Общая химия (стр. 30 )

Уравнение диссоциации средней соли Na2S04 можно записать так:

Если основания взято меньше, чем требуется для полной ней­трализации серной кислоты, то при упаривании будут выпадать кристаллы кислой соли:

Диссоциацию кислой соли можно выразить уравнением

Анион кислой соли подвергается вторичной диссоциации как слабый электролит:

Кислые соли образуются многоосновными кислотами. Одноосновные кислоты кислых солей не образуют.

Основные соли можно представить как продукт неполного замещения гидроксогрупп основания на кислотные остатки. На­пример:

Мg(ОН)2 + НС1 - Мg(ОН)С1 + Н20

или в ионной форме:

Мg(ОН)2 + Н+ = Мg(ОН)+ + Н2О

Диссоциацию основной соли можно выразить уравнением

Катион основной соли в незначительной степени подвергается дальнейшей диссоциации:

Итак, основные соли образуются многокислотными (двух и более) основаниями. Однокислотные основания основных солей не образуют.

Двойные соли состоят из ионов двух разных металлов и кислотного остатка. Например, КА1(S04)2. Диссоциацию таких солей можно выразить уравнениями:

Двойные соли диссоциируют на ионы металлов и кислотного остатка.

В состав комплексных солей входят сложные (комплексные) ионы (в формулах они заключаются в квадратные скобки), которые и отщепляются при диссоциации. Например:

В свою очередь, сложные (комплексные) ионы в очень малой степени подвергаются дальнейшей диссоциации:

Таким образом, комплексные соли при диссоциации сначала отщепляют комплексные ионы, которые затем подвергаются вторичной диссоциации как слабые электролиты.

Названия cолей. Наиболее распространены международные названия солей. Они состоят из двух слов — названия аниона в именительном падеже и катиона в родительном. Число анионов и катионов, как правило, не указывается. Но если один и тот же металл проявляет различную степень окисления, то ее указывают в скобках римской цифрой. Например, КNОз — нитрат калия, Fе2(S04)з — сульфат железа (III), NаСl — хлорид натрия.

Названия кислых солей образуют добавлением к названию аниона приставки гидро-, а если необходимо, то с соответствующими числительными: NаНS04 — гидросульфат натрия,  КН2РО4 — дигидрофосфат калия.

Названия основных солей образуют, добавляя к наименованию аниона соответствующей средней соли приставки гидроксо-:

А1(0Н)S04 — гидроксосульфат алюминия, А1(ОН)2С1 — дигидрок - сохлорид алюминия.

Получение. Соли получают при химическом взаимодействии соединений различных классов и простых веществ. Отметим важнейшие способы получения солей.

Реакция нейтрализации:

КОН + HNОз = КNОз + Н20

Взаимодействие кислот с основными оксидами:

Н2S04 + СuО = СuS04 + Н20

Взаимодействие кислот с солями:

Взаимодействие двух различных солей:

Взаимодействие оснований с кислотными оксидами:

Взаимодействие щелочей с солями:

Взаимодействие основных оксидов с кислотными:

СаО + SiO2 = СаSiOз

Взаимодействие металлов с неметаллами:

2К + С12 = 2КС1

Взаимодействие металлов с кислотами:

2А1 + 6НС1 = 2А1С1з + ЗН2^

Взаимодействие металлов с солями:

Fе + СuS04 = Fе S04 + Сu

Существуют и другие способы получения солей.

Свойства. Соли, за небольшим исключением, являются твердыми кристаллическими веществами. По растворимости в воде их можно разделить на растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые. Все соли азотной и уксусной кислот растворимы в воде. Растворимы в воде соли сульфатной кислоты, кроме АgС1, Hg2С12. Химические свойства солей обусловливаются их отношением к металлам, кислотам и солям.

1. В ряду стандартных электродных потенциалов каждый предыдущий металл вытесняет последующие из растворов их солей. Например:

2.Соли взаимодействуют со щелочами:

3.Соли взаимодействуют с кислотами:

4.Многие соли взаимодействуют между собой:

При проведении реакций 1—4 обычно берутся растворы солей. Реакции протекают до конца лишь в том случае, если один из образующихся продуктов уходит из сферы реакции, т. е. выпадает в виде осадка, уходит в виде газа или представляет собой малодиссоциированное соединение.

§ 6.5. Гидролиз солей

Определение. Опыт показывает, что растворы средних солей имеют щелочную, кислую или нейтральную реакции, хотя они и не содержат ни водородных, ни гидроксильных ионов. Объяснение этому факту следует искать во взаимодействии солей с водой. Рассмотрим, например, раствор ацетата натрия СНзСООNa име­ющий щелочную реакцию. Ацетат натрия как сильный электролит при растворении в воде полностью диссоциирует на ионы и СНзСОО-. Последние взаимодействуют с Н+ и ОН--ионами воды. При этом ионы не могут связать ионы ОН - в молекулы, так как NaОН является сильным электролитом и существует в растворе только в виде ионов. В то же время ацетат-ионы связывают ионы Н+ с образованием молекул слабого электролита — уксусной кислоты, в результате чего новые молекулы Н20 диссоциируют на Н+- и ОН-ионы. Эти процессы протекают до тех пор, пока не установится равновесие:

Суммарное уравнение одновременно протекающих процессов имеет вид

Это уравнение показывает, что в результате образования слабого электролита (уксусной кислоты) смещается ионное равновесие диссоциации воды и создается избыток ОН --ионов, а потому раствор приобретает щелочную реакцию.

Взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию

слабого электролита, называется гидролизом соли.

Как показано в примере, раствор стал щелочным в результате гидролиза соли СНзСОONа.

Случаи гидролиза солей. Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты и основания. Так, ацетат натрия СНзСООNа образован слабой кислотой СНзСООН и сильным ос­нованием NаОН, хлорид аммония NH4Cl — слабым основанием NH4OH и сильной кислотой НС1, СНзCOONH4 — слабой кисло­той СНзСООН и слабым основанием NH4OH, а NaCl — сильным основанием NaOH и сильной кислотой НС1.

1.Все соли, образованные слабой кислотой и сильным осно­ванием, Подвергаются гидролизу. Они сообщают раствору щелочную реакцию (рН > 7)

2.Соли, образованные сильной кислотой и слабым основани­ем, также подвергаются гидролизу. Они сообщают раствору кислую реакцию, как это имеет место в растворе хлорида аммония NH4Cl. В этом случае образуется слабый электролит NH4OH. В результате часть ионов ОН - связывается ионами NH4, а ионы Н+ остаются в избытке.

Следовательно, в результате гидролиза NH4Cl раствор этой соли приобретает кислую реакцию (рН < 7). Уравнение гидролиза* можно записать так:

3.Еще легче подвергаются гидролизу соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием. Например: CHзCOONH4. Ионы этой соли одновременно связывают ионы Н+ и ОН, сме­щая равновесие диссоциации воды:

В этом случае реакция раствора зависит от степени диссоциации продуктов гидролиза — кислоты и основания; если преобладают ионы ОН-, она щелочная, а если ионы Н+ — кислая, если же их число одинаково — нейтральная. Поскольку в рассматриваемом примере степени диссоциации СНзСООН и NH4OH, об­разующихся в результате гидролиза, примерно равны, то раствор соли будет нейтральным.

Однако реакция водного раствора карбоната аммония — тоже соли слабой кислоты и слабого основания — слабощелочная:

так как степень диссоциации NH4OH больше степени диссоциации иона НСО3.

4. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. Ионы таких солей не могут образовывать с водой слабых электролитов. В этом случае ионы соли практически в реакции не участвуют и равновесие диссоциации воды не нарушается, концентрация Н+- и ОН - - ионов остается такой же, как у чистой воды, а значит, раствор будет иметь нейтральную реакцию (рН 7)*.

Гидролиз солей всегда происходит в тех случаях, когда их ионы, образующиеся в результате электролитической диссоциации, спо­собны образовывать с водой слабые (малодиссоциированные) электролиты.

Для большинства солей гидролиз — процесс обратимый. Когда продукты гидролиза уходят из сферы реакции, гидролиз протекает необратимо, например:

(в уравнениях необратимого гидролиза ставится знак равенства).

Гидролиз рассматривается протеолитической теорией как реакция перехода протона от кислоты к основанию, поскольку вода может играть роль и кислоты и основания. Так, ацетат-ион, являющийся акцептором протона, реагирует с водой, как с кислотой: