Пример 8 . В реакциях, с какими веществами проявляется амфотерный характер гидроксидов?

Решение: Амфотерность проявляется в их способности реагировать и с кислотами и с основаниями.

Задание 7. Составьте формулы: а) гидроксида марганца (+2);

б) хлорной кислоты (с высшей степенью окисления хлора); в) гидроксида свинца (+4) и его кислотных орто- и метаформ.

Задание 8. В какой из реакций гидроксид олова (+2) проявляет свойства кислоты:

Sn(OH)₂ + 2HCl = SnCl₂ + H₂O

Sn(OН)₂ + 2 NaOH = Na₂SnO₂ + 2H₂O ?

I.2.3. Соли – это соединения, которые состоят из основных и кислотных

остатков. (Из атомов металла или аммониевой групп, связанных с кисл. ост.)

Так, например, соль Na₂SO₄ состоит из основного остатка - катиона металла Na⁺ и кислотного остатка - SO₄^2- .

По химическому составу различают средние (нормальные), кислые, основные соли. Существуют более сложные соли: двойные, смешанные и комплексные.

I.2.3.1. Средние или нормальные соли - продукты полного замещения катионов водорода в кислоте катионами металла и полного замещения гидроксогрупп основания анионами кислотного остатка. Диссоциируют в водных растворах на катионы металла и анионы кислотного остатка.

Согласно традиционной номенклатуре названия солей кислородосодержащих кислот составляют следующим образом: к корню латинского названия центрального атома добавляют окончание -ат (при высшей степени окисления кислотообразующего элемента) или -ит (для более низкой степени окисления) и далее остаток от основания в родительном падеже. Например, Na₂SO₄ - сульфат натрия, Na₂SO₃ - сульфит натрия. Если химический элемент образует более двух кислот, то к названию кислотного остатка добавляется приставка пер- и окончание -ат (при высшей степени окисления кислотообразующего элемента) либо приставка гипо- и окончание -ит (для более низкой степени окисления).

Например, NaClO₄ и KMnO₄ - перхлорат натрия и перманганат калия, соответственно; NaClO - гипохлорит натрия.

В названиях солей бескислородных кислот к корню латинского названия неметалла добавляют суффикс -ид и русское название металла: KI - иодид калия, СaS - сульфид кальция.

I.2.3.1.1. Получение средних солей

Взаимодействием:

1) - металлов с неметаллами:

2 K+Cl₂ =2KCl;

2) - металлов с кислотами:

а) Mg+ 2HCl = MgCl₂ + H₂ ^↑

б) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃) + 2NO +4H₂O

разб.

Сu⁰ –2e =Cu⁺² 3 восстановитель, окисление

N⁺⁵ +3e =N⁺² 2 окислитель, восстановление;

3) - металлов с солями:

Сu + HgCl₂ = CuCl₂ + Hg;

4) - основных оксидов с кислотными оксидами: CaO + SO₃ = CaSO₄;

5) - основных оксидов с кислотами: CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O;

6) - кислотного оксида со щелочью: СO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O;

7) - кислоты со щелочью: NaOH + HCl = NaCl + H₂O

(реакция нейтрализации);

8) - кислоты с солью: СuCl₂ + H₂S = CuS _↓+ 2HCl;

9) - соли со щелочью: FeCl₃ + 3KOH = 3KCl + Fe(OH)_{3 ↓};

10) - соли с солью: NaCl + AgNO₃ =AgCl _↓ + NaNO₃

11) - металла со щелочью (Al, Zn и подобные):Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ +H₂;

12) - галогена со щелочью: Сl₂ + 2NaOH = KCl +KClO + H₂O;

I.2.3.1.2. Химические свойства

Взаимодействие:

1) с основаниями: CuSO₄ +2NaOH = Cu(OH)₂ ↓ +Na₂SO₄;

2) с кислотами: ВaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ ↓+ 2HCl;

3) с металлами: Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu;

4) с другой солью: NaCl + AgNO₃ = Ag Cl ↓+ NaNO₃;

I.2.3.2. Кислые соли – продукты неполного замещения атомов (катионов) водорода в кислоте атомами (катионами) металла. Их образуют многоосновные кислоты, например:

H₃PO₄ - фосфорная кислота NaH₂PO₄ - натрия дигидрофосфат

Na₂HPO₄ - натрия гидрофосфат

Количество кислых солей на единицу меньше основности кислоты.

