СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Определение «соли», способы синтеза, физические и химические свойства
2 Гидролиз солей
3 Основные виды солей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Начнем, соответственно, с главного вопроса, что же такое соль? С точки зрения химии, соль — это вещество, образовавшееся в результате взаимодействия кислоты и щелочи. С точки зрения геологии — это образовавшиеся в результате геологических процессов мощные (часто многокилометровые) залежи эвапоритов (галита, сильвинита). С точки зрения почвоведения — это высолы, прожилки, а иногда даже поверхностные корки в почвах засушливых зон — солонцах и солончаках, практически непригодных для сельскохозяйственного использования. Для биохимика и медика — это раствор, циркулирующий в организме человека, без которого невозможны определенные биохимические реакции и соответственно, невозможно нормальное функционирование органов.
Без обычной соли, так называемой поваренной — NaCl, большинство животных, как травоядных, так и плотоядных испытывают так называемое солевое голодание. Плотоядные животные, обеспечивают свой организмом солью, поступающей с мясом и кровью добычи, травоядные — ищут выступы соли, соленые почвы, лижут их, тем самым, обеспечивая солью организм.
Для человека соль также необходима. Недаром в древности соль служила своеобразной валютой, многие племена и народности вынуждены были покупать или обменивать соль у тех племен, на территории которых были залежи солей. (Даже в настоящее время многие племена, в основном в сельве Южной Америке и горных джунглях Новой Гвинеи испытывают солевой дефицит, соль там до сих пор считается одной из главных видов “валюты”, часто вместо соли используется зола сожженных растений определенного вида, способных накапливать соль.) В те времена соль ценилась выше золота: ведь, как гласила пословица, «без золота прожить можно, а без соли — нельзя». Из-за месторождений каменной соли происходили военные столкновения, а иногда нехватка соли вызывала «соляные бунты».
Но соль может оказывать и отрицательное воздействие, в больших количествах поваренная соль (да и другие легкорастворимые соли) вредны — они затрудняют работу печени и почек, способствуют отложению солей в сосудах, заболеванию артритом.
Так же начало применения соли в качестве антигололедного компонента было положено в конце 50-х начале 60-х годов уже прошлого века. Таким образом, улицы Москвы “солят” уже без малого полвека. В качестве реагентов используют смеси различного состава, на основе галита, калийной соли — сильвина, ангидрита (сульфата кальция), глауберита (смеси сульфата натрия и кальция), сульфата натрия (глауберова соль). Антигололедные средства оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду, природу, наносят вред жизнедеятельности человека. (нарушения электроизоляции в троллейбусах, сильная коррозия кузовов автомобилей, порча обуви и т.д.)
Соль широко используется в различных сферах деятельности человека (в медицине, строительстве, сельском хозяйстве и т.д.)
В настоящее время человечество невозможно представить без соли, поэтому, можно считать, что тема моей работы является актуальной.
Цель работы – изучить и исследовать соли, рассмотреть их классификации.
1 Определение «соли», способы синтеза, физические и химические свойства
СОЛИ, класс химических соединений. Общепринятого определения понятия “Соли”, также как и терминов “кислоты и основания”, продуктами взаимодействием которых соли являются, в настоящее время не существует. Соли могут рассматриваться как продукты замещения протонов водорода кислоты на ионы металлов, NH4+, СН3NН3+ и др. катионы или групп ОН основания на анионы кислот (напр., Cl-, SO42-).
Электролиты — жидкие или твердые вещества, в которых присутствуют ионы, способные перемещаться и проводить электрический ток.
Диссоциация — полный или частичный распад молекул растворенного вещества на ионы в результате взаимодействия с растворителем.
Если кислота или кислотный оксид взяты в избытке, то при упаривании будут выпадать кристаллы кислой соли: KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O Диссоциацию кислой соли можно записать так: KH2PO4 K+ + H2PO4- Анион кислой соли подвергается вторичной диссоциации, как слабый электролит: HSO4- H+ + SO42-. Кислые соли образуются многоосновными кислотами. Одноосновные кислоты кислых солей не образуют.
Основные соли можно представить как продукт неполного замещения гидроксогрупп основания на кислотные остатки: Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl + H2O Диссоциацию основной соли можно выразить уравнением: MgOHCl MgOH+ + Cl- Катион основной соли в незначительной степени подвергается дальнейшей диссоциации: MgOH+ Mg2+ + OH- Основные соли образуются многокислотными основаниями. Однокислотные основания основных солей не образуют. Существуют также двойные и комплексные соли.
Продуктами полного замещения являются средние соли, например. Na2SO4, MgCl2, неполного-кислые или основные соли, например KHSO4, СuСlOН. Различают также простые соли, включающие один вид катионов и один вид анионов (например, NaCl), двойные соли содержащие два вида катионов (например, KAl(SO4)2 •12H2O), смешанные соли, в составе которых два вида кислотных остатков (например, AgClBr). Комплексные соли содержат комплексные ионы, например, K4[Fe(CN)6].
