§ 30. Солі (середні), їхня поширеність у природі та практичне значення, склад, назви, фізичні властивості

До нас в науку! Ми навчим,

Почому хліб і сіль почім!

Тарас Шевченко

Після опрацювання параграфа ви зможете:

називати солі за сучасною українською хімічною номенклатурою;
наводити приклади середніх солей, складати формули цих сполук та розрізняти їх;
описувати поширеність солей у природі;
характеризувати фізичні властивості й оцінювати значення солей;
висловлювати судження про вплив солей на навколишнє середовище і здоров’я людини.

Солі навколо нас, їхній склад. Найвідомішою й найбільш широко вживаною сіллю є кухонна сіль - натрій хлорид NaCl (рис. 30.1).

Рис. 30.1. 1. Кухонна сіль. 2. Будова кристала натрій хлориду

Ви можете записати на дошці формулу кухонної солі, використовуючи іншу сіль - кальцій карбонат СаСО₃ - крейду (рис. 30.2).

Рис. 30.2. Кальцій карбонат у складі крейди й мармуру. 1. Шкільна крейда. 2. Пам’ятник княгині Ользі на Михайлівській площі Києва виготовлено з білого мармуру

Кальцій карбонат - головний складник мармуру та шкаралупи курячого яйця. Він, так само як і магній карбонат MgCO₃ та алюміній ортофосфат АlРО₄, входить до складу антацидних (проти печії) лікарських засобів. Натрій гідрогенкарбонат NaHCO₃ - питна сода - також є сіллю. І натрій карбонат Na₂CO₃ - пральна (кальцинована) сода, і аргентум(І) нітрат AgNO₃(ляпіс), і ферум(III) хлорид (хлорне залізо) - представники солей (рис 30.3).

Рис. 30.3. 1. Харчова сода. 2. Пральна (кальцинована) сода

Силікатний клей (розчинне скло) є водним розчином солей - натрій силікату Na₂SiO₃ і калій силікату K₂SiO₃. Натрій флуорид NaF добавляють до зубної пасти для профілактики карієсу. Калій нітрат KNO₃ і натрій нітрат NaNO₃ - мінеральні добрива. У харчовій промисловості натрій нітрит NaNO₂ (харчову добавку Е 250) добавляють до м’ясних виробів для надання їм привабливого рожевого кольору. Проте важливо пам’ятати, що ця речовина небезпечна для здоров’я, перевищення її гранично припустимого вмісту в продуктах спричиняє отруєння організму. Магній сульфат MgSO₄ (карловарська, або англійська, сіль) і натрій сульфат Na₂SO₄ (глауберова сіль) - послаблювальні засоби. Калій йодид КI - компонент препаратів для лікування захворювань щитовидної залози. Разом з іншою сіллю - калій йодатом КIО₃- його використовують для збагачення харчових продуктів Йодом. Калій хлорат КСlО₃ (бертолетова сіль) - складник сірникових головок і піротехнічних сумішей.

Цікаво і пізнавально

Йодування солі та інших продуктів харчування є основою національних програм із ліквідації йододефіциту в 120 країнах світу, зокрема в Україні.

Солі - досить поширені у природі сполуки. Води морів і океанів, мінеральні й ґрунтові води містять солі - хлориди, карбонати, сульфати, нітрати тощо. Солі є в крові і фізіологічних рідинах живих організмів, входять до складу зубів і кісток. Мінерал флюорит - кристали солі кальцій флуориду CaF₂.

Рис. 30.4. Солі в нашому житті. 1. Натрій флуорид - складник зубних паст. 2. Кальцій флуорид - головний компонент мінералу флюориту. Його використовують в оптиці, плавильній промисловості, для виготовлення ювелірних виробів

Аналізуючи хімічний склад солей, легко дійти висновку, що солі - складні речовини. Зауважимо, що всі солі - йонні сполуки. Середні солі складаються з катіонів металічних елементів й аніонів кислотних залишків.

Як назвати сіль за сучасною науковою українською хімічною номенклатурою? Алгоритм такий:

1. Записуємо назву металічного елемента (у називному відмінку однини).

2. Для хімічних елементів зі змінною валентністю зазначаємо її в дужках після назви хімічного елемента (не робимо пробілу між назвою хімічного елемента і записом у дужках).

3. Записуємо назву кислотного залишку (у називному відмінку однини).

Однак чимало солей мають тривіальні назви.

• Знайдіть поміж наведених назв солей тривіальні, дізнайтеся про їхнє походження.

Формули солей складають з урахуванням валентності металічних елементів і кислотних залишків. Сумарна валентність катіонів металічного елемента у структурній одиниці солі дорівнює сумарній валентності аніонів кислотного залишку. Наприклад, сумарна валентність катіонів Алюмінію і сульфат-аніонів у структурній одиниці алюміній сульфату дорівнює 6:

Послідовність складання хімічної формули солі, наприклад кальцій ортофосфату, така:

Фізичні властивості солей. За звичайних умов усі солі - кристалічні речовини. Про розчинність солей у воді можна дізнатися з довідкової таблиці (пригадайте, якої саме).

• Порівняйте розчинність магній нітрату, плюмбум(ІІ) сульфату і аргентум(І) хлориду. Складіть хімічні формули цих солей.