В названии кислой соли атом (ион) водорода обозначают приставкой гидро-, а количество их, связанных с остатком кислоты - префиксом ди- ( моно- упускается), например: NaНCO₃ - гидрокарбонат натрия, NaH₂PO₄ - дигидрофосфат или дигидроортофосфат натрия.

I. 2.3.2.1. Получение

Взаимодействием

1) кислоты со средней солью этой же кислоты: H₂SO₄ + Na₂SO₄ = 2 NaHSO₄;

2) избытка кислоты с основаниями: H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O;

3) избытка кислотного оксида со щелочью: CO₂ + NaOH =NaHCO₃

или с солью той же кислоты: СO₂ + Na₂CO₃ + H₂O = 2NaHCO₃;

4) средней соли многоосновной кислоты с более сильной кислотой, взятой в недостатке:

Na₃PO₄ + 2HCl = NaH₂PO₄ + 2NaCl

Na₃PO₄ + HCl = Na₂HPO₄ + NaCl;

I.2.3.2. Основные соли – это производные многокислотных оснований, продукты неполного замещения гидроксогрупп основания анионами кислотного остатка.

Количество основных солей на единицу меньше кислотности основания.

Al(OH)₃ - гидроксид алюминия, Al(OH)₂Cl- алюминия дигидроксохлорид,

AlOHCl₂ – алюминия гидроксохлорид.

В названии основной соли гидроксогруппу обозначают приставкой гидроксо-, а количество гидроксогрупп, связанных с атомом (ионом) металла - префиксом ди- ( моно- опускается), например: CuOНNO₃ - гидроксо нитрат меди (II) или меди (II) гидроксонитрат; (Fe(OH)₂)₂SO₄ - дигидроксосульфат железа (III).

I.2.3.2.1. Получение основных солей:

Взаимодействием

1) избытка многокислотного основания с кислотой:

Ba(OH)₂ + HCl = (BaOH) Cl + H₂O;

изб. гидроксохлорид бария

2) соли многокислотного основания с недостатком щелочи:

2СuSO₄ + 2NaOH = (CuOH)₂SO₄ + Na₂SO₄;

недост. гидроксосульфат меди (II)

В реакциях с кислотами основные соли и в реакциях со щелочами кислые соли образуют средние соли:

(CuOH)₂SO₄ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

Na₂HPO₄ + 2 HCl = 2 NaCl + H₃PO₄

ПРИМЕРЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Пример 1. Составьте формулы всех солей, которые могут быть образованы гидроксидом кальция - Ca(OH)₂ и сернистой кислотой - H₂SO₃

Решение и ответ:

Возможные основные остатки - Ca²⁺ и CaOH^-, и кислотные остатки - SO₃^2- и HSO₃^-. Сочетая (комбинируя) катионы и анионы и вычитая молекулы воды, которые можно выделить по меньшему количеству H или OH, приходим к выводу, что существует три соли:

а) Ca²⁺ и SO₃^2- , получаем Ca SO₃ - сульфит кальция - средняя соль

б) CaOH^- и HSO₃^- , убираем молекулу воды, остается тоже Ca SO₃

в) Ca²⁺ и HSO₃^- , получаем Ca( НSO₃ )₂ - гидросульфит кальция - кислая соль;

г) CaOH^- и SO₃^2- , получаем (CaOH)₂ SO₃ - гидроксосульфит кальция - основная соль.

Задание 1. Составьте формулы всех солей, которые могут быть образованы гидроксидом кальция - Fe(OH)₂ и ортофосфорной кислотой.

