Хімія. Повторне видання. 8 клас. Попель

§ 31. Властивості та використання солей

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • з’ясувати фізичні властивості солей;
  • засвоїти хімічні властивості солей;
  • прогнозувати можливість реакції солі з металом;
  • дізнатися про сфери використання солей.

Фізичні властивості солей. Солі, як і інші йонні сполуки, за звичайних умов є кристалічними речовинами. Вони здебільшого мають високі температури плавлення:

NaCl 801 °C; K2SO4 1069 °C; CaSiO3 1540 °C.

Частина солей розчиняється у воді, деякі є малорозчинними (мал. 60), решта — нерозчинні. Відповідну інформацію подано в таблиці розчинності (форзац ІІ).

Мал. 60. Осад плюмбум(ІІ) йодиду, що утворився після охолодження гарячого розчину сполуки

Серед розчинних солей натрій хлорид має солоний смак, магній сульфат — гіркий. Солі Плюмбуму і Берилію солодкі, проте надзвичайно отруйні. Виявляючи смак різних солей, деякі алхіміки, напевно, поплатилися за це життям.

Солі по-різному впливають на рослини, тварин, людину. Серед них є сполуки, що містять необхідні для рослин хімічні елементи, передусім Нітроген, Фосфор, Калій. Їх застосовують як добрива. Кухонну сіль ми щоденно вживаємо разом із їжею, щоб поповнити її запаси в організмі (ця сполука постійно виводиться з організму разом із потом і сечею).

Хімічні властивості солей. Солі беруть участь у різних реакціях із простими і складними речовинами.

Реакції з металами. Сіль у водному розчині може взаємодіяти з металом з утворенням нової солі та іншого металу (мал. 61). Часто кажуть, що один метал «витісняє» інший із солі. Це — реакція заміщення. Вона відбувається, якщо метал-реагент активніший за метал-продукт, тобто перебуває в ряду активності зліва від нього (форзац ІІ):

Pb(NO3)2 + Zn = Zn(NO3)2+ Pb.

Мал. 61. Результат реакції між розчином плюмбум(ІІ) нітрату і цинком

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 4

Взаємодія металу із сіллю в розчині

У пробірку помістіть стружку заліза або залізний цвях і налийте 1-2 мл розчину купрум(ІІ) сульфату. Що відбувається на поверхні металу? Чи змінюється з часом колір розчину?

Складіть рівняння реакції. Візьміть до уваги, що один із її продуктів — сполука Феруму(ІІ).

Реакції з лугами. Вивчаючи хімічні властивості лугів, ви дізналися про реакції цих сполук із солями. Солі також взаємодіють з кислотами, одна з одною. Всі згадані реакції належать до реакцій обміну.

Взаємодія між сіллю і лугом відбувається лише в розчині (нерозчинні солі з лугами не реагують). Вона можлива, якщо один із її продуктів — основа чи сіль — не розчиняється у воді (мал. 62):

MnCl2 + 2NaOH = Мn(ОН)2↓ + 2NaCl;

K2SO4 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaSO4↓.

Мал. 62. Реакція між манган(ІІ) хлоридом і натрій гідроксидом у розчині

Для прогнозування можливості таких реакцій використовують таблицю розчинності.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 5

Взаємодія солі з лугом у розчині

Налийте в пробірку 1-2 мл розчину купрум(ІІ) сульфату і, перемішуючи його, додайте кілька крапель розчину натрій гідроксиду. Що спостерігаєте? Яка сполука осаджується?

Якщо до розчину купрум(ІІ) сульфату додати стільки розчину лугу, скільки потрібно для повного перетворення солі на купрум(ІІ) гідроксид, то після відстоювання розчин над осадом буде безбарвним. Він міститиме лише натрій сульфат (йони Na+ і SO2-4).

Складіть рівняння реакції.