По растворимости в воде различают растворимые, мало растворимые и практически нерастворимые соли. К растворимым относятся почти все соли натрия, калия и аммония, многие нитраты, ацетаты и хлориды, за исключением солей поливалентных металлов, гидролизующихся в воде, многие кислые соли.
Растворимость солей в воде при комнатной температуре представлена в таблице 1.
Таблица 1 – Растворимость солей в воде при комнатной температуре
Катионы | Анионы | |||||||||
F- | Cl- | Br- | I- | S2- | NO3- | CO32- | SiO32- | SO42- | PO43- | |
Na+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
K+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
NH4+ | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р |
Mg2+ | РК | Р | Р | Р | М | Р | Н | РК | Р | РК |
Ca2+ | НК | Р | Р | Р | М | Р | Н | РК | М | РК |
Sr2+ | НК | Р | Р | Р | Р | Р | Н | РК | РК | РК |
Ba2+ | РК | Р | Р | Р | Р | Р | Н | РК | НК | РК |
Sn2+ | Р | Р | Р | М | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Pb2+ | Н | М | М | М | РК | Р | Н | Н | Н | Н |
Al3+ | М | Р | Р | Р | Г | Р | Г | НК | Р | РК |
Cr3+ | Р | Р | Р | Р | Г | Р | Г | Н | Р | РК |
Mn2+ | Р | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
Fe2+ | М | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
Fe3+ | Р | Р | Р | — | — | Р | Г | Н | Р | РК |
Co2+ | М | Р | Р | Р | Н | Р | Н | Н | Р | Н |
Ni2+ | М | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Cu2+ | М | Р | Р | — | Н | Р | Г | Н | Р | Н |
Zn2+ | М | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Cd2+ | Р | Р | Р | Р | РК | Р | Н | Н | Р | Н |
Hg2+ | Р | Р | М | НК | НК | Р | Н | Н | Р | Н |
H g 2 2+ | Р | НК | НК | НК | РК | Р | Н | Н | М | Н |
Ag+ | Р | НК | НК | НК | НК | Р | Н | Н | М | Н |
Условные обозначения: Р — вещество хорошо растворимо в воде; М — малорастворимо; Н — практически нерастворимо в воде, но легко растворяется в слабых или разбавленных кислотах; РК — нерастворимо в воде и растворяется только в сильных неорганических кислотах; НК — нерастворимо ни в воде, ни в кислотах; Г — полностью гидролизуется при растворении и не существует в контакте с водой. Прочерк означает, что такое вещество вообще не существует. По другому, данную таблицу можно представить в виде графиков, изображенных на рисунке 1.
Рисунок 1 — Растворимость солей в воде при комнатной температуре
В водных растворах соли полностью или частично диссоциируют на ионы. Соли слабых кислот и(или) слабых оснований подвергаются при этом гидролизу. Водные растворы солей содержат гидратированные ионы, ионные пары и более сложные химические формы, включающие продукты гидролиза и др. Ряд солей растворимы также в спиртах, ацетоне, амидах кислот и др. органических растворителях.
Из водных растворов соли могут кристаллизоваться в виде кристаллогидратов, из неводных — в виде кристаллосольватов, например, СаВг2 • ЗС2Н5ОН.
Данные о различных процессах, протекающих в водносолевых системах, о растворимости солей при их совместном присутствии в зависимости от температуры, давления и концентрации, о составе твердых и жидких фаз могут быть получены при изучении диаграмм растворимости водно-солевых систем (рисунок 2).
Рисунок 2 – Диаграмма растворимости системы NaCl-H2O
Рассмотрим общие способы синтеза солей:
1) Получение средних солей
- металла с неметаллом: 2Na + Cl2 = 2NaCl
- металла с кислотой: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
- металла с раствором соли менее активного металла
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
- основного оксида с кислотным оксидом: MgO + CO2 = MgCO3
- основного оксида с кислотой CuO + H2SO4= CuSO4 + H2O
- основания с кислотным оксидом Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O
- основания с кислотой: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
- соли с кислотой:
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 BaCl2+H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
- раствора основания с раствором соли:
Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4
- растворов двух солей 3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6NaCl
2) Получение кислых солей
- Взаимодействие кислоты с недостатком основания.
KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O
- Взаимодействие основания с избытком кислотного оксида
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2
- Взаимодействие средней соли с кислотой
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2
3) Получение основных солей
— Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой ZnCl2 + H2O = [Zn(OH)]Cl + HCl
— Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов AlCl3 + 2NaOH = [Al(OH)2]Cl + 2NaCl
— Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями 2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = [Mg(OH)]2CO3 + CO2 + 4NaCl
4) Получение комплексных солей
Реакции солей с лигандами: AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl
FeCl3 + 6KCN] = K3[Fe(CN)6] + 3KCl
5) Получение двойных солей
Совместная кристаллизация двух солей:
Cr2(SO4) 3 + K2SO4 + 24H2O = 2[KCr(SO4) 2 • 12H2O]
Рассмотрим химические свойства солей:
1). Более активный металл вытесняет из соли менее активный (кроме металлов до магния): Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2). Растворимые соли реагируют со щелочами, если выделяется осадок или газ:
FeCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Fe(OH)2↓
Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 = 2BaCO3↓ + 2H2O
3). Две растворимые соли реагируют между собой, если выделяется осадок: CaCl2 + Na2SiO3 = CaSiO3↓ + 2NaCl
4). Более сильная и менее летучая кислота вытесняет из соли более слабую и более летучую, если выделяется осадок или газ:
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑
5). Многие соли устойчивы при нагревании. Однако соли аммония, некоторые соли малоактивных металлов и слабых кислот при нагревании разлагаются:
CaCO3 = CaO + CO2↑
NH4Cl = NH3↑ + HCl
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2↑+ H2O
(CuOH)2CO3 = 2CuO + CO2↑ + H2O
2 Гидролиз солей
Опыт показывает, что растворы солей могут иметь нейтральную, кислую или щелочную реакцию среды. Объяснение этому факту следует искать во взаимодействии солей с водой.
Взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита, называется гидролизом соли.
Любую соль можно рассматривать как продукт взаимодействия кислоты и основания.
Сильные: 1. Щелочи
2. Кислоты: HCL, HBr, HJ, HNO3, H2SO4
Электролиты
Слабые: 1. Нерастворимые основания и NH4OH
2. Кислоты: HF, H2CO3, H2SO3, H2SiO3, H3PO4, H2S.
Так, хлорид натрия NaCl образован сильным основанием NaOH и сильной кислотой HCl, хлорид аммония NH4Cl — слабым основанием NH4OH и сильной кислотой HCl, K2CO3 -сильным основанием KOH и слабой кислотой H2CO3, Al2S3 — слабым основанием Al(OH)3 ислабой кислотой H2S.
Таким образом, существует четыре варианта гидролиза солей.
1). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например Na2SO4, KBr, BaCl2):
Na2SO4 2Na+ = SO42-
Na+ + HOH →
SO42- + HOH→
Гидролиз не идет, среда остается нейтральной.
2). Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (например, Na2CO3, Ca3(PO4)2, K2S): реакция раствора соли щелочная, в результате реакции гидролиза образуется слабый электролит — кислота.
KSiO3 2K+ + SiO32-
SiO32- + HOH HSiO3- + OH- — краткое ионное уравнение
SiO32- + HOH + 2K+ HSiO3- + OH-+ 2K+ — полное ионное уравнение
K2SiO3 + H2O KHSiO3 + KOH — молекулярное уравнение
HSiO3- + HOH H2SiO3 + OH-
HSiO3- + HOH + K+ H2SiO3 + OH- + K+
KHSiO3 + H2O H2SiO3 + KOH
Гидролиз идет не до конца, среда щелочная. Гидролиз практически ограничивается первой ступенью, т. к. ионы HSiO3- диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2SiO3 ; тем более, что образование молекул H2SiO3 в щелочной среде мало вероятно.
3). Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой (например, FeSO4, CuCl2, AlCl3):
FeCl3 Fe3+ + 3Cl-
Fe3+ + HOH FeOH2+ + H+
Fe3+ + HOH + 3Cl- FeOH2+ + H+ + 3Cl-
FeCl3 + H2O FeOHCl2 + HCl
FeOH2+ + HOH Fe(OH)2+ + H+
FeOH2+ + HOH + 2Cl- Fe(OH)2+ + H+ + 3Cl-
FeOHCl2 + H2O Fe(OH)2Cl + HCl
III. Fe(OH)2 + + HOH Fe(OH)3↓ + H+
Fe(OH)2 + + HOH + Cl- Fe(OH)3↓ + H+ + 3Cl-
Fe(OH)2Cl + H2O Fe(OH)3↓ + HCl
Гидролиз идет не до конца, среда кислая. В обычных условиях гидролиз практически ограничивается первой стадией, т. к. в кислой среде образование осадка Fe(OH)3↓ маловероятно.
4). Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой (например, Al2S3, Cr2S3 , CH3 COONH4):
а). Растворимые соли:
CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH
CH3COO- + NH4+H2O CH3COOH + NH4OH
Реакция среды в этом случае зависит от сравнительной силы основания и кислоты. Другими словами, водные растворы таких солей могут иметь нейтральную, кислую или щелочную реакцию среды. Все зависит от констант диссоциации образующихся кислот и оснований. Если константа диссоциации основания < константы диссоциации кислоты, то среда кислая, если константа диссоциации основания > константы диссоциации кислоты, то среда щелочная
В случае гидролиза CH3COONH4:
K диссоциации (NH4OH) = 6,3 • 10-5 > K диссоциации (CH3COOH) = 1,8 • 10-5 , значит реакция среды будет слабощелочной.
б). Неустойчивые и разлагающиеся водой соли:
Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
Продукты гидролиза уходят из сферы реакции, гидролиз необратимый:
2AlCl3 + 3NaCl + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl
Поэтому сульфид алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только «сухим способом», например, 2Al + 3S == Al2S3
Качественные реакции на катионы и анионы представлены в таблице 2 и 3 соответственно.
Таблица 2 — Качественные реакции на катионы
Катион | Воздействие или реактив | Наблюдаемая реакция |
Li | Пламя | Красное окрашивание |
Na | Пламя | Желтое окрашивание |
K | Пламя | Фиолетовое окрашивание |
Ca | 1) Пламя 2) CO3 | 1). Кирпично-красное окрашивание 2). Ca + CO3 = CaCO3↓ |
Ba | 1). Пламя 2). SO4 | 1).Желто-зеленое окрашивание 2). Белый (мелкокристаллический) осадок SO4 +Ba = BaSO4↓ |
Cu | 1). Пламя 2). Вода 3). Щелочь
| 1). Зеленое окрашивание 2). Гидратированные ионы Cu имеют голубую окраску 3). Синий осадок Cu + 2OH = Cu(OH)2↓ |
Ag | Cl | Белый (творожистый) осадок Cl + Ag = AgCl↓ |
Al | Щелочь OH (амфотерные свойства гидроксида) | Желеобразный осадок белого цвета, растворяющийся в избытке щелочи Al + 3OH = Al(OH)3↓ |
NH4 | Щелочь OH | Выделение газа с резким запахом NH4 + OH = NH3↑+ H2O |
Fe | 1). Щелочь OH 2).Красная кровяная соль K3[Fe(CN)6] | 1). Зеленоватый осадок, буреет на воздухе Fe + 2OH = Fe(OH)2↓ 2). Синий осадок (турнбулева синь) 3Fe+2[Fe(CN)6]= Fe3[Fe(CN)6]2↓ |
Fe | 1). Щелочь OH 2).Роданид аммония NH4SCN 3).Желтая кровяная соль K4[Fe (CN)6]
| 1). Бурый осадок Fe + 3OH = Fe(OH)3↓ 2). Кроваво-красный осадок Fe + 3SCN = Fe(SCN)3↓ 3). Темно-синий осадок «Берлинская лазурь» 4Fe+3[Fe(CN)6]= Fe4[Fe(CN)6]3↓ |
Таблица 3 — Качественные реакции на анионы
Анион
| Реактив | Результат реакции |
SO4
| Соли бария Ba
| Белый осадок SO4 +Ba = BaSO4↓ |
NO3 | H2SO4 (конц.) и Cu
| Выделение бурого газа Cu+NO3+2H=Cu+NO2↑+H2O |
PO4 | Нитрат серебра Ag
| Ярко-желтый осадок PO4 + 3Ag = AgPO4↓ |
CrO4 | Соли бария Ba | Желтый осадок Ba + CrO4 = BaCrO4↓ |
S | Соли свинца Pb | Черный осадок Pb + S = PbS↓ |
CO3 | Растворы кислот H
Ca(OH)2 | Выделение газа без запаха, вызывающее помутнение известковой воды CO3 + 2H = H2O + CO2↑ CO2+ Ca+OH= CaCO3↓+H2O |
Cl | Нитрат серебра Ag | Белый (творожистый) осадок Cl + Ag = AgCl↓ |
Br | Нитрат серебра Ag | Желтоватый осадок Br + Ag = AgBr↓ |
I | Нитрат серебра Ag
| Желтый осадок J + Ag = AgJ↓ |
3 Основные виды солей
Бораты (оксобораты), соли борных кислот: метаборной НВО2, ортоборной Н3ВО3 и не выделенных в свободном состоянии полиборных, изображены на рисунке 3. По числу атомов бора в молекуле делятся на моно-, ди, тетра-, гексабораты и т. д. Бораты называют также по образующим их кислотам и по числу молей В2О3, приходящемуся на 1 моль основного оксида. Так различные метабораты могут быть названы моноборатами, если содержат анион В(ОН)4 или цепочечный анион {ВО2}nn- диборатами — если содержат цепочечный сдвоенный анион { В2О3(OН)2}n2n- триборатами — если содержат кольцевой анион (В3О6)3-.
Рисунок 3 – Бораты
Структуры боратов включают борокислородные группировки — “блоки”, содержащие от 1 до 6, а иногда и 9 атомов бора, пример: Координационное число атомов бора 3 (борокислородные треугольные группировки) или 4 (тетраэдричные группировки). Борокислородные группировки — основа не только островных, но и более сложных структур — цепочечных, слоистых и каркасных полимеризованных. Последние образуются в результате отщепления воды в молекулах гидратированных боратах и возникновения мостиковых связей через атомы кислорода; процесс иногда сопровождается разрывом связи В—О внутри полианионов. Полианионы могут присоединять боковые группы — борокислородные тетраэдры или треугольники, их димеры или посторонние анионы.
Аммоний, щелочные, а также и другие металлы в степени окисления +1 образуют чаще всего гидратированные и безводные метабораты типа МВО2, тетрабораты М2B4O7, пентабораты МB5O8, а также декабораты М4B10O17 • nH2O. Щелочноземельные и другие металлы в степени окисления + 2 дают обычно гидратированные метабораты, трибораты М2B6O11 и гексабораты МB6O10. а также безводные мета-, орто- и тетрабораты.
Бораты — бесцветные аморфные вещества или кристаллы (в основном с низко-симметричной структурой — моноклинной или ромбической). Для безводных боратов температуры плавления находятся в интервале от 500 до 2000 °С; наиболее высокоплавки метабораты щелочных и орто- и метабораты щелочноземельных металлов. Большинство боратов при охлаждении их расплавов легко образует стекла. Твердость гидратированных боратов по шкале Мооса 2-5, безводных-до 9.
Галогениды, химические соединения галогенов с другими элементами (рисунок 4). К галогенидам обычно относят соединения, в которых атомы галогена имеют большую электроотрицательность. Галогенидов не образуют Не, Ne и Аг. К простым, или бинарным, галогенидам ЭХn (n — чаще всего целое число от 1 у моногалогенидов до 7 у IF7, и ReF7, но может 6ыть и дробным, например, 7/6 у Bi6Cl7) относят, в частности, соли галогеноводородных кислот и межгалогенные соединения (например, галогенфториды). Существуют также смешанные галогениды, полигалогениды, гидрогалогениды, оксогалогениды, оксигалогениды, гидроксогалогениды, тиогалогениды и комплексные галогениды. Степень окисления галогенов в галогенидах обычно равна —1.
Рисунок 4 — Галогениды
По характеру связи элемент-галоген простые галогениды подразделяют на ионные и ковалентные. В действительности связи имеют смешанный характер с преобладанием вклада той или иной составляющей. Галогениды щелочных и щелочно-земельных металлов, а также многие моно- и дигалогениды др. металов — типичные соли, в которых преобладает ионный характер связи. Большинство из них относительно тугоплавки малолетучи, хорошо растворимы а воде; в водных растворах почти полностью диссоциируют на ионы. Свойствами солей обладают также тригалогениды редкоземельных элементов. Растворимость в воде ионных галогенидов, как правило, уменьшается от иодидов к фторидам. Хлориды, бромиды и иодиды Ag+, Сu+, Hg+ и Pb2+ плохо растворимы в воде.
Увеличение числа атомов галогенов в галогенидах металлов или отношения заряда металла к радиусу его иона приводит к повышению ковалентной составляющей связи, снижению растворимости в воде и термической устойчивости галогенидов, увеличению от летучести, повышению окислит, способности и склонности к гидролизу. Эти зависимости наблюдаются для галогенидов металлов одного и того же периода и в ряду галогенидов одного и того же металла. Их легко проследить на примере термических свойств. Например, для галогенидов металлов 4-го периода температуры плавления и кипения составляют соответственно 771 и 1430°С для КС1, 772 и 1960°C для СаС12, 967 и 975°С для ScCl3, -24,1 и 136°С для TiCl4. Для UF3 температура плавления ~ 1500°С, UF4 1036°C, UF5 348°С, UF6 64,0 °С. В рядах соединений ЭХn при неизменном n валентность связи обычно увеличивается при переходе от фторидов к хлоридам и уменьшается при переходе от последних к бромидам и иодидам. Так, для АlF3 температура возгонки 1280°C, А1С13 180°С, температура кипения А1Вr3 254,8 °С, АlI3 407°С. В ряду ZrF4, ZrCl4 ZrBr4, ZrI4 температура возгонки равна соответственно 906, 334, 355 и 418°С. В рядах MFn и МС1n где М-металл одной подгруппы, ковалентность связи уменьшается с ростом атомной массы металла. Фторидов и хлоридов металлов с примерно одинаковым вкладом ионной и ковалентной составляющей связи немного.
Средняя энергия связи элемент-галоген уменьшается при переходе от фторидов к иодидам и с повышением n (таблица 4).
Галоген | BeX2 | BX3 | AlX3 | CX4 | PX5 |
F | 636 | 641 | 588 | 486 | 457 |
Cl | 460 | 439 | 423 | 322 | 254 |
Br | 385 | 364 | 360 | 267 | — |
I | 294 | 282 | 283 | 206 | — |
Многие металлы галогениды, содержащие изолированные или мостиковые атомы О (соответственно оксо-и оксигалогениды), например оксотрифторид ванадия VOF3, диоксифторид ниобия NbO2F, диоксодииодид вольфрама WO2I2.
Карбонаты (от лат. carbo, род. падеж carbonis уголь), соли угольной кислоты (рисунок 5). Существуют средние карбонаты с анионом СО32- и кислые, или гидрокарбонаты (устар. бикарбонаты), с анионом НСО3-. Карбонаты — кристаллические вещества. Большинство средних солей металлов в степени окисления + 2 кристаллизуется в гексагональной решетке типа кальцита или ромбического типа арагонита.
Рисунок 4 – Карбонат натрия
Из средних карбонатов в воде растворяются только соли щелочных металлов, аммония и Тl(I). В результате значитильного гидролиза их растворы имеют щелочную реакцию. Наиболее трудно растворимы карбонаты металлов в степени окисления + 2. Напротив, все гидрокарбонаты хорошо растворимы в воде. При обменных реакциях в водных растворах между солями металлов и Na2CO3 осадки средних карбонатов образуются в тех случаях, когда их растворимость значительно меньше, чем соответствующих гидроксидов. Это имеет место для Са, Sr и их аналогов, лантаноидов, Ag(I), Mn(II), Pb(II) и Cd(II).
Химические свойства карбонатов обусловлены их принадлежностью к классу неорганических солей слабых кислот. Характерные особенности карбонатов связаны с их плохой растворимостью, а также термической нестойкостью как самих карбонатов, так и Н2СО3. Эти свойства используются при анализе карбонатов, основанном либо на их разложении сильными кислотами и количественном поглощении выделяющегося при этом СО2 раствором щелочи, либо на осаждении иона СO32- из раствора в виде ВаСО3.
Карбонаты весьма широко распространены в природе, что обусловлено участием СО2 и Н2O в процессах минералообразования. карбонаты играют большую роль в глобальных равновесиях между газообразным СО2 в атмосфере, растворенным СО2; и ионами НСО3- и СО32- в гидросфере и твердыми солями в литосфере. Важнейшие минералы — кальцит СаСО3, магнезит MgCO3, сидерит FeСО3, смитсонит ZnСО3 и некоторые др. Известняк (рисунок 5) состоит в основном из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко из арагонита. Известны также природные гидратированные карбонаты щелочных металлов и Mg (напр., МgСО3 • ЗН2О, Nа2СО3 • 10Н2О), двойные карбонаты [например, доломит CaMg(CO3)2, трона Na2CO3 • NaHCO3 • 2H2O] и основные [малахит CuCO3 • Cu(OH)2, гидроцеруссит 2РbСО3 • Pb(ОН)2].
Рисунок 5 — Известняк
Наиболее важны калия карбонат, кальция карбонат и натрия карбонат. Многие природные карбонаты весьма ценные металлические руды (например, карбонаты Zn, Fe, Mn, Pb, Cu). Гидрокарбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство рН крови.
Нитраты (рисунок 6) — соли азотной кислоты HNO3. Известны почти для всех металлов; существуют как в виде безводных солей М(NO3)n (n — степень окисления металла М), так и в виде кристаллогидратов М(NO3)n • xН2O (х = 1-9). Из водных растворов при температуре, близкой к комнатной, только нитраты щелочных металлов кристаллизуются безводными, остальные — в виде кристаллогидратов. Физико-химические свойства безводного и гидратированного нитрата одного и того же металла могут сильно отличаться.
Рисунок 6 – Нитрат калия
Безводные кристаллические соединения нитратов d-элементов окрашены. Условно нитраты могут быть разделены на соединения с преимущественно ковалентным типом связи (соли Be, Cr, Zn, Fe и др. переходных металлов) и с преимущественно ионным типом связи (соли щелочных и щелочно-земельных металлов). Для ионных нитратов характерны более высокая термическая устойчивость, преобладание кристаллических структур более высокой симметрии (кубической) и отсутствие расщепления полос нитрат-иона в ИК спектрах. Ковалентные нитраты имеют более высокую растворимость в органических растворителях, более низкую термическую устойчивость, их ИК спектры носят более сложный характер; некоторые ковалентные нитраты летучи при комнатной температуре, а при растворении в воде частично разлагаются с выделением оксидов азота.
Нитриты, соли азотистой кислоты НNО2. Используют прежде всего нитриты щелочных металлов и аммония, меньше — щелочно-земельных и Зd-металлов, Рb и Ag. О нитритах остальных металлов имеются только отрывочные сведения.
Нитриты металлов в степени окисления +2 образуют кристалогидраты с одной, двумя или четырьмя молекулами воды. Нитриты образуют двойные и тройные соли, напр. CsNO2 • AgNO2 или Ba(NO2) 2 • Ni(NO2) 2 • 2KNO2, а также комплексные соединения, пример Na3[Co(NO2)6].
Сульфаты, соли серной кислоты. Известны средние сульфаты с анионом SO42- кислые, или гидросульфаты, с анионом HSO4-, основные, содержащие наряду с анионом SO42- — группы ОН, пример Zn2(OH)2SO4. Существуют также двойные сульфаты, включающие два различных катиона. К ним относят две большие группы сульфатов — квасцы, а также шениты M2Э(SO4)2 • 6H2O, где М-однозарядный катион, Э — Mg, Zn и другие двухзарядные катионы. Известен тройной сульфат K2SO4 • MgSO4 • 2CaSO4 • 2H2O (минерал полигалит), двойные основные сульфаты, например минералы групп алунита и ярозита M2SO4 • Al2(SO4)3 • 4Al(OH 3 и M2SO4 • Fe2(SO4)3 • 4Fe(OH)3, где М — однозарядный катион. Сульфаты могут входить в состав смешанных солей, напр. 2Na2SO4 • Na2CO3 (минерал беркеит), MgSO4 • KCl • 3H2O(каинит).
Сульфаты — кристаллические вещества, средние и кислые в большенстве случаев хорошо растворимы в воде. Малорастворимы сульфаты кальции, стронция, свинца и некоторые др., практически нерастворимы BaSO4, RaSO4. Основные сульфаты, как правило, малорастворимы или практически нерастворимы, или гидролизуются водой. Из водных растворов сульфаты могут кристаллизоваться в виде кристаллогидратов. Кристаллогидраты некоторых тяжелых металлов называются купоросами; медный купорос СuSO4 • 5H2O, железный купорос FeSO4 •7Н2О. Сульфат аммония изображен на рисунке 7.
Рисунок 7 – Сульфат аммония
Сульфиты, соли сернистой кислоты H2SO3. Различают средние сульфиты с анионом SO32- и кислые (гидросульфиты) с анионом HSO3-. Средние сульфиты — кристаллические вещества. Сульфиты аммония и щелочных металлов хорошо растворимы в воде; растворимость (г в 100 г): (NH4)2SO3 40,0 (13 °С), К2SО3 106,7 (20 °С). В водных растворах образуют гидросульфиты. Сульфиты щелочно-земельных и некоторых др. металлов практически не растворимы в воде; растворимость MgSO3 1 г в 100 г (40°С). Известны кристаллогидраты (NH4)2SO3 • Н2O, Na2SO3 • 7H2O, К2SO3 • 2Н2O, MgSO3 • 6H2O и др.
Безводные сульфиты при нагревании без доступа воздуха в запаянных сосудах диспропорционируют на сульфиды и сульфаты, при нагревании в токе N2 теряют SO2, а при нагревании на воздухе легко окисляются до сульфатов. С SO2 в водной среде средние сульфиты образуют гидросульфиты. Сульфиты — относительно сильные восстановители, окисляются в растворах хлором, бромом, Н2О2 и др. до сульфатов. Разлагаются сильными кислотами (например, НС1) с выделением SO2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе разобраны многие вопрос касающиеся солей. Но при этом под конец хочется сказать, что соли используются в нашей жизни кругом. Так, например, NaCl — хлорид натрия. О широте использования этой соли говорит тот факт, что мировая добыча этого вещества составляет 200 млн. т. Эта соль находит широкое применение в пищевой промышленности, служит сырьем для получения хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия, соды. Эта соль находит разнообразное применение в нефтяной промышленности, например, как добавка в буровые растворы для предупреждения образования каверн при бурении скважин, как регулятор сроков схватывания цементных тампонирующих составов, для понижения температуры замерзания (антифриз) буровых и цементных растворов. Либо Na2CO3 — карбонат натрия, сода. Входит в состав смесей для производства стекла, моющих средств. Реагент для увеличения щелочности среды, улучшения качества глин для глинистых буровых растворов. Используется для устранения жесткости воды при ее подготовке к использованию (например, в котлах), широко используется для очистки природного газа от сероводорода и для производства реагентов для буровых и тампонажных растворов.
Таким образом, можно считать цель работы достигнутой.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Общая и неорганическая химия: учебное пособие / Под ред. Денисова В.В., Таланова В.М.. — Рн/Д: Феникс, 2018. — 144 c.
- Гаршин, А, П Общая и неорганическая химия в схемах, рисунках, таблицах, химических реакциях: Учебное пособие / АП Гаршин. — СПб.: Питер, 2018. — 128 c.
- Ершов, Ю.А. Общая химия. биофизическая химия. химия биогенных элементов: Учебник для вузов / Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 562 c.
- Суворов, А.В. Общая и неорганическая химия в 2 т. том 1: Учебник для академического бакалавриата / А.В. Суворов, А.Б. Никольский. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 292 c.
- Френкель, Е.Н. Общая химия. Самоучитель. Эффективная методика, которая поможет сдать экзамены и понять химию / Е.Н. Френкель. — М.: АСТ, 2017. — 672 c.
- Глинка, Н.Л. Общая химия в 2 ч. Часть 2: Учебник для академического бакалавриата / Н.Л. Глинка. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 380 c.
- Глинка, Н.Л. Общая химия в 2 ч. Часть 1: Учебник для академического бакалавриата / Н.Л. Глинка. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 364 c.
Прикрепленные файлы: |
|
---|---|
Администрация сайта не рекомендует использовать бесплатные работы для сдачи преподавателю. Эти работы могут не пройти проверку на уникальность. Узнайте стоимость уникальной работы, заполните форму ниже: Узнать стоимость | |
Скачать файлы: |
|
Комментарии
Оставить комментарий
Валера 14 минут назад
добрый день. Необходимо закрыть долги за 2 и 3 курсы. Заранее спасибо.
Иван, помощь с обучением 21 минут назад
Валерий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Fedor 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Fedor, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Алина 4 часа назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения
Иван, помощь с обучением 4 часа назад
Алина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Алена 7 часов назад
Добрый день! Учусь в синергии, факультет экономики, нужно закрыт 2 семестр, общ получается 7 предметов! 1.Иностранный язык 2.Цифровая экономика 3.Управление проектами 4.Микроэкономика 5.Экономика и финансы организации 6.Статистика 7.Информационно-комуникационные технологии для профессиональной деятельности.
Иван, помощь с обучением 8 часов назад
Алена, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Игорь Петрович 10 часов назад
К утру необходимы материалы для защиты диплома - речь и презентация (слайды). Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 10 часов назад
Игорь Петрович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Инкогнито 1 день назад
У меня есть скорректированный и согласованный руководителем, план ВКР. Напишите, пожалуйста, порядок оплаты и реквизиты.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Илья 1 день назад
Здравствуйте) нужен отчет по практике. Практику прохожу в доме-интернате для престарелых и инвалидов. Все четыре задания объединены одним отчетом о проведенных исследованиях. Каждое задание направлено на выполнение одной из его частей. Помогите!
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Илья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Alina 2 дня назад
Педагогическая практика, 4 семестр, Направление: ППО Во время прохождения практики Вы: получите представления об основных видах профессиональной психолого-педагогической деятельности; разовьёте навыки использования современных методов и технологий организации образовательной работы с детьми младшего школьного возраста; научитесь выстраивать взаимодействие со всеми участниками образовательного процесса.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Alina, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Влад 3 дня назад
Здравствуйте. Только поступил! Операционная деятельность в логистике. Так же получается 10 - 11 класс заканчивать. То-есть 2 года 11 месяцев. Сколько будет стоить семестр закончить?
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Влад, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Полина 3 дня назад
Требуется выполнить 3 работы по предмету "Психология ФКиС" за 3 курс
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Полина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Инкогнито 4 дня назад
Здравствуйте. Нужно написать диплом в короткие сроки. На тему Анализ финансового состояния предприятия. С материалами для защиты. Сколько будет стоить?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Студент 4 дня назад
Нужно сделать отчёт по практике преддипломной, дальше по ней уже нудно будет сделать вкр. Все данные и все по производству имеется
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Студент, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Олег 5 дня назад
Преддипломная практика и ВКР. Проходила практика на заводе, который занимается производством электроизоляционных материалов и изделий из них. В должности менеджера отдела сбыта, а также занимался продвижением продукции в интернете. Также , эту работу надо связать с темой ВКР "РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ПРОЕКТА В СФЕРЕ ИТ".
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Олег, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Анна 5 дня назад
сколько стоит вступительные экзамены русский , математика, информатика и какие условия?
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Анна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Владимир Иванович 5 дня назад
Хочу закрыть все долги до 1 числа также вкр + диплом. Факультет информационных технологий.
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Владимир Иванович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Василий 6 дней назад
сколько будет стоить полностью закрыть сессию .туда входят Информационные технологий (Контрольная работа, 3 лабораторных работ, Экзаменационный тест ), Русский язык и культура речи (практические задания) , Начертательная геометрия ( 3 задачи и атестационный тест ), Тайм менеджмент ( 4 практических задания , итоговый тест)
Иван, помощь с обучением 6 дней назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Марк неделю назад
Нужно сделать 2 задания и 1 итоговый тест по Иностранный язык 2, 4 практических задания и 1 итоговый тест Исследования рынка, 4 практических задания и 1 итоговый тест Менеджмент, 1 практическое задание Проектная деятельность (практикум) 1, 3 практических задания Проектная деятельность (практикум) 2, 1 итоговый тест Проектная деятельность (практикум) 3, 1 практическое задание и 1 итоговый тест Проектная деятельность 1, 3 практических задания и 1 итоговый тест Проектная деятельность 2, 2 практических заданий и 1 итоговый тест Проектная деятельность 3, 2 практических задания Экономико-правовое сопровождение бизнеса какое время займет и стоимость?
Иван, помощь с обучением неделю назад
Марк, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф