Материал: Лидин Р. А., Молочко В. А. Химия для абитуриентов. От средней школы к вузу

используются тривиальные названия, например:

Средние соли-продукты полной нейтрализации основа­ ний кислотами, например:

ЗВа(ОН)2 + 2Н3Р 0 4 = Ва3(Р04)2| 4- 6Н20.

Средние соли вступают в реакции обмена в водном растворе с другими солями, кислотами и щелочами:

Реакции, приведенные выше, являются распространен­ ными способами получения солей. Кроме того, средние соли образуются при взаимодействии металлов с кислотами:

а) Ре 4- Ц2804 (разб.) = Ре804 4- Н2|,

б) Си ,+ 4НИ03 (конц.) = Си(Ж)3)2 4- 21Ч02Т + 2НгО.

Многие средние соли находятся в земной коре в виде минералов, имеющих промышленное значение, например, магнезит М§С03, кальцит (мрамор) СаСОэ, витлокит Са3(Р04)2, гипс Са804*2Н20, мирабилит Ыа280410Н2О, фенакит Ве28Ю4 и др.

Соли, содержащие кислотные остатки с незамещенными атомами водорода, называются кислыми. Названия кислых солей:

Кислые соли-продукты неполной нейтрализации кисло­ ты основанием, например:

а) Ва(ОН)2 4- 2Н3Р 04 = Ва(Н2Р04)2 4- 2Н20,

б) Ва(ОН)2 4- Н3Р0 4 = ВаНР04| 4- 2Н20.

Возможна и дальнейшая нейтрализация кислых солей

избытком основания:

а) Ва(ОН)2 4- Ва(Н2Р 0 4)2 = 2ВаНР04| + 2НгО,

б) Ва(ОН)2 + 2ВаНР04 = Ва3(Р04)2| + 2НгО.

Соли, содержащие в своем составе гидроксогруппы, назы­ ваются основными. Названия основных солей:

Са2804(0Н)2- дигидроксид-сульфат кальция

Со>Ю3(ОН) -гидроксид-нитрат кобальта(Н)

А128Ю4(ОН)2- дигидроксид-ортосиликат алюминия

Иногда формулы основных солей записывают по-дру­ гому, объединяя в одной скобке катион металла и гидроксогруппу (это не очень точно для твердых солей, поскольку ионы Мл+ и ОН“ находятся в разных узлах кристаллической решетки, но верно для солей в растворе, хотя они очень плохо растворимы в воде и концентрация связанных между собой ионов Мл+ и ОН“ чрезвычайно мала). Иная запись формулы влечет за собой изменение названия:

(Са0Н)2804сульфат гидроксокалыдая

(СорН)Ж)3 -нитрат гидроксокобальта(П)

(А10Н)28Ю4- ортосиликат гидроксоалюминия

Большинство основных солей малорастворимо в воде.

Многие основные соли являются минералами, например мала­ хит Си2С 03(0Н)2, гидроксиапатит Са5(Р04)30Н, герхардтит Си2Ж )3(ОН)3, бутлерит Ре804(0Н) и др.

Основные соли-продукты неполной нейтрализации осно­ вания кислотой:

Со(ОН)2 + ЬШ03 = СоЖ>3(ОНП + н2о.

Возможна дальнейшая нейтрализация основных солей

Сильные кислоты разрушают кислые соли слабых кислот, а щелочи-основные соли малорастворимых оснований, на­ пример:

а) Ва(Н2Р0 4)2 + Н2804 = Ва804| + 2Н3Р04,

б) СоЖ)з(ОН) + ИаОН = Со(ОН)2| + ЫаЖ)3.

96

Известны также соли, содержащие два химически разных катиона (двойные соли) или аниона (смешанные соли).

Например:

КА1(804)2 -сульфат алюминия-калия Ре{МН4)2(804)2 - сульфат диаммония-железа(Н) 1лА1(8Ю3)2 -метасиликат алюминия-лития На3С 03(НС03)-щцрокарбонат-карбонат натрия На2Ю3(Ж)3) -нитрат-иодат натрия

Большинство двойных и смешанных солей малораство­ римо в воде. . .

Многие из них являются промышленно важными минералами, например, шёнит К2М§(804)2 • 6Н20, доломит СаМ§(С03)2, чилий­ ская селитра (нитронатрит) На2Ю3(Ж)3), алюмокалиевые квасцы

Кислотные и основные оксиды. При полной дегидратации гидроксидов всегда получаются оксиды:

Кислотам Н280 4 и Н2С 03 отвечают кислотные оксиды, основаниям ООН и Са(ОН)2 - основные оксиды. Степени окисления элементов совпадают в гидроксиде и оксиде (Н28У10 4- 8 У10 3, 1л!ОН-1л^О).

Названия оксидов: -

Кислотные и основные оксиды сохраняют солеобразую­ щие свойства соответствующих гидроксидов при взаимо­ действии с противоположными по свойствам^гидроксидами или между собой: ' '

а) Н20 5 + 2ИаОН « 2ЫаЫ03 + Н20,

б) ЗСаО + 2Н3Р 0 4 = Са3(Р04)2| + ЗН20,

в) и2о + 803 = и28о4.

Некоторые (но далеко не все) кислотные и основные оксиды реагируют с водой, переходя в кислотные и основные гидроксиды.

97

4-1945

Примеры:

Основные и кислотные оксиды можно получить при сжигании металлов и неметаллов в кислороде (или на воз­

В природе кислотные и основные оксиды встречаются в виде минералов, например кварц (горный хрусталь, кремнезём, песок) 8Ю2, опал (яшм&) 8Ю2• лН20, известь СаО, тенорит СиО, куприт Си20 и др.

Амфотерные гидроксиды и оксиды. Амфотерность (двойственность свойств) гидроксидов и оксидов некоторых элементов проявляется в образовании ими двух рядов солей. Например, для гидроксида и оксида алюминия:

а) 2А1(ОН)3 + З803 = А12(804)3 + ЗН26 ,

В реакциях (а) А1(ОН)3 и А120 3 проявляют свойства основных гидроксидов и оксидов, т. е. они подобно щелочам реагируют с кислотами и кислотными оксидами, образуя соль, в которой алюминий является катионом. А13 + . Напро­ тив, в реакциях (б) А1(ОН)3 и А120 3 выполняют функцию кислоты и кислотного оксида соответственно, образуя соль, в которой атом алюминия А1ш входит в состав аниона АЮ2 (кислотного остатка), подобно ]ЧУ и 8У1 в кислотных остатках N03 и 8 0 Г .

Сам элемент алюминий проявляет в этих соединениях свойства металла и неметалла. Следовательно, алюминий - амфотерный элемент. Подобные свойства имеют также элементы А-групп-Ве, Оа, Ое, 8п, РЬ, 8Ъ, В1, Ро и др., а также большинство элементов Б-групп-Сг, Мп, Ре, 2п, Сё, Аи и др. Например:

а) 2п(ОН)2 4- 1Ч20 5 = 2п(ЫОэ)2 4- Н 20 ,

2пО 4- 2НЫОэ = 2п(Ы03)2 4- Н20,

98

б) 2п(ОН)2 + Ыа20 = Ыа22п02 + Н20, 2пО + 2ШОН = Ыа22п02 + Н20. ^

Если амфотерный элемент имеет э соединениях несколько степеней окисления, то амфотерные свойства наиболее ярко проявляются для промежуточной степени окисления. На­ пример, у хрома известны три степени окисления - (4- II), (4-III) и (4-VI). Для Сг111 кислотные и основные свойства выражены в равной степени, тогда как у Сг11 наблюдается преобладание основных свойств, а у СгУ1 преобладание

Очень часто амфотерные гидроксиды элементов в степени окис­ ления (4-III) существуют также в мета-форме, например АЮ(ОН)- метагидроксид алюминия, РеО(ОН)-метагидроксид железа [для железа орто-форма Ре(ОН)3 не существует].

Амфотерные. гидроксйды практически нерастворимы в воде; наилучший^ способ их получения-осаждение из водного раствора с помощью гидрата аммиака:

А1(Ы03)3 + 3(ЫН3 Н20) — А10(0Н)4 + ЗЫН^Оэ + Н20.

Гидрат аммиака-слабое основание; в случае же исполь­ зования щелочей (в избытке) гидроксид алюминия не осаж­ дается, поскольку алюминий в силу своей амфотерности легко перейдет в анион:

А1(ОН)з 4- ЫаОН = Йа[А1(ОН)4]. ,

Примеры неосаждения амфотерных гидроксидов алюми­ ния и цинка из ^водных растворов солей:

А1(Ж>3)з 4- 4ИаОН (конц.) = На[А1(ОН)4] 4- ЗЫаЖ>3,

99

4*