Соли в химии это кратко

Обновлено: 05.07.2024

Соли — органические и неорганические химические вещества сложного состава. В химической теории нет строгого и окончательного определения солей. Их можно охарактеризовать как соединения:
— состоящие из анионов и катионов;
— получаемые в результате взаимодействия кислот и оснований;
— состоящие из кислотных остатков и ионов металлов.

Кислотные остатки могут быть связаны не с атомами металлов, а с ионами аммония (NH₄)+, фосфония (РН₄)+, гидроксония (Н₃О)+ и некоторыми другими.

Виды солей

— Кислотные, средние, оснóвные. Если в кислоте все протоны водорода заменены ионами металла, то такие соли называют средними, например, NaCl. Если водород замещен лишь частично, то такие соли — кислые, напр. KHSO₄ и NaH₂PO₄. Если гидроксильные группы (OH)– основания замещены кислотным остатком не полностью, то тогда соль — оснóвная, напр. CuCl(OH), Аl(OH)SO₄.

— Простые, двойные, смешанные. Простые соли состоят из одного металла и одного кислотного остатка, например, K₂SO₄. В двойных солях два металла, например KAl(SO₄)₂. В смешанных солях два кислотных остатка, напр. AgClBr.

— Органические и неорганические.
— Комплексные соли с комплексным ионом: K₂[BeF₄], [Zn(NH₃)₄]Cl₂ и другие.
— Кристаллогидраты и кристаллосольваты.
— Кристаллогидраты с молекулами кристаллизационной воды. CaSO₄*2H₂O.
— Кристаллосольваты с молекулами растворителя. Например, LiCl в жидком аммиаке NH₃ дает сольват LiCl*5NH₃.
— Кислородосодержащие и не содержащие кислород.
— Внутренние, иначе называемые биполярными ионами.

Свойства

Большинство солей — твердые вещества с высокой температурой плавления, не проводящие ток. Растворимость в воде — важная характеристика, на ее основании реактивы делят на водорастворимые, малорастворимые и не растворимые. Многие соли растворяются в органических растворителях.

Соли реагируют:
— с более активными металлами;
— с кислотами, основаниями, другими солями, если в ходе взаимодействия получаются вещества, в дальнейшей реакции не участвующие, например, газ, нерастворимый осадок, вода. Разлагаются при нагревании, гидролизируются в воде.

В природе соли широко распространены в виде минералов, рассолов, залежей солей. Их добывают также из морской воды, горных руд.

Соли необходимы человеческому организму. Соли железа нужны для пополнения гемоглобина, кальция — участвуют в образовании скелета, магния — регулируют деятельность желудочно-кишечного тракта.

Применение солей

Соли активно используются в производстве, быту, сельском хозяйстве, медицине, пищепроме, химическом синтезе и анализе, в лабораторной практике. Вот лишь некоторые сферы их применения:

— Нитраты натрия, калия, кальция и аммония (селитры); кальций фосфорнокислый, хлорид калия — сырье для производства удобрений.
— Хлорид натрия необходим для получения пищевой поваренной соли, применяется в химпроме для производства хлора, соды, едкого натра.
— Гипохлорит натрия — популярный отбеливатель и средство для обеззараживания воды.
— Соли уксусной кислоты (ацетаты) используются в пищевой индустрии как консерванты (калий и кальций уксуснокислый); в медицине для изготовления лекарств, в косметической отрасли (натрий уксуснокислый), для многих других целей.
— Алюмокалиевые и хромокалиевые квасцы востребованы в медицине, пищепроме; для окрашивания тканей, кож, мехов.
— Многие соли используются в качестве фиксаналов для определения химического состава веществ, качества воды, уровня кислотности и пр.

В нашем магазине в широком ассортименте представлены соли, как органические так и неорганические.

Перед изучением этого раздела рекомендую прочитать следующую статью:

Соли – это сложные вещества, которые состоят из катионов металлов и анионов кислотных остатков.

1. Соли можно получить взаимодействием кислотных оксидов с основными.

кислотный оксид + основный оксид = соль

Например , оксид серы (VI) реагирует с оксидом натрия с образованием сульфата натрия:

2. Взаимодействие кислот с основаниями и амфотерными гидроксидами. При этом щелочи взаимодействуют с любыми кислотами: и сильными, и слабыми.

Щелочь + любая кислота = соль + вода

Например , гидроксид натрия реагирует с соляной кислотой:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

При взаимодействии щелочей с избытком многоосновной кислоты образуются кислые соли.

Например , гидроксид калия взаимодействует с избытком фосфорной кислоты с образованием гидрофосфата калия или дигидрофосфата калия:

Нерастворимые основания реагируют только с растворимыми кислотами.

Нерастворимое основание + растворимая кислота = соль + вода

Например , гидроксид меди (II) реагирует с серной кислотой:

Все амфотерные гидроксиды — нерастворимые. Следовательно, они ведут себя как нерастворимые основания при взаимодействии с кислотами:

Амфотерный гидроксид + растворимая кислота = соль + вода

Например , гидроксид цинка (II) реагирует с соляной кислотой:

Также соли образуются при взаимодействии аммиака с кислотами (аммиак проявляет основные свойства).

Аммиак + кислота = соль

Например , аммиак реагирует с соляной кислотой:

3. Взаимодействие кислот с основными оксидами и амфотерными оксидами. При этом растворимые кислоты взаимодействуют с любыми основными оксидами.

Растворимая кислота + основный оксид = соль + вода

Растворимая кислота + амфотерный оксид = соль + вода

Например , соляная кислота реагирует с оксидом меди (II):

2HCl + CuO → CuCl₂ + H₂O

4. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами. Сильные основания взаимодействуют с любыми кислотными оксидами.

Щёлочь + кислотный оксид → соль + вода

Например , гидроксид натрия взаимодействует с углекислым газом с образованием карбоната натрия:

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

Например , при взаимодействии гидроксида натрия с избытком углекислого газа образуется гидрокарбонат натрия:

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

Нерастворимые основания взаимодействуют только с кислотными оксидами сильных кислот.

Например , гидроксид меди (II) взаимодействует с оксидом серы (VI), но не вступает в реакцию с углекислым газом:

5. Соли образуются при взаимодействии кислот с солями. 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.

Например: карбонат кальция CaCO₃ (нерастворимая соль угольной кислоты) может реагировать с более сильной серной кислотой.

Силикат натрия (растворимая соль кремниевой кислоты) взаимодействует с соляной кислотой, т.к. в ходе реакции образуется нерастворимая кремниевая кислота:

6. Соли можно получить окислением оксидов, других солей, металлов и неметаллов (в щелочной среде) в водном растворе кислородом или другими окислителями.

Например , кислород окисляет сульфит натрия до сульфата натрия:

7. Еще один способ получения солей — взаимодействие металлов с неметаллами . Таким способом можно получить только соли бескислородных кислот.

Например , сера взаимодействует с кальцием с образованием сульфида кальция:

Ca + S → CaS

8. Соли образуются при растворении металлов в кислотах . Минеральные кислоты и кислоты-окислители (азотная кислота, серная концентрированная кислота) реагируют с металлами по-разному.

Кислоты-окислители реагируют с металлами с образованием продуктов восстановления азота и серы. Водород в таких реакциях не выделяется!

Минеральные кислоты реагируют по схеме:

металл + кислота → соль + водород

При этом с кислотами реагируют только металлы, расположенные в ряду активности левее водорода. А образуется соль металла с минимальной степенью окисления.

Например , железо растворяется в соляной кислоте с образованием хлорида железа (II):

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

9. Соли образуются при взаимодействии щелочей с металлами в растворе и расплаве. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, в растворе образуется комплексная соль и водород, в расплаве — средняя соль и водород.

! Обратите внимание! С щелочами в растворе реагируют только те металлы, у которых оксид с минимальной положительной степенью окисления металла амфотерный!

Например , железо не реагирует с раствором щёлочи, оксид железа (II) — основный. А алюминий растворяется в водном растворе щелочи, оксид алюминия — амфотерный:

2Al + 2NaOH + 6 H₂ + O = 2Na[ Al +3 (OH)₄] + 3 H₂ 0

10. Соли образуются при взаимодействии щелочей с неметаллами. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Как правило, неметаллы диспропорционируют в щелочах. Не реагируют с щелочами кислород, водород, азот, углерод и инертные газы (гелий, неон, аргон и др.):

NaOH +О₂ ≠

NaOH +N₂ ≠

NaOH +C ≠

Сера, хлор, бром, йод, фосфор и другие неметаллы диспропорционируют в щелочах (т.е. самоокисляются-самовосстанавливаются).

Например , хлор при взаимодействии с холодной щелочью переходит в степени окисления -1 и +1:

2NaOH + Cl₂ 0 = NaCl — + NaOCl + + H₂O

Хлор при взаимодействии с горячей щелочью переходит в степени окисления -1 и +5:

6NaOH + Cl₂ 0 = 5NaCl — + NaCl +5 O₃ + 3H₂O

Кремний окисляется щелочами до степени окисления +4.

Например , в растворе:

2NaOH + Si 0 + H₂ + O= Na₂Si +4 O₃ + 2H₂ 0

Фтор окисляет щёлочи:

2F₂ 0 + 4NaO -2 H = O₂ 0 + 4NaF — + 2H₂O

Более подробно про эти реакции можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

11. Соли образуются при взаимодействии солей с неметалами. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Один из примеров таких реакций — взаимодействие галогенидов металлов с другими галогенами. При этом более активный галоген вытесняет менее активный из соли.

Например , хлор взаимодействует с бромидом калия:

2KBr + Cl₂ = 2KCl + Br₂

Но не реагирует с фторидом калия:

KF +Cl₂ ≠

1. В водных растворах соли диссоциируют на катионы металлов Ме + и анионы кислотных остатков. При этом растворимые соли диссоциируют почти полностью, а нерастворимые соли практически не диссоциируют, либо диссоциируют только частично.

Например , хлорид кальция диссоциирует почти полностью:

CaCl₂ → Ca 2+ + 2Cl –

Кислые и основные соли диссоциируют cтупенчато. При диссоциации кислых солей сначала разрываются ионные связи металла с кислотными остатком, затем диссоциирует кислотный остаток кислой соли на катионы водорода и анион кислотного остатка.

Например , гидрокарбонат натрия диссоциирует в две ступени:

NaHCO₃ → Na + + HCO₃ –

HCO₃ – → H + + CO₃ 2–

Основные соли также диссоциируют ступенчато.

Например , гидроксокарбонат меди (II) диссоциирует в две ступени:

CuOH + → Cu 2+ + OH –

Двойные соли диссоциируют в одну ступень.

Например , сульфат алюминия-калия диссоциирует в одну ступень:

Смешанные соли диссоциируют также одноступенчато.

Например , хлорид-гипохлорид кальция диссоциирует в одну ступень:

CaCl(OCl) → Ca 2+ + Cl — + ClO –

Комплексные соли диссоциируют на комплексный ион и ионы внешней сферы.

Например , тетрагидроксоалюминат калия распадается на ионы калия и тетрагидроксоалюминат-ион:

2. Соли взаимодействуют с кислотными и амфотерными оксидами . При этом менее летучие оксиды вытесняют более летучие при сплавлении.

соль₁ + амфотерный оксид = соль₂ + кислотный оксид

соль₁ + твердый кислотный оксид = соль₂ + кислотный оксид

соль + основный оксид ≠

Например , карбонат калия взаимодействует с оксидом кремния (IV) с образованием силиката калия и углекислого газа:

Карбонат калия также взаимодействует с оксидом алюминия с образованием алюмината калия и углекислого газа:

4. Растворимые соли взаимодействуют с щелочами. Реакция возможна, только если образуется газ, осадок, вода или слабый электролит, поэтому с щелочами взаимодействуют, как правило, соли тяжелых металлов или соли аммония.

Растворимая соль + щелочь = соль₂ + основание

Например , сульфат меди (II) взаимодействует с гидроксидом калия, т.к. образуется осадок гидроксида меди (II):

Хлорид аммония взаимодействует с гидроксидом натрия:

Кислые соли взаимодействуют с щелочами с образованием средних солей.

Кислая соль + щелочь = средняя соль + вода

Например , гидрокарбонат калия взаимодействует с гидроксидом калия:

5. Растворимые соли взаимодействуют с солями. Реакция возможна, только если обе соли растворимые, и в результате реакции образуется осадок.

Растворимая соль₁ + растворимая соль₂ = соль₃ + соль₄

Растворимая соль + нерастворимая соль ≠

Например , сульфат меди (II) взаимодействует с хлоридом бария, т.к. образуется осадок сульфата бария:

Некоторые кислые соли взаимодействуют с кислыми солями более слабых кислот. При этом более сильные кислоты вытесняют более слабые:

Кислая соль₁ + кислая соль₂ = соль₃ + кислота

Например , гидрокарбонат калия взаимодействует с гидросульфатом калия:

Некоторые кислые соли могут реагировать со своими средними солями.

Например , фосфат калия взаимодействует с дигидрофосфатом калия с образованием гидрофосфата калия:

6. C оли взаимодействуют с металлами. Более активные металлы (расположенные левее в ряду активности металлов) вытесняют из солей менее активные.

Например , железо вытесняет медь из раствора сульфата меди (II):

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

А вот серебро вытеснить медь не сможет:

CuSO₄ + Ag ≠

Обратите внимание! Если реакция протекает в растворе, то добавляемый металл не должен реагировать с водой в растворе. Если мы добавляем в раствор соли щелочной или щелочноземельный металл, то этот металл будет реагировать преимущественно с водой, а с солью будет реагировать незначительно.

Например , при добавлении натрия в раствор хлорида цинка натрий будет взаимодействовать с водой:

2H₂O + 2Na = 2NaOH + H₂

Образующийся гидроксид натрия, конечно, будет реагировать с хлоридом цинка:

ZnCl₂ + 2NaOH = 2NaCl + Zn(OH)₂

Но сам-то натрий с хлоридом цинка, таким образом, взаимодействовать напрямую не будет!

ZnCl_2(р-р) + Na ≠

А вот в расплаве эта реакция при определенных условиях уже может протекать, так как в расплаве никакой воды нет.

ZnCl_2(р-в) + 2Na = 2NaCl + Zn

И еще один нюанс. 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.

Например , нитрат меди (II) в расплаве не реагирует с железом, так как при нагревании нитрат меди разлагается:

Образующийся оксид меди, конечно, будет реагировать с железом:

CuO + Fe = FeO + Cu

Но сам-то нитрат меди, получается, с железом реагировать напрямую не будет!

При добавлении меди (Cu) в раствор соли менее активного металла – серебра (AgNO₃) произойдет химическая реакция:

2AgNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

При добавлении железа (Fe) в раствор соли меди (CuSO₄) на железном гвозде появился розовый налет металлической меди:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

При добавлении цинка в раствор нитрата свинца (II) на цинке образуется слой металлического свинца:

7. Некоторые соли при нагревании разлагаются .

Соли, в составе которых есть сильные окислители, разлагаются с окислительно-восстановительной реакцией. К таким солям относятся:

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

(NH₄)₂Cr₂O₇ → N₂ + 4H₂O + Cr₂O₃

2AgNO₃→ 2Ag +2NO₂ + O₂

2AgCl → 2Ag + Cl₂

Некоторые соли разлагаются без изменения степени окисления элементов. К ним относятся:

MgСO₃ → MgO + СО₂

2NaНСО₃ → Na₂СО₃ + СО₂ + Н₂О

Карбонат, сульфат, сульфит, сульфид, хлорид, фосфат аммония:

NH₄Cl → NH₃ + HCl

(NH₄)₂CO₃ → 2NH₃ + CO₂ + H₂O

(NH₄)₂SO₄ → NH₄HSO₄ + NH₃

7. Соли проявляют восстановительные свойства . Как правило, восстановительные свойства проявляют либо соли, содержащие неметаллы с низшей степенью окисления, либо соли, содержащие неметаллы или металлы с промежуточной степенью окисления.

Например , йодид калия окисляется хлоридом меди (II):

4KI — + 2Cu +2 Cl2 → 4KCl + 2Cu + l + I₂ 0

8. Соли проявляют и окислительные свойства . Как правило, окислительные свойства проявляют соли, содержащие атомы металлов или неметаллов с высшей или промежуточной степенью окисления. Окислительные свойства некоторых солей рассмотрены в статье Окислительно-восстановительные реакции.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ
И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЛЕЙ

Соли – это электролиты, диссоциирующие в водном растворе на катионы металлов и анионы кислотного остатка. Соли могут быть средними (нормальными), основными, кислыми, двойными и смешанными.

При обычных условиях все соли – твёрдые вещества. Многие соли не имеют цвета, но некоторые ионы придают солям характерную окраску:

Растворимость солей различна. Практически все нитраты, соли натрия, калия, рубидия, цезия и аммония NH₄ + растворимы. Среди сульфидов и фосфатов растворимы только фосфаты и сульфиды щелочных металлов.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДНИХ СОЛЕЙ

Соли взаимодействуют с металлами. Более активные металлы (более активные восстановители) вытесняют менее активные из растворов их солей:

В этом примере ионы меди Cu 2+ являются окислителем, а цинк – восстановителем.

Активность металла определяется его положением в электрохимическом ряду напряжений металлов:
Li, Cs, К, Ва, Са, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, (H₂), Cu, Ag, Pt, Au.

Щелочные (Li, Na, K, Rb, Cs) и щёлочноземельные металлы (Ca, Sr, Ва) реагируют с растворами солей иначе. Сначала щелочной или щёлочноземельный металл реагирует с водой раствора соли:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Образовавшаяся щёлочь реагирует с раствором соли:

Так как в ходе первой реакции выделяется достаточное количество тепла, гидроксид меди (II) разлагается (свойство нерастворимых гидроксидов):

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O

Поэтому вместо меди в такой реакции образуется смесь её оксида и гидроксида.

Некоторые соли разлагаются при нагревании. Как правило, при нагревании разлагаются соли летучих кислот. Например, карбонаты (кроме карбонатов щелочных металлов) разлагаются с образованием углекислого газа и оксида металла:

ПОЛУЧЕНИЕ СРЕДНИХ СОЛЕЙ

Реакция взаимодействия оснований с кислотами:

Mg(OH)₂ + H₂SO₄ = MgSO₄ + 2H₂O

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

Реакция основного и кислотного оксида друг с другом:

MgO + SO₃ = MgSO₄

Реакция металла с неметаллом (получение солей бескислородных кислот):

а) по реакции замещения:

б) по реакции обмена (см. взаимодействие солей друг с другом):

MgI₂ + HgSO₄ = MgSO₄ + HgI₂↓

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛЫХ СОЛЕЙ

Неполная нейтрализация двухосновных, трёхосновных, многоосновных кислот основаниями:

2NaOH + H₃РO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O

(в результате неполной нейтрализации образовался гидрофосфат натрия);

NaOH + H₃РO₄ = NaH₂PO₄ + H₂O

(в результате неполной нейтрализации образуется дигидрофосфат натрия).

Неполная нейтрализация кислотных оксидов, соответствующих двухосновным, трёхосновным, многоосновным кислотам, основаниями (так можно получить только соли кислородсодержащих кислот):

4NaOH + Р₂O₅ = 2Na₂HPO₄ + H₂O

(в результате неполной нейтрализации образовался дигидрофосфат натрия);

2NaOH + Р₂O₅ + H₂O = 2NaH₂PO₄

(в результате неполной нейтрализации образовался гидрофосфат натрия).

Взаимодействие средних солей с соответствующими кислотами:

Na₂SO₄ + H₂SO₄ = 2NaHSO₄
NaCl (тв.) + H₂SO₄ (конц.) = NaHSO₄ + HCl↑

Взаимодействие средних солей с оксидами, соответствующими многоосновным кислотам, в водных растворах:

СаСO₃ + СO₂ + H₂O = Са(НСО₃)₂

(в данном примере взвесь СаСO₃ постепенно исчезает, так как образуется хорошо растворимый гидрокарбонат кальция).

Кислые соли, как правило, растворимы лучше соответствующих им средних. Так, например, гидрокарбонат кальция Са(НСО₃)₂ растворим в воде, в то время как карбонат кальция практически нерастворим.

Кислые соли нестабильных кислот разлагаются при нагревании с образованием средних солей:

Кислую соль можно перевести в среднюю, обработав её эквивалентным количеством щёлочи:

Кислые соли вступают в такие же реакции, как и средние, например в обменные реакции солей друг с другом:

Образец выполнения задания ОГЭ

Задание. И сульфат меди (II), и нитрат серебра взаимодействуют

1) с хлоридом калия
2) с соляной кислотой
3) с оксидом магния
4) с железом

Решение. Хлорид калия, сульфат меди (II), нитрат серебра – соли. Растворимые соли взаимодействуют друг с другом, если в результате реакции один из продуктов реакции выпадает в осадок (т. е. образуется малорастворимое в воде вещество). В случае взаимодействия нитрата серебра с хлоридом калия действительно образуется осадок (белый творожистый осадок хлорида серебра):

Но сульфат меди (II) с хлоридом калия не взаимодействует, в данном случае связывания ионов в растворе не происходит. Таким образом, вариант 1 не подходит.

Соляная кислота – сильный электролит. Сильные кислоты взаимодействуют с солями слабых кислот, вытесняя их из солей. Но сульфат меди (II) – соль сильной серной кислоты, а нитрат серебра – соль сильной азотной кислоты. Серная кислота может вытеснить азотную и соляную кислоты из кристаллических солей (не в растворах), так как HNO₃ и НCl – летучие кислоты, а серная – нелетучая. Соляная кислота вытеснить серную или азотную не может. Поэтому вариант 2 не подходит.

С оксидами соли взаимодействуют в редких случаях. Например, карбонаты при сплавлении взаимодействуют с оксидом кремния (IV). Средние соли при взаимодействии в растворе с кислотными оксидами соответствующих кислот превращаются в кислые соли (если такие для данных кислот существуют). В данном примере оксид магния не взаимодействует ни с сульфатом меди (II), ни с нитратом серебра. Ответ 3 не подходит.

Обе соли взаимодействуют с железом. Железо находится в электрохимическом ряду напряжений металлов до меди и до серебра:

Правильный ответ – 4 (с железом).

Самая распространенная группа соединений в химии — соли. В природе их можно встретить в виде залежей минералов или растворенными в водах Мирового океана. Без этих химических веществ невозможны многие процессы, происходящие в организме человека: они входят в состав костей и гемоглобина крови. Кроме того, соли широко применяются в разных отраслях промышленности и медицине.

Общие сведения

Все соли имеют сложный химический состав и в зависимости от него могут быть органическими или неорганическими. В теоретической химии существует несколько определений этой группы веществ:

являющиеся результатом взаимодействия оснований и кислот;
соединения, образованные одним или несколькими кислотными остатками и ионом металла;
при электролитической диссоциации — состоящие из катионов и анионов.

Кроме металлов, к кислотным остаткам могут присоединяться ионы аммония (NH4)+, гидроксония (Н3О)+, фосфония (РН4)+ и некоторые другие. С физической точки зрения чаще всего соли — это твердые кристаллические вещества. Встречаются вещества разной окраски. Прозрачные единичные кристаллы в большом количестве имеют белый цвет, например, поваренная соль NaCl.

Их строение представляет собой кристаллическую решетку, в узлах которой находятся анионы, а катионы занимают пространство между узлами. Другое распространенное строение — анионные фрагменты из кислотных остатков, соединенные в бесконечную цепочку, в трехмерных полостях которых находятся катионы. Такую структуру имеют силикаты, что отражается и на их свойствах: высокая температура плавления и неспособность проводить электрический ток.

Кроме ионных, в молекулах солей встречаются и молекулярные ковалентные связи, и промежуточные между ковалентными и ионными. В особую группу солей выделяются так называемые ионные жидкости, температура плавления которых ниже 100 °C, отличающиеся повышенной вязкостью.

Для изучения химических и физических свойств этой группы соединений важным критерием служит их растворимость в воде: полностью, частично или нерастворимые.

