Соли. Получение и химические свойства
Рассмотрим важнейшие способы получения солей.
1. Реакция нейтрализации. Растворы кислоты и основания смешивают в нужном мольном соотношении. После выпаривания воды получают кристаллическую соль. Например:
| H2SO4 | + | 2 KOH | = | K2SO4 | + | 2 H2O |
| сульфат калия |
2. Реакция кислот с основными оксидами. Фактически, это вариант реакции нейтрализации. Например:
| H2SO4 | + | CuO | = | CuSO4 | + | H2O |
| сульфат меди |
3. Реакция оснований с кислотными оксидами. Это также вариант реакции нейтрализации:
| Ca(OH)2 | + | CO2 | = | CaCO3↓ | + | H2O |
| карбонат кальция |
4. Реакция основных и кислотных оксидов между собой:
| CaO | + | SO3 | = | CaSO4 |
| сульфат кальция |
5. Реакция кислот с солями. Этот способ подходит, например, в том случае, если образуется нерастворимая соль, выпадающая в осадок:
| H2S | + | CuCl2 | = | CuS↓ (осадок) | + | 2 HCl |
| сульфид меди |
6. Реакция оснований с солями. Для таких реакций подходят только щелочи (растворимые основания). В этих реакциях образуется другое основание и другая соль. Важно, чтобы новое основание не было щелочью и не могло реагировать с образовавшейся солью. Например:
| 3 NaOH | + | FeCl3 | = | Fe(OH)3↓ | + | 3 NaCl |
| (осадок) | хлорид натрия |
7. Реакция двух различных солей. Реакцию удается провести только в том случае, если хотя бы одна из образующихся солей нерастворима и выпадает в осадок:
| AgNO3 | + | KCl | = | AgCl↓ (осадок) | + | KNO3 |
| хлорид серебра | нитрат калия |
Выпавшую в осадок соль отфильтровывают, а оставшийся раствор упаривают и получают другую соль. Если же обе образующиеся соли хорошо растворимы в воде, то реакции не происходит: в растворе существуют лишь ионы, не взаимодействующие между собой:
NaCl + KBr = Na+ + Cl + K+ + Br
Если такой раствор упарить, то мы получим смесь солей NaCl, KBr, NaBr и KCl, но чистые соли в таких реакциях получить не удается.
8. Реакция металлов с кислотами. Соли образуются и в окислительно-восстановительных реакциях. Например, металлы, расположенные левее водорода в ряду активности металлов (таблица 4-3), вытесняют из кислот водород и сами соединяются с ними, образуя соли:
| Fe | + | H2SO4(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 |
Рассмотрим 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:
| 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 (см. параграф 8.3), являются более активными.