Естествознание

Соли

 
 
01

Соли — самый разнообразный и многочисленный класс неорганических соединений. Они бывают средними, кислыми, основными, двойными, смешанными и комплексными. При н. у. все соли являются твердыми кристаллическими веществами, часто имеющими красивую окраску, причудливую форму кристаллов и самые разнообразные свойства.

Средние соли

02 Наиболее простые среди прочих видов солей — средние:
средние соли — это соединения, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков

Свое название эти соли получили именно потому, что представляют собой нечто среднее между основанием и кислотой:

гидроксид серебра (I) бромид серебра (I) бромистоводородная кислота
AgOH — основание AgBr — средняя соль HBr — кислота
   
03

Согласно правилам систематической номенклатуры название средней соли состоит из названия кислотного остатка, названия металла и валентности металла, если она не постоянна:

бромид серебра (I) карбонат кальция

AgBr — бромид серебра (I)

CaCO3 — карбонат кальция

карбонат свинца (IV) сульфат железа (III)

Pb(CO3)2 — карбонат свинца (IV)

Fe2(SO4)3— сульфат железа (III)
Серия «Элементы и соединения»

Из чего состоят атомы

Несколько слов о химических связях

Неорганические соединения. Оксиды

Основания и кислоты

Соли

 
   
04 Чтобы определить неизвестную валентность металла по формуле соли, необходимо:
  • вспомнить валентность кислотного остатка и взять ее со знаком «минус» — это будет степень окисления:
  • oбозначить степень окисления металла за x :
  • приравнять сумму всех степеней окисления к нулю, т. к. любая молекула электронейтральна:
    x + (–1) = 0 2x + 3(–2) = 0
  • решив уравнение, найти — это и есть валентность металла:
    x – 1 = 0
    x = +1
    валентность Ag — I
    2x – 6 = 0
    x = +3
    валентность Fe — III

05 Можно воспользоваться альтернативным способом определения валентности металла:
  • вспоминаем валентность кислотного остатка:
  • умножаем ее на количество кислотных остатков в молекуле соли:
    1 · 1 = 1 2 · 3 = 6
  • делим полученный результат на количество атомов металла и получаем искомую валентность:
    1 : 1 = I 6 : 2 = III

06 Чтобы написать формулу средней соли по ее названию, например:
сульфид натрия нитрат марганца (II)
необходимо, как и в любых подобных ситуациях:
  • записать символ металла и кислотный остаток:
    Na S Mn NO3
  • поставить над ними валентности, помня, что если валентность металла в названии не указана, значит она постоянна:
  • найти наименьшее общее кратное (НОК) двух валентностей:
    НОК (1; 2) = 2 НОК (2; 1) = 2
  • поделить НОК на каждую из валентностей — это и будут индексы в формуле средней соли:
    2 : 1 = 2
    2 : 2 = 1
    формула — Na2S
    2 : 2 = 1
    2 : 1 = 2
    формула — Mn(NO3)2
   
07

К средним солям относится и хорошо знакомая нам поваренная соль — это хлорид натрия NaCl. Обычно ее добывают в солончаках, к числу которых относятся, например, высохшие соляные озера (рис. 1).

 
Рис. 1
Насыпи поваренной соли в солончаке Уюни (Боливия)
Original by Carsten Drossel on flickr.com
08 Насыпи поваренной соли
 
   
   
09 Несколько упражнений
  1. Назовите по систематической номенклатуре следующие средние соли:
K2SO4
NiCrO4
Cr2S3
Ba(NO2)2
Cu3(PO4)2
AgCN
K2SO4 — сульфат калия
NiCrO4 — хромат никеля (II)
Cr2S3 — сульфид хрома (III)
Ba(NO2)2 — нитрит бария
Cu3(PO4)2 — фосфат меди (II)
AgCN — цианид серебра (I)

2.Напишите формулы следующих средних солей:
хлорид олова (IV)
дихромат кобальта (II)
борат рубидия
перманганат алюминия
хлорид олова (IV) — SnCl4
дихромат кобальта (II) — CoCr2O7
борат рубидия — Rb3BO3
перманганат алюминия — Al(MnO4)3

3. В 43,5 г сульфата некоторого щелочного металла содержится примерно 1,5·1023 атомов серы. Что это за металл?
   
  ***
 
 

Кислые соли

10 Кислые соли называются так потому, что при их образовании не все атомы водорода в кислоте были замещены атомами металлов:
кислые соли — это соединения, состоящие из атомов металлов, кислотных остатков и не замещенных металлами атомов водорода

Например, серная кислота может образовывать как средние, так и кислые соли:

сульфат серебра (I) гидросульфат серебра (I)

Ag2SO4 — средняя соль

AgHSO4 — кислая соль

В то же время бромистоводородная кислота HBr, не может образовывать кислых солей вообще, поскольку имеет лишь один атом водорода: либо он есть, либо его нет. А вот фосфорная кислота способна давать две кислых соли, отщепляя поочередно по одному атому водорода: LiH2PO4, Li2HPO4.

11

Каждый атом водорода уменьшает валентность кислотного остатка на единицу. Так, если для образования средней соли одному атому двухвалентного кальция требовался один сульфат, то в случае кислой соли их потребуется уже два:

сульфат кальция гидросульфат кальция

CaSO4 — средняя соль

Ca(HSO4)2 — кислая соль

   
12

Название кислой соли состоит из названия кислотного остатка, к которому добавляется префикс гидро- или дигидро-, в зависимости от того, сколько атомов водорода — один или два, — с ним связано, а также названия металла и его валентности, если она не постоянна:

дигидрофосфат серебра (I) гидросульфат кальция

AgH2PO4 — дигидрофосфат серебра (I)

Ca(HSO4)2 — гидросульфат кальция

   
13 Валентность металла в кислой соли, например Cr(HSO3)3, определяется по известному алгоритму:
  • ставим над кислотным остатком его степень окисления (равную валентности, взятой со знаком «минус»), а над водородом — его постоянную степень окисления, равную +1:
  • oбозначаем степень окисления металла за x :
  • приравниваем сумму всех степеней окисления к нулю:
    x + 3(+1 –2) = 0
  • решаем уравнение, находим — это и есть валентность металла:
    x + 3(–1) = 0
    x = +3
    валентность Cr — III
    название кислой соли — гидросульфит хрома (III)

14 Теперь попробуем вывести формулу кислой соли по ее названию, например:
дигидрофосфат магния
Для этого:
  • запишем символ металла и кислотный остаток, связанный с двумя атомами водорода:
    Mg  H2PO4
  • учтем, что каждый атом водорода уменьшает валентность кислотного остатка на единицу:
  • металл имеет либо постоянную валентность (как магний в нашем случае), либо она должна быть указана в скобках в названии соли; проставим валентности над обеими частями будущей формулы:
  • найдем наименьшее общее кратное двух валентностей:
    НОК (2; 1) = 2
  • поделим НОК на каждую из валентностей и получим искомые индексы:
    2 : 2 = 1
    2 : 1 = 2
    формула — Mg(H2PO4)2
   
 

Основные соли

15 Осно́вные соли называются так потому, что при их образовании не все гидроксилы в соответствующем основании были замещены кислотными остатками:
основные соли — это соединения, состоящие из атомов металлов, незамещенных гидроксилов и кислотных остатков.

Так, кальций может образовывать одну основную соль:

гидроксид кальция бромид гидроксокальция

основание

основная соль

а трехвалентное железо — две:

гидроксид железа (III) бромид гидроксожелеза (III) бромид дигидроксожелеза (III)

основание

основные соли

Гидроксиды же одновалентных металлов, очевидно, вообще не могут образовывать основных солей.

16

Каждый гидроксил уменьшает валентность металла на единицу: в средней соли на один карбонат приходится один атом кальция, а в основной соли — уже два:

карбонат кальция карбонат гидроксокальция

CaCO3 — средняя соль

(CaOH)2CO3 — основная соль

   
17

Название основной соли состоит из названия кислотного остатка, названия металла, к которому добавляется префикс гидроксо-, дигидроксо- или тригидроксо-, в зависимости от того, сколько гидроксилов — один, два или три, — связано с одним атомом металла, а также валентности металла, если она не постоянна:

бромид дигидроксожелеза (III) карбонат гидроксокальция

Fe(OH)2Br — бромид дигидроксожелеза (III)

(CaOH)2CO3 — карбонат гидроксокальция

   
18 Валентность металла в основной соли, например Sn(OH)3NO3, определяется таким же способом, как и в других типах солей:
  • ставим над кислотным остатком его степень окисления, равную валентности, взятой со знаком «минус», над гидроксилом — постоянную степень окисления, равную –1:
  • обозначаем степень окисления металла за x :
  • приравниваем сумму всех степеней окисления к нулю:
    x + 3(–1) + (–1) = 0
  • решаем уравнение:
    x – 4 = 0
    x = +4
    валентность Sn — IV
    название основной соли — нитрат тригидроксоолова (IV)

19 Чтобы вывести формулу основной соли по ее названию, например
силикат гидроксомеди (II),
сделаем следующее:
  • запишем символ металла, указанное количество гидроксилов (в нашем случае один) и кислотный остаток; металл с гидроксилом можно для удобства взять в скобку:
    (CuOH)  SiO3
  • каждый гидроксил понижает валентность металла на единицу, поэтому медь вместе с гидроксилом будет иметь валентность I; проставим валетности над обеими частями будущей формулы:
  • найдем наименьшее общее кратное двух валентностей:
    НОК (1; 2) = 2
  • поделим НОК на каждую из валентностей и получим искомые индексы:
    2 : 1 = 2
    2 : 2 = 1
    формула соли — (CuOH)2SiO3
   
 
 
   
   
20 Попробуйте сами
  4. Назовите по систематической номенклатуре следующие кислые и основные соли:
LiHS
Ni(HSO3)2
Fe2(HPO4)3
(BaOH)I
Al(OH)2NO3
(FeOH)2CrO4
LiHS — гидросульфид лития
Ni(HSO3)2 — гидросульфит никеля (II)
Fe2(HPO4)3 — гидрофосфат железа (III)
(BaOH)I — иодид гидроксобария
Al(OH)2NO3 — нитрат дигидроксоалюминия
(FeOH)2CrO4 — хромат гидроксожелеза (II)

5. Напишите формулы следующих соединений, если они существуют:
хлорид гидроксомарганца (II)
гидродихромат калия
нитрит дигидроксоцинка
дигидрофосфат свинца (IV)
хлорид гидроксомарганца (II) — (MnOH)Cl
гидродихромат калия — KHCr2O7
нитрит дигидроксоцинка — такого не бывает
дигидрофосфат свинца (IV) — Pb(H2PO4)4
   
  ***
 
 
 
«Элементы и соединения — Соли», декабрь 2009 Д. В. Широков
© 2009–2011 «Естествознание»
При перепечатке материалов ссылка на ресурс обязательна
Пишите нам: mail@nscience.ru
О проекте