Решение: Амфотерность проявляется в их способности реагировать и с кислотами и с основаниями.
Задание 7. Составьте формулы: а) гидроксида марганца (+2);
б) хлорной кислоты (с высшей степенью окисления хлора); в) гидроксида свинца (+4) и его кислотных орто- и метаформ.
Задание 8. В какой из реакций гидроксид олова (+2) проявляет свойства кислоты:
Sn(OH)2 + 2HCl = SnCl2 + H2O
Sn(OН)2 + 2 NaOH = Na2SnO2 + 2H2O?
I.2.3. Соли – это соединения, которые состоят из основных и кислотных
остатков. (Из атомов металла или аммониевой групп, связанных с кисл. ост.)
Так, например, соль Na2SO4 состоит из основного остатка - катиона металла Na+ и кислотного остатка - SO42- .
По химическому составу различают средние (нормальные), кислые, основные соли. Существуют более сложные соли: двойные, смешанные и комплексные.
I.2.3.1. Средние или нормальные соли - продукты полного замещения катионов водорода в кислоте катионами металла и полного замещения гидроксогрупп основания анионами кислотного остатка. Диссоциируют в водных растворах на катионы металла и анионы кислотного остатка.
Согласно традиционной номенклатуре названия солей кислородосодержащих кислот составляют следующим образом: к корню латинского названия центрального атома добавляют окончание -ат (при высшей степени окисления кислотообразующего элемента) или -ит (для более низкой степени окисления) и далее остаток от основания в родительном падеже. Например, Na2SO4 - сульфат натрия, Na2SO3 - сульфит натрия. Если химический элемент образует более двух кислот, то к названию кислотного остатка добавляется приставка пер- и окончание -ат (при высшей степени окисления кислотообразующего элемента) либо приставка гипо- и окончание -ит (для более низкой степени окисления).
Например, NaClO4 и KMnO4 - перхлорат натрия и перманганат калия, соответственно; NaClO - гипохлорит натрия.
В названиях солей бескислородных кислот к корню латинского названия неметалла добавляют суффикс -ид и русское название металла: KI - иодид калия, СaS - сульфид кальция.
I.2.3.1.1. Получение средних солей
Взаимодействием:
1) - металлов с неметаллами:
2 K+Cl2 =2KCl;
2) - металлов с кислотами:
а) Mg+ 2HCl = MgCl2 + H2 ↑
б) 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3) + 2NO +4H2O
разб.
Сu0 –2e =Cu+2 3 восстановитель, окисление
N+5 +3e =N+2 2 окислитель, восстановление;
3) - металлов с солями:
Сu + HgCl2 = CuCl2 + Hg;
4) - основных оксидов с кислотными оксидами: CaO + SO3 = CaSO4;
5) - основных оксидов с кислотами: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O;
6) - кислотного оксида со щелочью: СO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O;
7) - кислоты со щелочью: NaOH + HCl = NaCl + H2O
(реакция нейтрализации);
8) - кислоты с солью: СuCl2 + H2S = CuS ↓+ 2HCl;
9) - соли со щелочью: FeCl3 + 3KOH = 3KCl + Fe(OH)3 ↓;
10) - соли с солью: NaCl + AgNO3 =AgCl ↓ + NaNO3
11) - металла со щелочью (Al, Zn и подобные):Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 +H2;
12) - галогена со щелочью: Сl2 + 2NaOH = KCl +KClO + H2O;
I.2.3.1.2. Химические свойства
Взаимодействие:
1) с основаниями: CuSO4 +2NaOH = Cu(OH)2 ↓ +Na2SO4;
2) с кислотами: ВaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓+ 2HCl;
3) с металлами: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;
4) с другой солью: NaCl + AgNO3 = Ag Cl ↓+ NaNO3;
I.2.3.2. Кислые соли – продукты неполного замещения атомов (катионов) водорода в кислоте атомами (катионами) металла. Их образуют многоосновные кислоты, например:
H3PO4 - фосфорная кислота NaH2PO4 - натрия дигидрофосфат
Na2HPO4 - натрия гидрофосфат
Количество кислых солей на единицу меньше основности кислоты.
В названии кислой соли атом (ион) водорода обозначают приставкой гидро-, а количество их, связанных с остатком кислоты - префиксом ди- (моно- упускается), например: NaНCO3 - гидрокарбонат натрия, NaH2PO4 - дигидрофосфат или дигидроортофосфат натрия.
I. 2.3.2.1. Получение
Взаимодействием
1) кислоты со средней солью этой же кислоты: H2SO4 + Na2SO4 = 2 NaHSO4;
2) избытка кислоты с основаниями: H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O;
3) избытка кислотного оксида со щелочью: CO2 + NaOH =NaHCO3
или с солью той же кислоты: СO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3;
4) средней соли многоосновной кислоты с более сильной кислотой, взятой в недостатке:
Na3PO4 + 2HCl = NaH2PO4 + 2NaCl
Na3PO4 + HCl = Na2HPO4 + NaCl;
I.2.3.2. Основные соли – это производные многокислотных оснований, продукты неполного замещения гидроксогрупп основания анионами кислотного остатка.
Количество основных солей на единицу меньше кислотности основания.
Al(OH)3 - гидроксид алюминия, Al(OH)2Cl- алюминия дигидроксохлорид,
AlOHCl2 – алюминия гидроксохлорид.
В названии основной соли гидроксогруппу обозначают приставкой гидроксо-, а количество гидроксогрупп, связанных с атомом (ионом) металла - префиксом ди- (моно- опускается), например: CuOНNO3 - гидроксо нитрат меди (II) или меди (II) гидроксонитрат; (Fe(OH)2)2SO4 - дигидроксосульфат железа (III).
I.2.3.2.1. Получение основных солей:
Взаимодействием
1) избытка многокислотного основания с кислотой:
Ba(OH)2 + HCl = (BaOH) Cl + H2O;
изб. гидроксохлорид бария
2) соли многокислотного основания с недостатком щелочи:
2СuSO4 + 2NaOH = (CuOH)2SO4 + Na2SO4;
недост. гидроксосульфат меди (II)
В реакциях с кислотами основные соли и в реакциях со щелочами кислые соли образуют средние соли:
(CuOH)2SO4 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
Na2HPO4 + 2 HCl = 2 NaCl + H3PO4
ПРИМЕРЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
Пример 1. Составьте формулы всех солей, которые могут быть образованы гидроксидом кальция - Ca(OH)2 и сернистой кислотой - H2SO3
Решение и ответ:
Возможные основные остатки - Ca2+ и CaOH-, и кислотные остатки - SO32- и HSO3-. Сочетая (комбинируя) катионы и анионы и вычитая молекулы воды, которые можно выделить по меньшему количеству H или OH, приходим к выводу, что существует три соли:
а) Ca2+ и SO32-, получаем Ca SO3 - сульфит кальция - средняя соль
б) Ca OH - и H SO3- , убираем молекулу воды, остается тоже Ca SO3
в) Ca2+ и HSO3- , получаем Ca(НSO3)2 - гидросульфит кальция - кислая соль;
г) CaOH- и SO32-, получаем (CaOH)2 SO3 - гидроксосульфит кальция - основная соль.
Задание 1. Составьте формулы всех солей, которые могут быть образованы гидроксидом кальция - Fe(OH)2 и ортофосфорной кислотой.
Пример 2. Составьте формулы: а) карбоната хрома (+3); б) гидросульфата бария; в) дигидроксосульфита алюминия (или сульфита дигидроксоалюминия)
Решение
а) Сr 3+ и CO32- - ион хрома и двухзарядный (двухвалентный) остаток угольной кислоты - карбонат-анион. Составляем формулу, учитывая валентности:Сr2(CO3)3;
б) Ba2+ и анион, в котором с сульфат-ионом связан один катион водорода HSO4-. Составляем формулу: Ba(HSO4)2
в) катион, в котором ион алюминия Al3+ связан с двумя гидроксогруппами OH- т.е., Al(OH)2+ и анион SO32-. Составляем формулу, учитывая валентности (заряды) этих двух ионов: (Al(OH)2)2 SO3.
Задание 2. Составьте формулы солей: а) дигидрофосфата меди (+2);
б) нитрата кобальта (+3); в) гидроксохлорида железа (+3).
Пример 3. В реакциях между какими веществами возможно образование кислых солей: a) С u (OH)2 + H 3 AsO 4; б) K 2 SO 3 + H 2 SO 3; в) С a (OH)2 + HNO 3; г) Ba (OH)2 + CO 2 (изб.).
Решение
а) в реакции нейтрализации между данной многоосновной кислотой и основанием при условии избытка кислоты образуются кислые соли:
Сu(OH)2 + H3AsO4= СuHAsO4 + 2H2O
гидроарсенат меди (II)
или Сu(OH)2 + 2H3AsO4= Сu(H 2AsO4)2 + 2H2O;
дигидроарсенат меди (II)
б) в реакции между многоосновной кислотой и ее средней солью образуется кислая соль:
K2SO3 + H2SO3 = 2 KНSO3;
в) при взаимодействии одноосновной кислоты с основанием образуется только средняя соль, а кислая не образуется;
г) в реакции между основанием и кислотным оксидом многоосновной кислоты, взятым в избытке, образуется кислая соль:
Ba(OH)2 + 2CO2 = Ba(HCO3)2
Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3+H2O;
Задание 3. В реакциях, между какими веществами возможно образование кислых солей: a) Na 2 S + H 2 S; б) KOH + H 3 PO 4; в) Al (OH)3+ HBr; г) NaOH + SO 2 (изб.)
Пример 4. Допишите уравнение реакции, не изменяя коэффициенты: 2FeSO4 + 2 NaOH =
Решение:
В задачах такого типа подразумевается ответ на вопрос: «какой тип соли образуется - основная или средняя?» или «- кислая или средняя?». В данном случае должен быть дан ответ на первый вопрос, так как в реакции участвуют средняя соль и щелочь. Нужно решить: в избытке или в недостатке взята щелочь.
Для этого запишем уравнение получения средней соли и затем сравним коэффициенты:
FeSO4 + 2 NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4
Здесь соотношение соли и щелочи 1:2, тогда как в условии задачи это соотношение составляет 2:2 или 1:1, то есть, щелочь взята в недостатке по сравнению с первым уравнением:
2FeSO4 + 2 NaOH = (FeOH)2 SO4 ↓+ Na2SO4
Задание 3 1. Допишите уравнения реакций, не изменяя коэффициенты:
а) С r (OH)3 + H 2 S =; б) Ni (OH)2 + H 3 AsO 4 =; в) MgCl 2 + KOH =;
г) С a3(PO4)2 + H3PO4 =; д) Fe(OH)3 + 2HCl =; p е) Al(OH)2NO3 + HNO3 =
*Помните, что в реакциях с участием кислоты нужно выделить катионы водорода и гидроксид-анионы (смотри пример № 1) и выделить максимально возможное количество молекул воды в качестве одного из продуктов.
Задание 4. Напишите уравнения реакций для следующих превращений:
