Хімія. Повторне видання. 8 клас. Григорович

§ 35. Солі: фізичні властивості, поширеність та застосування

Пригадайте:

• як за формулою відрізнити кислоти (за § 26);
• властивості твердих речовин із йонними кристалічними ґратками (за § 21).

Фізичні властивості солей

У солях, завдяки їх складу, існує йонний зв’язок, а всі солі мають йонні кристалічні ґратки. І саме тому всі солі за звичайних умов є твердими кристалічними речовинами з високими температурами плавлення (див. Додаток 1). Солі відрізняються за розчинністю: одні солі добре розчинні у воді, інші — майже не розчиняються. Щоб дізнатися про розчинність тієї чи іншої солі, можна скористатися таблицею розчинності речовин у воді (див. форзац 2).

Залежно від складу, солі можуть бути різного кольору. Багато солей безбарвні, але деякі мають характерне забарвлення. Наприклад, сполуки Феруму(ІІ) забарвлені в кольори зелених відтінків (мал. 35.1а), Феруму(III) — жовтих або червоних (мал. 35.1б), а Хрому(VІ) — жовтих або жовтогарячих (мал. 35.1в).

Мал. 35.1. Солі: а — ферум(IІ) сульфат (залізний купорос) FeSO₄; б — ферум(ІІІ) хлорид FeCl₃; в — калій хромат К₂СrО₄

У солей — йонні кристалічні ґратки, тому вони не мають запаху. Але деякі солі завдяки певним хімічним реакціям іноді пахнуть. Так, алюміній сульфід має запах сірководню (гідроген сульфіду), а розчини солей сульфітної кислоти мають характерний запах сірчистого газу.

• У давні часи кухонну сіль уважали майже коштовністю. Справді, без золота прожити можна, а без солі — ні. Тому в Стародавньому Римі вважали, що сіль дорожча за золото. В античні часи навіть платню воїнам іноді давали сіллю (слово «солдат» (soldier) походить від латинських слів sol dare — той, кому дають сіль), а чиновникам видавали сольовий пайок. Справою українських чумаків були видобуток та торгівля сіллю.

• Назва «кальцинована сода» вказує на спосіб добування безводного натрій карбонату прожарюванням, що з латини перекладається як кальцинація.

• У складі пластмаси для деталей конструктора «Лего» міститься барій сульфат. Хоча солі Барію дуже отруйні, але барій сульфат майже нерозчинний у воді, що робить його нетоксичним для організму. Разом із цим, його дуже добре видно на рентгенівських знімках, тож, якщо дитина проковтне деталь, її легко буде знайти за цими знімками.

Поширеність у природі та застосування солей

Натрій хлорид NaCl (кухонна сіль) трапляється у вигляді мінералу галіту, а також міститься в природних солоних водах. Є сировиною для добування хлору, хлоридної кислоти, натрій гідроксиду та питної соди. Незамінний для приготування їжі. Україна має величезні поклади натрій хлориду, які вважають невичерпними.

Натрій карбонат Na₂CO₃ (кальциновану соду) добувають із природного мінералу Na₂CO₃ • 10H₂O (кристалічної соди). Сода є ефективним засобом для чищення посуду. Натрій карбонат використовують для виготовлення скла, мила, пральних порошків, емалей тощо.

Калій карбонат К₂СО₃ (поташ) використовують для добування мінеральних добрив, виготовлення кришталю та оптичного скла, протиожеледних сумішей для обробки злітно-посадкових смуг.

Натрій сульфат Na₂SO₄ • 10Н₂О (глауберова сіль, мірабіліт) — цінний реактив для лабораторної практики, використовують для виготовлення скла. Має проносну дію, що є характерною для всіх розчинних солей сульфатної кислоти.

Широко застосовують солі нітратної кислоти — нітрати (селітри). Нітрати Калію KNO₃, Натрію NaNO₃ та Кальцію Ca(NO₃)₂ є складовими пороху, їх використовують для добування кисню в лабораторії. У сільському господарстві застосовують як азотні добрива.

Ферум(ІІ) сульфід FeS у природі трапляється у вигляді мінералу марказиту. В Україні в значних кількостях трапляється в Криворізькому залізорудному басейні. Є цінною сировиною для добування заліза й сульфатної кислоти.

Арсен(ІІІ) сульфід As₂S₃ (аурипігмент) — цінний мінерал для виготовлення золотої та жовтої фарб, які особливо поширені в іконописі. Надзвичайно отруйний. Є сировиною для добування арсену.

