Состав, названия и характерные свойства оксидов, оснований кислот, солей

 

Номенклатура. Формулы кислот необходимо выучить наизусть, т.к. названия кислотных остатков пригодятся при изучении номенклатуры солей (табл. 5).

 

Таблица 5. Формулы и названия кислот и кислотных остатков

Формулакислоты	Названиекислоты	Kислотныйостаток	Названиекислотного остатка
НNO2	Азотистая		Нитрит
НNO3	Азотная		Нитрат
H2S	Сероводородная	S2–	Сульфид
H2SO3	Сернистая		Сульфит
H2SO4	Серная		Сульфат
H2CO3	Угольная	,	Kарбонат, гидрокарбонат
H3PO4	Ортофосфорная		Фосфат, гидрофосфат, дигидрофосфат
H2SiO3	Kремниевая		Силикат
HCl	Хлороводородная	Cl–	Хлорид
HPO3	Метафосфорная		Метафосфат
HMnO4	Марганцовая		Перманганат
H2MnO4	Марганцовистая		Манганат

 

Важно знать некоторые принципы составления названий кислот. Название кислородной кислоты состоит из русского названия кислотообразующего элемента с добавлением одного из окончаний: -ная, -овая, -евая (табл. 6).

 

 

Таблица 6. Номенклатура кислот

Окончание в названии кислоты	Формулы и названия кислот в зависимостиот номера группы в ПСХЭ и высшей степени окислениякислотообразующего элемента
	IIа, +3	IVа, +4	Vа, +5	VIа, +6	VIIа, +7
-ная	В, Н3ВО3–борная кислота	С, Н2СО3 –угольнаякислота	N, HNO3 –азотнаякислота; Р, НРО3 –метафосфорнаякислота, Н3РО4 –ортофосфорнаякислота	S, H2SO4 –сернаякислота	Сl, HClO4 –хлорнаякислота; I, HIO4 –йоднаякислота
-овая	–	–	As, H3AsO4 –мышьяковаякислота	Se, H2SeO4 –селеноваякислота; Те, Н6ТеО6 –теллуроваякислота	–
-евая	–	Si, H2SiO3 –метакремниеваякислота, Н4SiO4 –ортокремниеваякислота	–	–	–

 

Если неметалл образует ряд кислот, где степени окисления его различны, то в названиях кислот по мере убывания степени окисления используют суффиксы -н-, -оват-, -ист-, -оватист- с добавлением окончания -ая.

 

 

Например:

 

 

Названия кислот, в которых кислотообразующий элемент проявляет не высшую степень окисления, обычно содержат суффикс -ист-.Например:

 

 

Номенклатура бескислородных кислот такова: к названию неметалла через соединительную гласную "о" прибавляется слово "водородная". Например: H2S – сероводородная кислота, HF – фтороводородная кислота.

Способность кислот отдавать протоны определяет наиболее характерные химические свойства этих веществ:

1) Все кислоты реагируют с  веществами, содержащими очень сильные  частицы-основания: O2 , N3 и т. п. то есть прежде всего с основными и амфотерными оксидами (примеры в

2) Все кислоты реагируют с растворами щелочей

3) Растворы сильных кислот реагируют с солями и их растворами (содержат анионные основания)

 

H3O + NO2 = HNO2 + H2O, H3O + CH3COONa = CH3COOH + Na + H2O, HClр + KNO2р = HNO2р + KClр; HClp + CH3COONaкр = CH3COOHp + NaClp.

 

 

Образующаяся слабая кислота может быть еще и нерастворимой или летучей:

2H3O + SiO32 = H2SiO3 + 2H2O, 2H3O + FeS = Fe2 + H2O + H2S , H2SO4 + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2SO4, 2HBr + FeS = FeBr2 + H2S ,

 

что еще более способствует смещению равновесия вправо. Летучие кислоты выделяются из реакционной смеси и в том случае, когда с безводной солью этой кислоты реагирует нелетучая (точнее, значительно менее летучая) кислота:

 

H2SO4конц + NaClкр = NaHSO4кр + HCl , H3PO4ж + CH3COONaкр = NaH2PO4кр + CH3COOH .

 

Если образующаяся слабая кислота неустойчива, при реакции выделяется газообразный кислотный оксид. В этом случае растворы сильных кислот реагируют и с нерастворимыми солями:

 

2H3O + CaCO3 = Ca2 + CO2 + 3H2O, 2HNO3р + CaCO3кр = Ca(NO3)2р + CO2 + H2O.

 

Реакции между растворами солей и сильных кислот протекают и в тех случаях, когда образуется нерастворимая соль:

 

Cl + Ag = AgCl ,HCl + AgNO3 = AgCl + HNO3.

 

4) Растворы сильных кислот реагируют  с металлами, стоящими в ряду  напряжений левее водорода . 5) Многие кислоты при нагревании разлагаются

 Некоторые кислоты легко разлагаются даже в водных растворах:

 

 

H2CO3 = CO2 + H2O

 

(при образовании практически  полностью разлагается),

 

H2SO3 = SO2 + H2O

 

(неустойчива в концентрированных  растворах и при нагревании). Растворимые оксокислоты можно получить при взаимодействии соответствующего кислотного оксида с водой. Слабые кислоты получаются из солей под действием сильных кислот. Бескислородные кислоты получают, растворяя соответствующие гидриды в воде.

 

1.7 Соли

 

Определение. Термин " соль" используется издавна. По мере развития науки, его смысл неоднократно изменялся, расширялся и уточнялся. В современном понимании соль – это ионное соединение, но традиционно к солям не относят ионные оксиды (так как их называют основными оксидами), ионные гидроксиды (основания), а также ионные гидриды, карбиды, нитриды и т. п. Определение. Соли — это продукты замещения водорода кислоты металлом или гидроксогрупп оснований кислотными остатками. Например,

 

H2SO4 + Zn = ZnSO4 + Н2

 

кислота соль

 

NaOH + НС1 = NaCI + H2O

 

основание кислота соль.

Классификация. Соли бывают средние, кислые, основные, двойные, комплексные.

Средняя соль — это продукт полного замещения водорода кислоты металлом или гидроксогруппы основания кислотным остатком. Например,

Na2SO4, Ca(NO3)2 — средние соли.

 

2Na + H2SO4 = Na2SO4 + Н2Са (ОН)2 + 2HNO3 = Са (NO3)2 + 2Н2О

 

Кислая соль — продукт неполного замещения водорода многоосновной кислоты металлом. Например, NaHSO4, Са(НСО3)2 —кислые соли.

 

2Na + 2H2SO4 = 2NaHSO4 + Н2

 

Основная соль — продукт неполного замещения гидроксогрупп многокислотного основания кислотными остатками. Например,MgOНС1, BiOHCl2 — основные соли

 

Mg (ОН)2 + НС1 = MgOHCI + Н2О

 

Если атомы водорода в кислоте замещаются атомами разных металлов или гидроксогруппы оснований замещаются различными кислотными остатками, то образуются двойные соли. Например, KAI(SO4)2, Са(ОС1)С1. Двойные соли существуют только в твердом состоянии.

Комплексные соли — это соли, в состав которых входят комплексные ионы. Например, соль K4[Fe(CN)6] — комплексная, так как в ее состав входит комплексный ион [Fe(CN)6]4-.

Составление формул солей. Можно сказать, что соли состоят из остатков оснований и остатков кислот. При составлении формул солей нужно помнить правило: абсолютная величина произведения заряда остатка основания на число остатков основания равна абсолютной величине произведения заряда кислотного остатка на число кислотных остатков. Для

 

  тх = пу,

 

где K — остаток основания, A — кислотный остаток, т — заряд остатка основания, n — заряд кислотного остатка, х — число остатков основания, у — число кислотных остатков. Например,

 

Формулы:	2x = 3y x = 3, y = 2 Ba3(PO4)2	2x = 1y x = 1, y = 2 Ca(H2PO4)2	1x = 3y x = 3; y = 1 (MgOH)3PO4

 

Номенклатура солей. Названия солей составляют из названия кислотного остатка в именительном падеже и названия остатка основания в родительном падеже (без слова "ион"). Например,

MgС12 — хлорид магния

Ba3(РО4)2 — ортофосфат бария

Na2S — сульфид натрия

CaHPO4 - гидрофосфат кальция

K2SO3 — сульфит калия

Ca(H2PO4)2 — дигидрофосфат кальция

А12(SO4)3 — сульфат алюминия

MgOHCд — хлорид гидроксомагния

КА1(SO4)3 — сульфат калия

(MgOH)2SO4 — сульфат гидроксомагния

K2NaHPO4 — ортофосфат калия – натрия

MnCl2 – хлорид марганца (2:1)

Са(OCI)C1 — хлорид – гипохлорит кальция

MnSO4 — сульфат марганца

К2S cульфид калия

NaHCO3 – гидрокарбонат натрия

К2SO4 сульфат калия

MgOHCl хлорид. гидриксо – магния

Соли – ионные соединения, в состав которых в качестве анионов входят кислотные остатки.

Соли принято подразделять по составу на кислые, средние и основные

Кислые соли – соли, в состав которых входят анионы, способные отдавать протон.

То есть в состав анионов кислых солей входят атомы водорода, связанные ковалентными связями с другими атомами анионов и способные отрываться под действием оснований.

Основные соли – соли, в состав которых входят катионы, способные принимать протон и содержащие гидроксильные группы (группы – О– Н).

Основные соли обычно имеют очень сложный состав и часто нерастворимы в воде. Типичный пример основной соли – минерал малахит Cu2(OH)2CO3.

Химические свойства солей определяются только свойствами ионов, входящих в их состав. Важнейшие химические свойства средних солей:

1) растворимые соли могут реагировать с металлами

2) некоторые соли могут окисляться  активными неметаллами:

 

2KI + Cl2 = 2KCl + I2, 2K2SO3 + O2 = 2K2SO4

 

(в растворе, медленно);

3) растворимые соли могут реагировать с растворами щелочей

4) соли слабых кислот реагируют с сильными кислотами

5) в растворе соли могут реагировать  между собой:

 

 

Ba2 + SO42 = BaSO4 , Ag + Cl = AgCl , BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl, AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3;

 

6) некоторые соли при нагревании легко разлагаются

 

2KNO3 = 2KNO2 + O2 , MgCO3 = MgO + CO2 , NH4Cl = NH3 + HCl , (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O , NH4NO2 = N2 + 2H2O .

 

Как видно из приведенных примеров, реакции термического разложения разных солей очень сильно отличаются друг от друга, поэтому подробно с некоторыми типами этих реакций вы познакомитесь при изучении химии отдельных элементов. Особенности химических свойств кислых и основных солей связаны с наличием в их составе ионов-амфолитов и заключаются в возможности реакций с растворами кислот и оснований: