Методичка по химии. Некоторые теоретические сведения
 Скачать 449.5 Kb.
|
Гидросоли (кислые соли)Гидросоли представляют собой продукты неполного замещения катионов водорода в многоосновной кислоте. Эти соли содержат в составе кислотного остатка один или несколько атомов водорода: Сa(HSO4)2 , KH2PO4 и др. Такого вида анионы можно обнаружить в водном растворе соли вследствие ее диссоциации: Ca(HSO4)2 Ca2+ + 2 HSO4- Приведем примеры названий гидросолей солей по международной систематической номенклатуре: NaHCO3- натрий водородтриоксокарбонат NaH2PO4- натрий диводородтетраоксофосфат (V) Na2HPO4- динатрий водородтетраоксофосфат (V) NaHSO4- натрий водородтетраоксосульфат По русской номенклатуре названия кислых солей образуют из названий нормальных солей с добавлением слова «кислый». Если кислая соль образована от трех- и четырехосновных кислот, то необходимо также указывать количество замещенных атомов водорода , например: NaHCO3- кислый углекислый натрий NaH2PO4- кислый однозамещенный фосфорнокислый натрий Na2HPO4- кислый двузамещенный фосфорнокислый натрий При написании формул гидросолей необходимо помнить, что одноосновные кислоты, содержащие один атом Н (НCl, HNO3 и другие), гидросолей не образуют. Диссоцияция такой кислоты приводит к образованию одного вида кислотного остатка: HCl H+ + Cl- ( входит в состав солей ). Составим формулы гидросолей (помним, что приставка гидро указывает на присутствие одного атома водорода в составе кислотного остатка, наличие двух или трех атомов водорода отражают приставками: дигидро и тригидро; при этом по латыни водород в русской транскрипции – гидрогениум): гидросульфид магния( разберем последовательно состав соли ): H+ S2- Mg2+ HS- - кислотный остаток гидросоли ( его заряд определяют по сумме составляющих его атомов), формула соли имеет вид: Mg(HS)2. дигидро(орто)фосфат железа (III) (приставку орто можно не писать, так как метакислота не образует гидросолей): 2H+PO43- Fe3+ H2PO4- - кислотный остаток, соль имеет вид: Fe(HPO4)3. гидрофосфат калия: H+PO43- K+ HPO42- , соль - K2HPO4. Рассмотрим обратную задачу – по формуле соли составим ее название: NaH3SiO4 – название соли начинаем с кислотного остатка (подчеркнут): тригидро(орто)силикат (SiO44--ортосиликат-ион), название соли - тригидроортосиликат натрия, Ca(HSO4)2 стехиометрический коэффициент, стоящий за скобками и указывающий количество кислотных остатков (подчеркнуты) не входит в название соли. Кислотный остаток – гидросульфат-ион, соль - гидросульфат кальция. Получают гидросоли выше перечисленными способами, наиболее часто можно использовать следующие: 1. основание + кислота (или кислотный ооксид) - избыток по сравнению с получением средней соли (см. число молей кислоты на 1 моль основания): 2KOH + H2CO3 (СО2) = K2CO3 + 2 H2O (1 ) 1 м 0,5 м карбонат калия (нормальная соль) KOH + H2CO3 = KHCO3 + H2O ( 2 ) 1 м 1 м гидрокарбонат калия (гидросоль) В реакции (2) используют избыток кислоты по сравнению с получением нормальной соли. 2. растворение металлов в избытке кислоты: Pb + H2SO4 K = PbSO4 + SO2 + H2O PbSO4 + H2SO4 K = Pb(HSO4)2 3. реакции обмена между солями в растворах электролитов: Pb(HSO4)2 + NaCl = PbCl2 + NaHSO4 4. взаимодействие нормальной соли с кислотой: MgCO3 + H2CO3 (CO2 + H2O) = Mg(HCO3)2 Данная реакция, например, происходит при взаимодействии подземных вод, насыщенных углекислым газом, с карбонатными породами, содержащими CaCO3 и MgCO3. Поскольку гидросоли растворимы лучше средних, воду, обогащенную катионами Ca2+ и Mg2+ , называют жесткой. Такая вода при кипячении образует накипь, так как соли нестойчивых кислот легко разлагаются при нагревании: Mg(HCO3)2 = MgCO3 + H2O + CO2 Мыло утрачивает свою моющую способность в такой воде из-за образования нерастворимых солей органических кислот: C17H35COONa + Ca2+ = (C17H35COO)2Ca + Na+ стеарат натрия (калия) - основа мыла Mg2+ Небольшое содержание катионов кальция и магния в воде является полезным для человека, поскольку. Ca2+ и Mg2+ являются важными компонентами живых организмов. Гидросоли легко переходят в средние при действии оснований (желательно использовать сильные хорошо растворимые основания), происходит реакция нейтрализации: Ca(HSO4)2 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O Ca(HSO4)2 + 2NaOH = Ca SO4 + Na2SO4 + H2O Часто возникает вопрос, какие соли может образовать данная кислота. Рекомендуем представить схему ступенчатой диссоциации кислоты (многоосновные кислоты при диссоциации последовательно отщепляют ионы H+), такая операция позволяет определить вид всех возможных кислотных остатков и их заряд, например: 1 ступень H2SO4 H+ + HSO4- гидросульфат - ион 2 ступень НSО4- Н+ + SО42- сульфат – ион При взаимодействии такой кислоты, например, с гидроксидом калия KOH, можно, используя ступенчатую диссоциацию кислоты и диссоциацию основания, проанализировать, какие соли возможны: + - + 2- KOH + H2SO4 = ? OH- + K+ H+ + HSO4- H+ + SO42- . В данном случае образуются две соли: KHSO4 и K2SO4. Определив виды солей, следует записать уравнения реакций их образования при различном соотношении основания и кислоты: KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + H2O Рассмотрим еще один пример: + - + 3- NaOH + H3PO4 = OH- + Na+ H+ + H2PO4- ( +2 +(-3) = -1 ) * H+ + HPO42- (+1 + (-3)= -2) * H+ + PO43- Примечание: для определения зарядов кислотных остатков гидросолей рекомендуем в формуле кислоты указать заряд атома водорода (Н+) и кислотного остатка, например, РО43-. Запишем формулы возможных солей: NaH2PO4 - дигидрофосфат Na Na2HPO4 - гидрофосфат Na Na3PO4 - ортофосфат Na . |