Готовимся к ЕГЭ. Соли

Средние соли

 

Химические свойства.

1. Соли взаимодействуют с металлами с образованием новой соли и нового металла. Данный металл может вытеснять из растворов солей только те металлы, которые находятся правее его в электрохимическом ряду напряжений.

Щелочные и щелочноземельные металлы, взаимодействуя с растворами солей, вытесняют водород из воды, но не восстанавливают ионы металлов. Поэтому для выделения металлов из растворов их солей эти металлы использовать нельзя.

В расплаве соли взаимодействуют с ЩМ и ЩЗМ

ZnCl_2(р-в) + 2Na = 2NaCl + Zn

Чтобы получить расплав, соль необходимо нагреть. Но многие соли при нагревании разлагаются.  И реагировать с металлом, естественно, при этом не могут. Таким образом, реагировать с металлами в расплаве могут только те соли, которые не разлагаются при нагревании. А разлагаются при нагревании почти все нитраты, нерастворимые карбонаты и некоторые другие соли.

 

2. Растворы солей взаимодействуют со щелочами с образованием новой соли и нового основания. Реакция возможна, если образующееся основание или образующаяся соль выпадает в осадок.

3. Соли взаимодействуют с кислотами.  Нерастворимые соли взаимодействуют только с более сильными кислотами (более сильная кислота вытесняет менее сильную кислоту из соли). Растворимые соли взаимодействуют с растворимыми кислотами, если в продуктах реакции есть осадок, газ или вода или слабый электролит.

 

4. Соли могут взаимодействовать между собой с образованием новых солей, если одна из солей выпадает в осадок.

5. С нелетучими кислотными или амфотерными оксидами реагируют соли летучих кислот

Амфотерные оксиды, а также диоксид кремния (SiO₂) при их сплавлении с сульфитами и карбонатами вытесняют из последних сернистый (SO₂) и углекислый (CO₂) газы соответственно. Например:

Al₂O₃+ Na₂CO₃ = 2NaAlO₂+ CO₂

SiO₂+ K₂SO₃= K₂SiO₃ + SO₂

Также к реакциям оксидов с солями можно условно отнести взаимодействие сернистого и углекислого газов с водными растворами или взвесями соответствующих солей — сульфитов и карбонатов, приводящее к образованию кислых солей:

Na₂CO₃+ CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃

CaCO₃+ CO₂+ H₂O = Ca(HCO₃)₂

Также сернистый газ при пропускании его через водные растворы или взвеси карбонатов вытесняет из них углекислый газ благодаря тому, что сернистая кислота является более сильной и устойчивой кислотой, чем угольная:K₂СO₃+ SO₂= K₂SO₃+ CO₂

6. Многие соли разлагаются при нагревании.

Многие нормальные соли разлагаются при нагревании с образованием двух оксидов – кислотного и основного: 

CaCO₃ → СаО + СО₂. 

Соли азотной кислоты

Продукты термического разложения нитратов зависят от положения катиона металла в ряду напряжений металлов.

1) для Me левее Mg (исключая Li))

MeNO₃ → MeNO₂ + O₂↑

2) для Me от Mg до Cu, а также Li

(при термическом разложении нитрата железа (II)/хрома (II) образуется оксид железа (III)/ хрома (III).

MeNO₃ →  MeO + NO₂↑ + O₂↑

3) для Me правее Cu

MeNO₃ →  Me + NO₂↑ + O₂↑

 

Соли аммония

Все соли аммония при прокаливании разлагаются. Чаще всего при этом выделяется аммиак NH₃ и кислота или продукты ее разложения.

NH₄Cl → NH₃↑ + HCl↑ (=NH₄Br, NH₄I, (NH₄)₂S)

(NH₄)₃PO₄ → 3NH₃↑ + H₃PO₄ 

(NH₄)₂HPO₄ →2NH₃↑ + H₃PO₄

NH₄H₂PO₄ → NH₃↑ + H₃PO₄

(NH₄)₂CO₃ →2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O↑

NH₄HCO₃ →NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O↑

Иногда соли аммония, содержащие анионы - окислители, разлагаются при нагревании с выделением N₂, NO или N₂O.

(NH₄)Cr₂O₇ → N₂↑ + Cr₂O₃ + 4H₂O↑

NH₄NO₃ →N₂O↑ + 2H₂O↑ (при температуре 170-230⁰С)

2NH₄NO₃ → N₂↑ + 2NO + 4H₂O↑

NH₄NO₃ → NH₃+ HNO₃   (до температуры плавления 170^оС)

2NH₄NO₃ → 2N₂ + O₂ + 4H₂O. ( при температурах выше 230 ^оС - со взрывом)

NH₄NO₂ →N₂↑ + 2H₂O↑

2NH₄MnO₄ →N₂↑ + 2MnO₂ + 4H₂O↑

 

Соли угольной кислоты

Почти все карбонаты разлагаются до оксида металла и СО₂. Карбонаты щелочных металлов кроме лития не разлагаются при нагревании. Карбонаты серебра и ртути разлагаются до свободного металла. 

MeCO₃ →MeO + CO₂↑

2Ag₂CO₃ → 4Ag + 2CO₂↑ + O₂↑

Все гидрокарбонаты разлагаются до соответствующего карбоната.

MeHCO₃ → MeCO₃ + CO₂↑ + H₂O↑

 

Соли сернистой кислоты

Сульфиты при нагревании диспропорционируют, образуя сульфид и сульфат. Образующийся при разложении (NH₄)₂SO₃ сульфид (NH₄)₂S сразу же разлагается на NH₃ и H₂S.

MeSO₃ → MeS + MeSO₄

(NH₄)₂SO₃ → 2NH₃↑ + H₂S↑ + 3(NH₄)₂SO₄

Гидросульфиты разлагаются до сульфитов, SO₂ и H₂O.

MeHSO₃ → MeSO₃ + SO₂↑ +H₂O↑

 

Соли серной кислоты

Многие сульфаты при t > 700-800 С разлагаются до оксида металла и SO₃, который при такой температуре разлагается до SO₂ и О₂.

2CaSO₄ →2CaO + 2SO₂↑ + O₂↑

2Fe₂(SO₄)₃ →2Fe₂O₃ + 6SO₂↑ + 3O₂↑

2FeSO₄ →Fe₂O₃ + SO₃↑ + SO₂↑

Сульфаты щелочных металлов термостойки.

Сульфаты серебра и ртути разлагаются до свободного металла.

Ag₂SO₄ →2Ag + SO₂↑ + O₂↑

Гидросульфаты разлагаются сначала до дисульфатов, а затем до сульфатов.

MeHSO₄ →MeS₂O₇ + H₂O↑

MeS₂O₇ →MeSO₄ + SO₃↑

 

Примеры термического разложения других солей

4K₂Cr₂O₇ → 4K₂CrO₄ + 2Cr₂O₃ + 3O₂

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

KClO₄ → KCl + O₂      (550—620 °C)

4KClO₃ → KCl + 3KClO₄     (400 °C)

2KClO₃ → 2KCl +3O₂ (150—300 °C, кат. MnO₂)

2NaHS →Na₂S + H₂S

2CaHPO₄ →Ca₂P₂O₇ + H₂O

Ca(H₂PO₄)₂ → Ca(PO₃)₂ +2H₂O

2AgBr →2Ag + Br₂ (=AgI) по действием hν

 

Кислые соли.

Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода многоосновных кислот на металл. Номенклатура кислых солей отличается от средних только добавлением приставки «гидро…» или «дигидро…» к названию соли, например: NaHCO₃ – гидрокарбонат натрия, Са(Н₂РО₄)₂ – дигидрофосфат кальция.

 

Получение.

1. Кислые соли получаются при взаимодействии многоосновных кислот с металлами

Zn + 2H₂SO₄ = H₂ + Zn(HSO₄)₂,

2. Кислые соли получаются при взаимодействии кислот с  оксидами металлов

CaO + H₃PO₄ = CaHPO₄ + H₂O

3. При взаимодействии щелочей с избытком многоосновной кислоты образуются кислые соли.