Солі забарвлені в різні кольори, тому чимало з них використовують як пігменти для виготовлення фарб (рис. 30.5).

Рис. 30.5. 1. Солі використовують як пігменти у складі фарб. 2. Кіновар притягує і манить нас, як вогонь, на який людина завжди готова жадібно дивитися. Василь Кандинський

Цікаво і пізнавально

У країнах Давнього Сходу меркурій(ІІ) сульфід HgS - кіновар - називали кров’ю дракона.

Солі мають різний смак: натрій хлорид, калій хлорид, натрій сульфат - солоний, магній сульфат - гіркий, а берилій хлорид і плюмбум(ІІ) ацетат - солодкий.

• Дізнайтеся, використовуючи різноманітні джерела інформації: а) який хімічний елемент спочатку було запропоновано назвати Гліцинієм і чому; б) де застосовують речовину, яку алхіміки називали «цукор-сатурн».

Однак пам’ятайте, що куштувати речовини на смак у хімічних лабораторіях заборонено! Це стосується й побутових хімікатів. Поміж солей є порівняно безпечні речовини, які використовують як харчосмакові добавки, розпушувачі тіста тощо. Проте існує чимало отруйних солей. Зокрема, дуже небезпечними є солі Плюмбуму(ІІ), Нікелю(ІІ), Меркурію(ІІ), Кадмію(ІІ) тощо. Тож потрібно бути особливо обережними під час роботи з ними, не допускати їхнього потрапляння в довкілля у складі промислових відходів і побутового сміття.

ПРО ГОЛОВНЕ

• Солі - досить поширені у природі сполуки. Їх широко застосовують у техніці й повсякденному житті.

• Усі солі - йонні сполуки.

• Середні солі складаються з катіонів металічних елементів й аніонів кислотних залишків.

• За стандартних умов усі солі - кристалічні речовини.

• Про розчинність солей у воді можна дізнатися з довідкової таблиці «Розчинність кислот, основ, амфотерних гідроксидів і солей у воді».

• Солі забарвлені в різні кольори, різні на смак.

• Поміж солей є порівняно безпечні речовини, проте існує чимало отруйних солей. Тож потрібно бути особливо обережними під час роботи з ними.

Перевірте себе

1. Які речовини називають середніми солями? 2. Які кристалічні ґратки в солей? 3. Яка послідовність складання хімічної формули солі? 4. Як назвати сіль відповідно до сучасної української хімічної номенклатури? 5. Опишіть поширеність солей у природі.

Застосуйте свої знання й уміння

1. Назвіть солі за їхніми хімічними формулами: Mg(NO₃)₂, CuCl, CuSO₄, Na₂SO₃, FeS, К₃РО₄.
2. Наведіть три приклади середніх солей.
3. Складіть хімічні формули солей, які можуть бути утворені катіонами металічних елементів і аніонами кислотних залишків, наведеними в таблиці «Розчинність кислот, основ, амфотерних гідроксидів і солей у воді». Назвіть ці солі.
4. Проаналізуйте хімічні формули: LiOH, H₂SO₄, MgO, HI, Fe(OH)₂, Ba(OH)₂, Cr(OH)₂, CaSO₄, MgBr₂, SO₂, MgSO₄, KHSO₄, KOH, H₃PO₄, Al₂O₃, HBr, Cu₂(OH)₂CO₃, Ca(OH)₂, Mn(OH)₂, BaS, KBr, SiO₂, FeSO₄. Класифікуйте ці речовини. Чи є поміж наведених хімічні формули речовин, які ви не змогли класифікувати? Про що це свідчить?
5. Схарактеризуйте фізичні властивості солей. Поміркуйте й спробуйте пояснити, які властивості солей зумовили їхнє використання як пігментів для виготовлення фарб.
6. Оцініть значення солей у житті людини.
7. Відомо, що жовта та червона полива декоративного порцелянового та керамічного посуду містить солі Плюмбуму та Кадмію. Поясніть, чому такий посуд не можна використовувати для приготування та зберігання їжі.
8. Висловіть судження про вплив солей на навколишнє середовище і здоров’я людини.
9. Обчисліть масові частки хімічних елементів у солях, формули яких наведено в тексті параграфа.
10*. Одна таблетка антацидного препарату «Ренні» містить кальцій карбонат масою 0,6 г і магній карбонат масою 0,125 г. Обчисліть кількості речовини (моль) цих солей в упаковці з 48 таблеток препарату. Який об’єм (л) карбон(ІV) оксиду (н. у.) утвориться, якщо таблетка засобу повністю розчиниться у шлунковому соку?
11. Препарат «Регідрон» використовують для лікування проносу в дітей. В одному пакетику цього лікарського засобу, окрім інших компонентів, міститься натрій хлорид кількістю речовини 0,06 моль і калій хлорид кількістю речовини 0,03 моль. Обчисліть маси (г) цих солей у пакетику.
12. У йододефіцитних регіонах використовують йодовану кухонну сіль. Її виготовляють, добавляючи до натрій хлориду масою 100 кг калій йодид масою 2,5 г. Обчисліть масові частки (%) солей у цій суміші.