраты, ацетаты и хлориды, многие кислые соли.
Растворимость солей в воде при комнатной температуре
Кати- оны | Анионы | |||||||||
F- | Cl- | Br- | I- | S2- | NO3 - | CO3 2- | SiO3 2- | SO4 2- | PO4 3- | |
Na+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
K+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
NH4 + | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
Mg2+ | РК | Р | Р | Р | М | Р | Н | РК | Р | РК |
Ca2+ | НК | Р | Р | Р | М | Р | Н | РК | М | РК |
Sr2+ | НК | Р | Р | Р | Р | Р | Н | РК | РК | РК |
Ba2+ | РК | Р | Р | Р | Р | Р | Н | РК | НК | РК |
Sn2+ | Р | Р | Р | М | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Pb2+ | Н | М | М | М | РК | Р | Н | Н | Н | Н |
Al3+ | М | Р | Р | Р | Г | Р | Г | НК | Р | РК |
Cr3+ | Р | Р | Р | Р | Г | Р | Г | Н | Р | РК |
Mn2+ | Р | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
Fe2+ | М | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
Fe3+ | Р | Р | Р | - | - | Р | Г | Н | Р | РК |
Co2+ | М | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
Ni2+ | М | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Cu2+ | М | Р | Р | - | Н | Р | Г | Н | Р | Н |
Zn2+ | М | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Cd2+ | Р | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Hg2+ | Р | Р | М | НК | НК | Р | Н | Н | Р | Н |
Hg2 2+ | Р | НК | НК | НК | РК | Р | Н | Н | М | Н |
Ag+ | Р | НК | НК | НК | НК | Р | Н | Н | М | Н |
Условные обозначения:
Р — вещество хорошо растворимо в воде; М — малорастворимо; Н — практически нерастворимо в воде, но легко растворяется в слабых или разбавленных кислотах; РК - нерастворимо в воде и растворяется только в сильных неорганических кислотах; НК - нерастворимо ни в воде, ни в кислотах; Г - полностью гидролизуется при растворении и не существует в контакте с водой. Прочерк означает, что такое вещество вообще не существует.
В водных растворах соли полностью или частично диссоциируют на ионы. Соли слабых кислот и (или) слабых оснований подвергаются при этом гидролизу. Водные растворы солей содержат гидратированные ионы, ионные пары и более сложные химические формы, включающие продукты гидролиза и др. Ряд солей растворимы также в спиртах, ацетоне, амидах кислот и др. органических растворителях.
Из водных растворов соли могут кристаллизоваться в виде кристаллогидратов, из неводных - в виде кристаллосольватов, например СаВг2 • ЗС2Н5ОН.
Данные о различных процессах, протекающих в водносолевых системах, о растворимости солей при их совместном присутствии в зависимости от температуры, давления и концентрации, о составе твердых и жидких фаз могут быть получены при изучении диаграмм растворимости водно-солевых систем.
Химические свойства солей
Наиболее распространенные реакции солей – реакции обмена и окислительно-восстановительные реакции. Сначала рассмотрим примеры окислительно-восстановительных реакций.
1. Окислительно-восстановительные реакции солей
Поскольку соли состоят из ионов металла и кислотного остатка, их окислительно-восстановительные реакции условно можно разбить на две группы: реакции за счет иона металла и реакции за счет кислотного остатка, если в этом кислотном остатке какой-либо атом способен менять степень окисления.
а) Реакции за счет иона металла .
Поскольку в солях содержится ион металла в положительной степени окисления, они могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, где ион металла играет роль окислителя. Восстановителем чаще всего служит какой-нибудь другой (более активный) металл. Приведем пример:
Hg2+ SO4 | + | Sn0 | = | Hg0 | + | Sn2+ SO4 |
соль менее активного металла (окислитель) | более активный металл (восстановитель) |
Принято говорить, что более активные металлы способны вытеснять другие металлы из их солей. Металлы, находящиеся в ряду активности левее, являются более активными.
б) Реакции за счет кислотного остатка .
В кислотных остатках часто имеются атомы, способные изменять степень окисления. Отсюда – многочисленные окислительно-восстановительные реакции солей с такими кислотными остатками.
Например:
Na2 S–2 | + | Br2 0 | = | S0 | + | 2 NaBr–1 |
соль сероводородной кислоты | сера |
2 KI–1 | + | H2 O2 –1 | + | H2 SO4 | = | I2 0 | + | K2 SO4 | + | 2 H2 O–2 |
соль иодоводородной кислоты | иод |
2 KMn+7 O4 | + | 16 HCl–1 | = | 5 Cl2 0 | + | 2 KCl | + | 2 Mn+2 Cl2 | + | 8 H2 O |
соль марганцевой кислоты | хлорид марганца |
2 Pb(N+5 O3 –2 )2 | = | 2 PbO | + | 4 N+4 O2 | + | O2 0 |
соль азотной кислоты | при нагревании |
2. Обменные реакции солей
Такие реакции могут происходить, когда соли реагируют:
а) с кислотами;
б) с щелочами:
в) с другими солями.
При проведении обменных реакций берут растворы солей. Общим требованием для таких реакций является образование малорастворимого продукта, который удаляется из раствора в виде осадка. Например:
а) CuSO4 + H2 S = CuS (осадок) + H2 SO4
AgNO3 + HCl = AgCl (осадок) + HNO3
б) FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 (осадок) + 3 NaCl
CuSO4 + 2 KOH = Cu(OH)2 ( осадок ) + K2 SO4
в) BaCl2 + K2 SO4 = BaSO4 ( осадок ) + 2 KCl