Реакції з кислотами. Сіль (як розчинна, так і нерозчинна) може взаємодіяти з кислотою з утворенням нової солі та іншої кислоти. Такі реакції часто відбуваються з виділенням осаду (мал. 63) або газу

CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4;

FeS + 2HCl = H2S↑ + FeCl2,

а іноді не супроводжуються зовнішніми ефектами:

NaF + HNO3 = HF + NaNO3.

Про випадки, в яких реакція між сіллю і кислотою є можливою, йдеться в § 29.

Мал. 63. Реакція між купрум(ІІ) сульфатом і сульфідною кислотою в розчині

Солі, що утворилися в результаті взаємодії амфотерних сполук із лугами, також реагують з кислотами. Якщо кількість кислоти невелика, одним із продуктів реакції є амфотерний гідроксид

Na2[Zn(OH)4] + 2HCl = 2NaCl + Ζn(ΟΗ)2↓ + 2H2O,

а в разі її надлишку утворюються дві солі:

Na2[Zn(OH)4] + 4HCl = 2NaCl + ZnCl2 + 4H2O.

• Складіть рівняння двох реакцій за участю сполуки K[Cr(OH)4] і нітратної кислоти.

Реакції з іншими солями. Взаємодія між двома солями відбувається лише в розчині (реагенти мають бути розчинними у воді) з утворенням двох нових солей. Реакція можлива, якщо один із її продуктів є нерозчинним або малорозчинним; він випадає в осад (мал. 64):

Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2↓ + 2KNO3;

3BaCl2 + 2K3PO4 = Ba3(PO4)2↓ + 6KCl.

Мал. 64. Реакція між плюмбум(ІІ) нітратом і калій йодидом у розчині

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 6

Реакція між солями в розчині

Налийте в пробірку 1-2 мл розчину натрій карбонату і додайте до нього кілька крапель розчину кальцій хлориду. Що спостерігаєте?

Складіть рівняння реакції.

Термічний розклад оксигеновмісних солей. Солі, утворені газуватими, леткими чи нестійкими кислотними оксидами, під час нагрівання розкладаються. Продуктами більшості таких хімічних перетворень є два відповідні оксиди:

Нітрати, як і нітратна кислота, походять від нітроген(V) оксиду N2O5. Однак під час нагрівання нітратів цей оксид не утворюється через нестійкість (мал. 65):

Мал. 65. Термічний розклад плюмбум(ІІ) нітрату

1 Так розкладаються нітрати металічних елементів від Магнію до Купруму включно (див. ряд активності металів).

Солі лужних елементів або не розкладаються під час нагрівання (карбонати, сульфати), або їх розклад має певні особливості.

Викладений матеріал підсумовує схема 11.

Схема 11

Хімічні властивості солей

Використання солей. Багато солей має різноманітне застосування. Натрій хлорид є сировиною в хімічній промисловості для добування хлору, хлоридної кислоти, натрій гідроксиду, соди. Ця сполука незамінна під час приготування їжі, консервування. Хлорид, сульфат і нітрат Калію, фосфати Кальцію, деякі інші солі є мінеральними добривами (мал. 66). Кальцій карбонат у вигляді каменю вапняку використовують у будівництві, а на заводах із нього отримують вапно. На основі штучно добутої солі CaCO3 виготовляють зубну пасту. У школі пишуть на дошці крейдою, а це — також кальцій карбонат. Кальцій сульфат (гіпс) застосовують у будівництві та медицині. Простим засобом для миття і чищення посуду, предметів домашнього вжитку є кальцинована сода, або натрій карбонат. Кальциновану соду разом із крейдою або вапняком використовують для виробництва скла.

Мал. 66. Продукція заводу мінеральних добрив

ВИСНОВКИ

Солі — йонні речовини. Вони мають високі температури плавлення, різну розчинність у воді.

Солі взаємодіють з металами з утворенням іншої солі та іншого металу. Такі реакції відбуваються, якщо метал-реагент активніший за метал-продукт (це визначають за рядом активності металів).

Солі беруть участь у реакціях обміну з лугами, кислотами, іншими солями. Деякі оксигеновмісні солі розкладаються під час нагрівання.

Багато солей використовують на практиці.

238. Охарактеризуйте фізичні властивості солей. Наведіть приклади розчинних, малорозчинних і нерозчинних у воді солей.

239. Допишіть схеми реакцій і складіть хімічні рівняння:

  • a) HgSO4 + Mg →
  • SrSO3 + HBr →
  • б) Ca(NO3)2 + LiOH →
  • K3PO4 + FeCl3
  • в) CrSO4 + KOH →
  • Na2[Sn(OH)4] + H2SO4 → (два варіанти)

240. Замість крапок напишіть формули солей і перетворіть схеми реакцій на хімічні рівняння:

  • а) ... + Zn → ... + Cu;
  • ... + HI → ...↓ + HNO3;
  • б) ... + H2SO4 → ... + CO2↑ + H2O;
  • ... + Ba(OH)2 → Fe(OH)2↓ + ...;
  • в) ... + HCl → H3PO4 + ...;
  • Pb(NO3)2 + ... → РbСO3↓ + ... .

241. Складіть рівняння реакцій (якщо вони відбуваються) між такими сполуками:

  • а) калій силікатом і нітратною кислотою;
  • б) натрій сульфатом і магній нітратом;
  • в) купрум(ІІ) хлоридом і барій сульфатом;
  • г) хром(ІІІ) сульфатом і натрій гідроксидом;
  • д) калій сульфідом і меркурій(ІІ) нітратом.

242. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі послідовні перетворення:

  • a) K2SO4 → KCl → KNO3;
  • б) AlCl3 → AlPO4 → Al2(SO4)3 → Al(NO3)3;
  • в) ZnCl2 → ZnCO3 → Zn(NO3)2 → Zn(OH)2 → K2ZnO2.

243. Обчисліть максимальну масу ферум(ІІІ) фториду, яку можна добути із 4,84 г ферум(ІІІ) нітрату. Як би ви здійснили такий експеримент?

244. Чи вистачить 13 г цинкового порошку для повного перетворення 33,1 г плюмбум(ІІ) нітрату на свинець?

245. Після занурення залізної пластинки у розчин купрум(ІІ) сульфату її маса збільшилася на 0,8 г. Яка маса міді виділилася на пластинці?

246. Обчисліть маси натрій хлориду і 96 %-ї сульфатної кислоти, які потрібні для того, щоб із добутого продукту реакції виготовити 500 г хлоридної кислоти з масовою часткою хлороводню 7,3 %.

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ

Кислі солі

Ви знаєте, що під час реакції кислоти з лугом атоми Гідрогену кожної молекули кислоти «замінюються» на атоми (точніше — йони) металічного елемента:

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O;

H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O.

А чи можливо, щоб у молекулі багатоосновної кислоти відбулася заміна лише частини атомів Гідрогену? Так. У результаті відповідних реакцій утворюються так звані кислі солі:

H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O;

H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O;

H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O.

Кислі солі Са(НСО3)2 і Mg(HCO3)2 містяться в розчиненому стані у прісній воді. Під час її кип’ятіння сполуки розкладаються

і на стінках посудини утворюється накип — суміш карбонатів СаСО3 і MgCO3.

Кислі солі Кальцію й ортофосфатної кислоти CaHPO4 і Ca(H2PO4)2 становлять основу фосфорних добрив — преципітату і суперфосфату (мал. 67) відповідно. Кисла сіль Натрію і карбонатної кислоти NaHCO3 відома кожному; це — питна (харчова) сода (мал. 68).

Мал. 67. Суперфосфат

Мал. 68. Сода: а — кальцинована (Na2CO3); б — питна, або харчова (NaHCO3)

Приклади хімічних назв кислих солей:

NaHCO3 — натрій гідрогенкарбонат;

Ca(H2PO4)2 — кальцій дигідрогенортофосфат.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.