Классификация и номенклатура

Основные классы этой группы веществ были описаны французским химиком и аптекарем Г. Руэлем еще в 1754 году, а по мере развития химии к ним добавились новые. Главный принцип классификации солей основан на том, что при взаимодействии металла и кислоты в ней происходит частичное или полное замещение атомов водорода.

Общие характеристики

Формулы солей всегда образуются одним или несколькими металлами, кислотными остатками и гидроксильными группами. В зависимости от этого все солевые соединения делят на такие классы:

Средние.
Кислые.
Основные.
Двойные или смешанные.
Комплексные.
Кристаллогидраты.

Na2CO3 — карбонат натрия.
NaCl — хлорид натрия.
KNO3 — нитрат калия.

NaHSO4 — гидросульфат натрия.
CaHPO4 — гидрофостфат кальция.
KH2PO4 — дигидрофосфат калия.

Аl (OH)SO4 — гидроксосульфит алюминия.
Cu (OH)Cl — гидроксохлорид меди.
Fe (OH)2NO3 — дигидроксохлорид железа.

В двойных солях атомы водорода замещаются двумя разными металлами, соответственно и образовываться могут только от двух и более основных кислот: MgK (SO4)2, NaKCO3, KAl (SO4)2.

Комплексные соединения и кристаллогидраты

Этот класс химических соединений отличается большим разнообразием. В изучении комплексных солей (КС) большую роль сыграли швейцарский ученый А. Вернер и русский химик немецкого происхождения В. Освальд. КС состоят из комплексных частиц. Центральный элемент в комплексе называется комплексообразователем, а связанные с ним элементы — лигандами. Их число — это координационное число соединения. Лигандами могут быть как нейтральные молекулы, так и разнообразные ионы и катион водорода H+.

КС так и классифицируются на нейтральные, анионные и катионные. Разными лигандами образуются такие группы химических веществ:

амиакаты, в которых с комплексообразователем связаны молекулы аммиака — [Co (NH3)6]Cl3;
аквакомплексы, образованные лигандами воды — [Al (H2O)6]Cl3;
ацидокомплексы, включающие кислотные остатки — K2[PtCl4].

Исторические наименования

Названия химических веществ соответствуют международной системе правил, позволяющей давать им названия, по которым можно правильно составить их формулу. Многие соединения солевой группы давно и хорошо известны, и в процессе их использования химики много лет назад уже как-то называли их. Традиционные или тривиальные названия полезно знать любому человеку. Их список приведен в таблице:

Соль	Номенклатурное название	Тривиальное название
CuSO4⋅5H2O	Пентагидрат сульфата меди	Медный купорос
CaCO3	Карбонат кальция	Известняк
AgNO3	Нитрат серебра	Ляпис
NaHCO3	Гидрокарбонат натрия	Питьевая сода
K2СO3	Карбонат калия	Поташ
HgCl2	Хлорид ртути	Сулема
Na2SiO3	Силикат натрия	Жидкое стекло

Это далеко не полный перечь общеизвестных наименований. Какой-либо системе они не подчиняются, и тем, кто изучает химию, их надо просто запомнить.

Химические свойства

Соли как химические соединения проявляют разные свойства в зависимости от их структурного состава. В водных растворах могут диссоциировать на анион металла и катион кислотного остатка. Степень диссоциации зависит от того, какую способность растворяться имеют разные виды солей: растворимые диссоциируют полностью, нерастворимые — частично или не диссоциируют. Ход такой реакции зависит от вида соли: средние, двойные и комплексные распадаются на ионы одномоментно, а кислые и основные — ступенчато. Примеры:

Хлорид натрия: NaCl ↔ (Na+) + (Cl-).
Сульфат калия-натрия: КNaSO4 ↔ (К+) + (Na+) + (SO42-).
Хлорид-бромид кальция: CaClBr ↔ (Ca2+) + (Cl -)+ (Br-).
Гидросульфат калия: КHSO4 ↔ (К+) + (НSO4-), а затем (HSO4-) ↔ (H+) + (SO42-).
Гидроксохлорид железа: FeOHCl ↔ (FeOH+) + (Cl-), а затем (FeOH+) ↔ (Fe2+) + (OH-).