H₃PO₄  +  KOH  →  KH₂PO₄  +  H₂O

H₃PO₄  +  2KOH  →  K₂HPO₄  +  2H₂O

4. При взаимодействии щелочей с избытком кислотных оксидов, которым соответствуют многоосноосновные кислоты, образуются кислые соли

NaOH  +  CO₂  →  NaHCO₃

5.Кислые соли получаются при взаимодействии кислот с аммиаком, если кислота в избытке.

NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄,

2NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₂HPO₄.

 

Химические свойства

1. Взаимопревращения. Средняя соль  кислая соль; например: K₂СО₃  KНСО₃.

Чтобы из средней соли получить кислую, нужно добавить избыток кислоты или соответствующего оксида и воды:

K₂СО₃ + Н₂О + СО₂ = 2KНСО₃.

Чтобы из кислой соли получить среднюю, нужно добавить избыток щелочи:

KНСО₃ + KОН = K₂СО₃ + Н₂О.

2. Кислые соли проявляют свойства кислот, взаимодействуют с металлами

2KНSO₄ + Mg = H₂ + MgSO₄ + K₂SO₄,

3. Кислые соли проявляют свойства кислот, взаимодействуют оксидами металлов

2KHSO₄ + MgO = H₂O + MgSO₄ + K₂SO₄,

4. Кислые соли проявляют свойства кислот, взаимодействуют с гидроксидами металлов. Со щелочами реагируют следующим образом, если в составе кислой соли и щелочи имеется один и тот же металл, то в результате образуется нормальная соль. К примеру:
NаHCO₃ + NаOH → Nа₂CO₃ + H₂O. 

Если же щелочь содержит другой металл, то образуются две средние соли.

2KHSO₄ + 2NaOH = 2H₂O + K₂SO₄ + Na₂SO₄,

5. Кислые соли проявляют свойства кислот, взаимодействуют с солями

2KHSO₄ + MgCO₃ = H₂O + CO₂ + K₂SO₄ + MgSO₄,

2KHSO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + K₂SO₄ + 2HCl.

6. Некоторые кислые соли взаимодействуют с кислыми солями более слабых кислот. При этом более сильные кислоты вытесняют более слабые: кислая соль₁ + кислая соль₂ = соль₃ + кислота

KHSO₄ + KHCO₃ = H₂O + CO₂↑ + K₂SO₄

7. Все кислые соли по типу реакции соединения реагируют с аммиаком и его водными растворами:

NH₃ + NH₄H₂PO₄ = (NH₄)₂HPO₄

NH₃ + KHCO₃ = NH₄KCO₃

 8. Кислые соли при нагревании разлагаются

Гидросульфиты разлагаются до сульфитов, SO₂ и H₂O.

MeHSO₃ → MeSO₃ + SO₂↑ +H₂O↑

Все гидрокарбонаты разлагаются до соответствующего карбоната.

MeHCO₃ → MeCO₃ + CO₂↑ + H₂O↑

 

Основные соли.

Название основных солей складывается из названия аниона в именительном падеже с добавлением приставки – гидроксо и названия металла с указанием его степени окисления римской цифрой в скобках, если он имеет переменную степень окисления, например: AlOHCl₂ − гидроксидхлорида алюминия, (CuOH)₂CO₃ − гидроксидкарбоната меди (II), FeOHSO₄ − гидроксидсульфата железа (III). При содержании в основной соли двух гидроксогрупп употребляется приставка – дигидроксо, например: Fe(OH)₂Cl − дигидроксидхлорида железа (III).

Способы получения

1) при добавлении недостатка раствора щелочи к растворам средних солей металлов, образованных труднорастворимыми основаниями или амфотерными гидроксидами, например:

AlCl₃ + NaOH → AlOHCl₂ +NaCl.

2) при действии растворов солей слабых кислородных кислот на средние соли, например:

2MgCl₂ + 2K₂CO₃ + H₂O → (MgOH)₂CO₃ + CO₂ + 4KCl.

 3) при действии недостатка кислоты на многокислотные основания или амфотерные гидроксиды, например:

Fе(OH)₃ + 2HNO₃ → FеOH(NO₃)₂ + 2H₂O.

 

Химические свойства

Получение основной соли из средней:  средняя соль + соответствующее основание: CuCl₂ + Cu(OH)₂ = 2Cu(OH)Cl

 Получение средней соли из основной: основная соль + соответствующая кислота: Cu(OH)Cl + HCl = CuCl₂ + H₂O

 

Данные соли вступают в те же реакции, что и основания.

1. Реагируют с кислотами, если в составе основной соли и кислоты имеется один и тот же кислотный остаток, то в результате образуется нормальная соль. Например:

(MgOH)₂CO₃ + 2H₂SO₄ → 2MgSO₄ + CO₂ + 3H₂O,

CuOHCl + HCl → CuCl₂ + H₂O,

FeOH(NO₃)₂ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂O.

2. Реагируют со щелочами, например:

Fe(OH)NO₃ + КOH → Fe(OH)₂ + КNO₃ . 

3. Многие основные соли при нагревании разлагаются. Основные соли бескислородных кислот разлагаются на воду и оксосоли

Al(OH)₂Br → AlOBr + H₂O↑

2AlOHCl₂ →Al₂OCl₄ + H₂O↑

2MgOHCl →Mg₂OCl₂ + H₂O↑

Основные соли кислородсодержащих кислот разлагаются на оксид металла и продукты термического разложения соответствующей кислоты.

2AlOH(NO₃)₂ →Al₂O₃ + NO₂↑ + 3O₂↑ + H₂O↑

(CuOH)₂CO₃ → 2CuO + H₂O↑ + CO₂↑

 

Комплексные соли.

 

1. Комплексные соединения могут вступать в реакции обмена.

 Образуются разные продукты, в зависимости от количества кислоты.

При избытке сильной кислоты образуются две средних соли и вода.

Na[Al(OH)₄] + 4HCl → AlCl₃ + NaCl + H₂O.

При недостатке сильной кислоты образуются средняя соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода.

Na₂[Zn(OH)₄] + 2HCl → 2NaCl + Zn(OH)₂↓ +2H₂O.

 

Na [Al(OH)₄]+HCl=NaCl+Al(OH)₃+H₂O

Na [Al(OH)₄]+2HCl=NaCl+Al(OH)₂Cl+2H₂O

Na [Al(OH)₄]+3HCl=NaCl+Al(OH)Cl₂+3H₂O

Na [Al(OH)₄]+4HCl=NaCl+AlCl₃+4H₂O

При действии слабой кислоты образуются кислая соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода.

Na[Al(OH)₄] + H₂S = NaHS + Al(OH)₃ + H₂O,

K₃[Cr(OH)₆] + 3H₂CO₃ = 3KHCO₃ + Cr(OH)₃ + 3H₂O.

2. При действии углекислого газа или сернистого газа получаются кислая соль активного металла и нерастворимое основание

Na[Al(OH)₄] + CO₂ = NaHCO₃ + Al(OH)₃↓

K₃[Cr(OH)₆]+ 3SO₂ = 3KHSO₃ + Cr(OH)₃↓

Na[Al(OH)₄] + H₂S = NaHS + Al(OH)₃↓+ H₂O

 

3. При действии солей, образованных сильными кислотами и катионами  Fe³⁺, Al³⁺ и  Cr³⁺ происходит взаимное усиление гидролиза, получаются два амфотерных гидроксида и соль активного металла.

3Na[Al(OH)₄] + FeCl₃ = 3Al(OH)₃↓ + Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

K₃[Cr(OH)₆] + Al(NO₃)₃ = Al(OH)₃↓ + Cr(OH)₃↓+ 3KNO₃

 

4. Гидроксокомплексы амфотерных металлов разлагаются в основном на среднюю соль и воду.

K[Al(OH)₄] → KAlO₂ + 2H₂O↑

Na₂[Zn(OH)₄] → ZnO + 2NaOH + H₂O↑

5. Разрушение комплекса за счет образования малорастворимых соединений

  2[Cu(NH₃)₂]Cl + K₂S = CuS↓ + 2KCl + 4NH₃↑