Цинк сульфід ZnS (цинкова обманка) є сировиною для добування цинку. Зі сфалериту виготовляють цинкові білила, а також фарби, що світяться в темряві.

Калій перманганат КМnО₄ (марганцівка) використовують як дезінфекційний засіб та як засіб для промивання шлунка в разі отруєння. Калій перманганат є також цінним реактивом у лабораторній практиці.

Аргентум(І) нітрат AgNO₃ (ляпіс) здавна використовували для виготовлення дзеркал. Солі Аргентуму іноді використовують для розганяння хмар або, навпаки, для викликання дощу. Якщо з літака розпилити аргентум(І) йодид або аргентум(І) бромід, то він конденсує водяну пару, що випадає у вигляді дощу.

Поширеними в природі є солі Кальцію, вони є складовою багатьох порід і мінералів. Кальцій сульфат у вигляді мінералу гіпсу використовують у будівництві для виготовлення різних сумішей та в медицині для фіксації зламаних кінцівок.

Найпоширеніша сіль Кальцію — це карбонат СаСО₃. Він утворює вапняк, крейду, а також мінерали кальцит і мармур. Міститься в шкаралупі яєць, черепашках молюсків тощо. Вапняк використовують у будівництві. Крейду використовують для побілки стін, виготовлення скла, додають у зубну пасту.

Поширеною сіллю Купруму є мідний купорос CuSO₄ • 5Н₂О. Його використовують у сільському господарстві для боротьби з хворобами рослин. Є широковживаним реактивом у лабораторній практиці.

Ще одна сіль Купруму — малахіт (СuОН)₂СО₃ — це напівкоштовний камінь, із якого виробляють багато ювелірних предметів: шкатулки, вази, намиста тощо.

Висновки

• 1. Солі — речовини йонної будови, за звичайних умов тверді, плавляться за високих температур. Деякі солі розчинні у воді. Залежно від складу вони можуть мати різне забарвлення.
• 2. Солі — поширені сполуки в природі (у літосфері та гідросфері) і широко застосовуються в різних галузях: у будівництві, медицині, ювелірній справі, у сільському господарстві як мінеральні добрива тощо.

Контрольні запитання

• 1. Схарактеризуйте загальні фізичні властивості солей.
• 2. У чому причина високої температури плавлення солей?
• 3. Де в природі трапляються натрій карбонат, кальцій карбонат, кальцій сульфат?
• 4. Розкажіть про практичне значення солей на конкретному прикладі.
• 5. Чи можна відрізнити солі від інших речовин за запахом або смаком?

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Складіть формули солей: магній бромід, кальцій йодид, алюміній нітрат, ферум(ІІІ) сульфат, кальцій ортофосфат, калій карбонат, купрум(ІІ) силікат, меркурій(ІІ) нітрат, купрум(І) флуорид.

2. Серед наведених у Додатку 1 солей визначте солі: а) з найвищою температурою плавлення; б) найнижчою температурою плавлення; в) найбільшою розчинністю у воді; г) найменшою розчинністю у воді.

3. Обчисліть маси: а) 0,35 моль хром(ІІІ) сульфату; б) 0,7 моль кальцій флуориду; в) 1,2 моль магній силікату; г) 0,55 моль плюмбум(ІІ) нітрату.

4. Обчисліть кількість речовини купрум(ІІ) сульфату, що міститься в його розчині масою 120 г із масовою часткою солі 4%.

5. Фізіологічний розчин — це розчин натрій хлориду з масовою часткою солі 0,9%. Обчисліть масу натрій хлориду, необхідну для приготування фізіологічного розчину об'ємом 10 л (густину розчину вважати 1 г/мл).

6. У воді масою 532,8 г розчинили кальцій хлорид кількістю речовини 0,2 моль. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в добутому розчині.

7*. Як ви вважаєте, чому найпоширенішими солями в земній корі є силікати й карбонати? Як їх можна використовувати?

8* . У додаткових джерелах знайдіть інформацію про наслідки безконтрольного потрапляння солей у ґрунти або водоймища (на прикладі будь-якої солі, про яку йшлося в цьому параграфі).

9. Виконайте навчальні проекти: № 7 «Неорганічні речовини — представники основних класів у будівництві й побуті» та № 8 «Хімічний склад і використання мінералів».