Некоторые соли под действием температуры могут разлагаться. Например, при нагревании из карбоната кальция СаСO3 получается оксид кальция СаO и кислотный оксид СО2. Солевые вещества, образованные от бескислородных кислот, разлагаются на простые элементы: хлорид серебра AgCl распадается на серебро Ag с выделением хлора Cl. Если солеобразующим соединением выступает кислота с сильными окислительными свойствами, то разложения до простых элементов не происходит: 2КNO3 → 2КNO2 + O2.

Взаимодействие с оксидами и кислотами

Соли реагируют путем сплавления с кислотными или амфотерными оксидами. При этом образуется новое солевое соединение, а оксиды замещаются менее летучими. С основными оксидами такая реакция не происходит. Например, карбонат калия K2CO3 сплавляется с оксидом кремния (IV) SiO2 с образованием силиката калия KSiO3 и выделением углекислого газа CO2: K2CO3 + SiO2 → KSiO3 + CO2↑. K2CO3 может взаимодействовать и с оксидом алюминия, при этом получается алюминат калия KAlO2 и углекислый газ CO2: K2CO3 + Al2O3 → 2KAlO2 + CO2↑.

Взаимодействие с кислотами может происходить только в том случае, если в реакцию вступает кислота и соль, образованная более слабой кислотой. Показателем возможного совместного реагирования солей с кислотами могут быть предполагаемые:

осадок;
вода;
газообразное вещество;
слабый электролит.

Например, нерастворимое соединение угольной кислоты карбонат магния MgCO3 вступает в реакцию с сильной серной кислотой: MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + CO2. Растворимый силикат калия как производное кремниевой кислоты может взаимодействовать с соляной кислотой, потому что в ходе реакции ожидается получение нерастворимой кремниевой кислоты: K2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2KCl.

Реакции с основаниями и другими солями

Со щелочами взаимодействуют в основном только соли аммония и тяжелых металлов, если при этом они относятся к растворимым. В результате получают новое солевое вещество и новое основание. Например, в реакцию с гидроксидом калия KOH вступает сульфат меди (II) CuSO4, в результате чего образуется сульфат калия K2SO4, а гидроксид меди Cu (OH) выпадает в осадок: 2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu (OH)2.

Взаимодействие хлорида аммония с гидроксидом натрия описывается таким уравнением (NH4)2SO4 + 2KOH → 2H2O + K2SO4 + 2NH3↑. Если воздействовать основанием на кислую соль, то в результате получится средняя соль и вода. Например, гидрокарбонат натрия NaHCO3 взаимодействует с гидроксидом натрия NaOH: NaHCO3 + NaOH → Na3CO3 + H2O.

Реакции между солями возможны только в случае хорошей растворимости обоих веществ, при этом образуются две новые соли. С нерастворимым соединением взаимодействие не случается. Некоторые вещества, относящиеся к кислым, реагируют со слабокислыми солями и со своими средними соединениями.

Получение и применение

Многие соединения солей всех видов встречаются в виде залежей минеральных пород и рассолов. Например: известняк, разные виды селитры, поваренная и калийная соли, сильвин, карналлит, натрон, мирабилит и многие другие. Условно все способы получения солевых веществ разделяют на физическую переработку сырья (выпаривание, кристаллизация, флотация и тому подобное) и извлечение их из полупродуктов, отходов других производств и минералов химическими способами, основанными на свойствах солей.

Больше всего химическая промышленность выпускает солей для сельского хозяйства, причем они используются как в качестве удобрений для хорошего роста растений и повышения урожайности, так и для их защиты от сорняков и вредителей. Минеральные соли используют и как сырье для производства самых разнообразных химических веществ, применяемых в таких отраслях:

производство целлюлозы и бумаги;
лакокрасочная промышленность;
моющие средства;
стекловарение;
обработка кожи.

В качестве присадок и плавней соли применяются в металлургии для обогащения руд и при выплавке металлов. Производство цемента, одного из самых важных для строительной промышленности компонента, невозможно без известняка. Соли хрома используются при изготовлении огнеупорных материалов. Весь спектр разновидностей солей применяется и в фармацевтической промышленности.

Читайте также: