Характерні хімічні властивості солей середніх, кислих, основних, комплексних (на прикладі сполук
2.7. Характерні хімічні властивості солей: середніх, кислих, основних, комплексних (на прикладі сполук алюмінію та цинку)
Солями називаються сполуки, що складаються з катіонів металів (або амонію) та кислотних залишків. Солі можна розглядати як продукт взаємодії кислоти та основи при цьому можуть виходити нормальні (середні), кислі та основні солі.
Нормальні соліутворюються в тому випадку, коли кількостей кислоти та основи достатньо для повної взаємодії.
Кислі соліутворюються при нестачі основи, коли катіонів металу недостатньо для заміщення всіх катіонів водню в молекулі кислоти.
У кислих солях у складі кислотних залишків міститься водень. Кислі солі можливі для багатоосновних кислот та неможливі для одноосновних.
Основні солі утворюються при нестачі кислоти, коли аніонів кислотних залишків недостатньо для повного заміщення всіх гідроксогруп в основі.
В основних солях у складі катіонів містяться гідроксогрупи. Основні солі можливі для багатокислотних основ (містять дві і більше ОН-групи) та неможливі для однокислотних.
Деякі основні солі мимоволі розкладаються із виділенням води, у своїй утворюються оксосоли.
Оксосолі мають всі властивості основних солей.
Багато солі в твердому стані є кристалогідратами: CuSO4. 5H2O; Na2CO3. 10H2O і т.д.
Солі – тверді кристалічні речовини з іонними хімічними зв'язками між катіонами та аніонами. Хімічні властивості солей обумовлені їхньою взаємодією з металами, кислотами, основами та солями.
Солі взаємодіють з металами: більш активні метали витісняють менш активнірозчинів їх солей
При взаємодії солей з кислотами, лугами та іншими солями реакції проходять до кінця, якщо утворюється осад, газ або з'єднання, що малодисоціюється.
Для реакції солей із кислотами: H2S сірководень – газ; BaSO4 сульфат барію – осад; CH3COOH оцтова кислота – слабкий електроліт, малодисоціювальна сполука.
CH3COONa + HCl = NaCl + CH3COOH
Для реакції солей з лугами: Ni(OH)2 гідроксид нікелю(II) – осад; NH3 аміак-газ; H2O вода - слабкий електроліт, з'єднання, що малодисоціюється.
Солі реагують між собою, якщо утворюється осад
або утворюється стійкіше з'єднання.
У цій реакції із цегляно-червоного хромату срібла утворюється чорний сульфід срібла, т.к. він є більш нерозчинним осадом, ніж хромат. Добуток розчинності ПР(Ag2S)=7,2 . 10 -50 , а ПР (Ag2CrO4) = 1,2. 10-12.
Багато солі розкладаються при нагріванні з утворенням двох оксидів – кислотного та основного.
Дещо на відміну від інших солей розкладаються нітрати. При нагріванні нітрати лужних і лужноземельних металів виділяють кисень і перетворюються на нітрити:
Нітрати багатьох інших металів розкладаються до оксидів:
а нітрати деяких важких металів (срібла, ртуті та ін) розкладаються при нагріванні до металів:
Особливе положення займає нітрат амонію, який до температури плавлення (170 о С) частково розкладається за рівнянням:
при температурах 170 - 230 про З - за рівнянням:
а при температурах вище 230 про З - з вибухом за рівнянням:
Хлорид амонію NH4Cl розкладається з утворенням аміаку та хлороводню.
Комплексні солі (на прикладі сполук алюмінію та цинку)Комплексною (координаційною) сполукою(комплексом)називається таке з'єднання, у вузлах кристалічної решітки якого знаходяться комплексні іони, що мають високу симетрію, стійкі як у твердому стані, так і в розчинах.
У центрі комплексного іона знаходиться метал (зазвичай d-метал, рідше р-метал), який називається комплексоутворювач. Навколо нього дуже симетрично розташовуються ліганди, за рахунок чого електронна щільність розподіляється рівномірно і комплекс стає стійким. Лігандами можуть бути аніони кислот або нейтральні молекули (Н2О, ЗІ, NH3), які мають неподілену пару електронів. Вона бере участь у донорно-акцепторній взаємодії з вакантною орбіталлю комплексоутворювача.
Комплексний іон може виступати як аніон ([Al(OH)4] - , [Zn(OH)4] 2- ), так і як катіон ([Al(NH3)4] 3+ , [Zn(NH3) 4] 2+).2.8. Взаємозв'язок різних класів неорганічних речовин.
Між класами речовин існує можливість їх взаємного перетворення: із простих речовин одержують оксиди, з оксидів – основи чи кислоти, із кислот – солі. Можливий і зворотний перехід від солей до основ та кислот, від основи та кислот до оксидів, а від оксидів до простих речовин.
Подібний зв'язок між класами сполук, що дозволяє одержувати речовину одного класу з речовини іншого, називається генетичним. Необхідно мати на увазі, що не завжди одну речовину з іншої можна отримати безпосередньо. Наприклад, гідроксид міді(II) Cu(OH)2 не можна одержати взаємодією оксиду міді(II) з водою. У цьому випадку застосовують непрямий шлях: на оксиду міді(II) діють кислотою і одержують сіль, а із солі дією лугу одержують гідроксид міді(II).
Генетичний зв'язок між основними класами неорганічних сполук можна показатисхематично
1. Метал, реагуючи з киснем, дає основний чи амфотерний оксид. Неметал при реакції з киснем дає тільки кислотний оксид. Реакції проходять при нагріванні, оскільки кисень має міцний подвійний зв'язок.
2. Метал може реагувати з неметал, утворюючи сіль. Тільки активні метали та неметали реагують за звичайних умов. Для інших елементів проведення реакції необхідне нагрівання.
3. Основний оксид може реагувати з амфотерним та кислотним оксидами, утворюючи солі. Кислотний оксид може реагувати з амфотерним та основним оксидами, утворюючи солі. Оксиди активних металів можуть реагувати при нормальних температурах, а інші при нагріванні.
4. Основний оксид із водою утворює основи. Тільки активні лужні та лужноземельні метали реагують з водою за звичайних умов з утворенням сильних основ, для інших необхідний нагрівання. Наприклад, оксид магнію краще реагує з водою при нагріванні, оскільки гідроксид магнію малорозчинний.
Багато кислотних оксидів реагують з водою, утворюючи кислоти. Деякі кислотні оксиди з водою за звичайних умов не взаємодіють, тому їх одержують непрямим шляхом.
Амфотерні оксиди з водою практично не взаємодіють, тому їх одержують непрямим шляхом.
5. Підстави можуть реагувати з амфотерними основами та кислотами, утворюючи солі. Кислоти реагують з основами та амфотерними основами, утворюючи солі.