Пример 2. Составьте формулы: а) карбоната хрома (+3); б) гидросульфата бария; в) дигидроксосульфита алюминия (или сульфита дигидроксоалюминия)

Решение

а) Сr ³⁺ и CO₃^2- - ион хрома и двухзарядный (двухвалентный) остаток угольной кислоты - карбонат-анион. Составляем формулу, учитывая валентности:Сr₂(CO₃)₃;

б) Ba²⁺ и анион, в котором с сульфат-ионом связан один катион водорода HSO₄^-. Составляем формулу: Ba(HSO₄)₂

в) катион, в котором ион алюминия Al³⁺ связан с двумя гидроксогруппами OH^- т.е., Al(OH)₂⁺ и анион SO₃^2-. Составляем формулу, учитывая валентности (заряды) этих двух ионов: (Al(OH)₂)₂ SO₃.

Задание 2. Составьте формулы солей: а) дигидрофосфата меди (+2);

б) нитрата кобальта (+3); в) гидроксохлорида железа (+3).

Пример 3. В реакциях между какими веществами возможно образование кислых солей: a) Сu(OH)₂ + H₃AsO₄; б) K₂SO₃ + H₂SO₃; в) Сa(OH)₂ + HNO₃; г) Ba(OH)₂ + CO₂ (изб.).

Решение

а) в реакции нейтрализации между данной многоосновной кислотой и основанием при условии избытка кислоты образуются кислые соли:

Сu(OH)₂ + H₃AsO₄= СuHAsO₄ + 2H₂O

гидроарсенат меди (II)

или Сu(OH)₂ + 2H₃AsO₄= Сu(H ₂AsO₄)₂ + 2H₂O;

дигидроарсенат меди (II)

б) в реакции между многоосновной кислотой и ее средней солью образуется кислая соль:

K₂SO₃ + H₂SO₃ = 2 KНSO₃;

в) при взаимодействии одноосновной кислоты с основанием образуется только средняя соль, а кислая не образуется;

г) в реакции между основанием и кислотным оксидом многоосновной кислоты, взятым в избытке, образуется кислая соль:

Ba(OH)₂ + 2CO₂ = Ba(HCO₃)₂

Ba(OH)₂ + CO₂ = BaCO₃+H₂O;

Задание 3. В реакциях, между какими веществами возможно образование кислых солей: a) Na₂S + H₂S; б) KOH + H₃PO₄; в) Al(OH)₃+ HBr; г) NaOH + SO₂ (изб.)

Пример 4. Допишите уравнение реакции, не изменяя коэффициенты:2FeSO₄ + 2 NaOH =

Решение:

В задачах такого типа подразумевается ответ на вопрос: « какой тип соли образуется - основная или средняя?» или « - кислая или средняя?». В данном случае должен быть дан ответ на первый вопрос, так как в реакции участвуют средняя соль и щелочь. Нужно решить: в избытке или в недостатке взята щелочь.

Для этого запишем уравнение получения средней соли и затем сравним коэффициенты:

FeSO₄ + 2 NaOH = Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄

Здесь соотношение соли и щелочи 1:2, тогда как в условии задачи это соотношение составляет 2:2 или 1:1, то есть, щелочь взята в недостатке по сравнению с первым уравнением:

2FeSO₄ + 2 NaOH = (FeOH)₂ SO₄ ↓+ Na₂SO₄

Задание 3¹. Допишите уравнения реакций, не изменяя коэффициенты:

а) Сr(OH)₃ + H₂S = ; б) Ni(OH)₂ + H₃AsO₄ = ; в) MgCl₂ + KOH = ;

г) Сa₃(PO₄)₂ + H₃PO₄ = ; д) Fe(OH)₃ + 2HCl = ;pе) Al(OH)₂NO₃ + HNO₃ =

*Помните, что в реакциях с участием кислоты нужно выделить катионы водорода и гидроксид-анионы (смотри пример № 1) и выделить максимально возможное количество молекул воды в качестве одного из продуктов.

Задание 4. Напишите уравнения реакций для следующих превращений: