КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Энергетика и направленность химических процессов (элементы химической термодинамики)
Соли С точки зрения теории электролитической диссоциации соли - это вещества, диссоциирующие в растворах или в расплавах с образованием положительно заряженных ионов, отличных от ионов водорода, и отрицательно заряженных ионов, отличных от гидроксид – ионов. Соли рассматривают обычно как продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками. При полном замещении получаются средние (или нормальные) соли, диссоциирующие в растворах или в расплавах с образованием катионов металлов и анионов кислотных остатков (исключение – соли аммония). При неполном замещении водорода кислоты получаются кислые соли, при неполном замещении гидроксогрупп основания – основные соли. Диссоциация кислых и основных солей рассматривается в разделе 8. Кислые соли могут быть образованы только многоосновными кислотами (H2SO4, H2SO3, H2S,H3PO4 и т. д.), а основные соли – многокислотными основаниями (Mg (OH)2,Ca (OH)2, Al (OH)3 и т. д.). Примеры образования солей: Ca (OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O, CaSO4 (сульфат кальция) – нормальная (средняя) соль; H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O, NaHSO4 (гидросульфат натрия) – кислая соль, полученная в результате недостатка взятого основания; Cu (OH)2 + HCl = CuOHCl + H2O, CuOHCl (хлорид гидроксомеди (II)) – основная соль, полученная в результате недостатка взятой кислоты. Химические свойства солей: I. Соли вступают в реакции ионного обмена, если при этом образуется осадок, слабый электролит или выделяется газ: с щелочами реагируют соли, катионам металлов которых соответствуют нерастворимые основания: CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu (OH)2↓;
с кислотами взаимодействуют соли: а) катионы которых образуют с анионом новой кислоты нерастворимую соль: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl; б) анионы которой отвечают неустойчивой угольной или какой-либо летучей кислоте (в последнем случае реакция проводится между твердой солью и концентрированной кислотой): Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑, NaClтв + H2SO4конц = NaHSO4 + HCl↑; в) анионы которой отвечают малорастворимой кислоте: Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl; г) анионы которой отвечают слабой кислоте: 2CH3COONa + H2SO4 = Na2SO4 + 2CH3COOH; cоли взаимодействуют между собой, если одна из образующихся новых солей нерастворима или разлагается (полностью гидролизуется) с выделением газа или осадка: AgNO3 + NaCl = NaNO3+ AgCl↓, 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al (OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2. II. Соли могут вступать во взаимодействие с металлами, если металл, которому соответствует катион соли, находится в“Ряду напряжений “правее реагирующего свободного металла (более активный металл вытесняет менее активный металл из раствора его соли): Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu. III. Некоторые соли разлагаются при нагревании: CaCO3 = CaO + CO2. IV. Некоторые соли способны реагировать с водой и образовывать кристаллогидраты: CuSO4 + 5H2O = CuSO4٭ 5H2O ΔH<0 белого цвета сине-голубого цвета Выделение теплоты и изменение цвета – признаки химических реакций. V. Соли подвергаются гидролизу. Подробно этот процесс будет описан в разделе 8.10. VI. Химические свойства кислых и основных солей отличаются от свойств средних солей тем, что кислые соли вступают также во все реакции, характерные для кислот, а основные соли вступают во все реакции, характерные для оснований. Например: NaHSO4 + NaOH= Na2SO4 + H2O, MgOHCl + HCl = MgCl2 + H2O. Получение солей: 1. Взаимодействие основного оксида с кислотой: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O. 2. Взаимодействие металла с солью другого металла: Mg + ZnCl2 = MgCl2 + Zn. 3. Взаимодействие металла с кислотой: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. 4. Взаимодействие основания с кислотным оксидом:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O. 5. Взаимодействие основания с кислотой: Fe(OH)3 + 3HCl= FeCl3 + 3H2O. 6. Взаимодействие соли с основанием: FeCl2 + 2KOH = Fe(OH)2 ¯ + 2KCl. 7. Взаимодействие двух солей: Ba(NO3)2 + K2SO4 = BaSO4 ¯ + 2KNO3. 8. Взаимодействие металла с неметаллом: 2K + S = K2S. 9. Взаимодействие кислоты с солью: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2. 10. Взаимодействие кислотного и основного оксидов: CaO + CO2 = CaCO3. Номенклатура солей. Согласно международным номенклатурным правилам, названия средних солей образуются из названия кислотного остатка в именительном падеже и названия металла в родительном падеже с указанием в скобках римскими цифрами его степени окисления (если это величина переменная). Название кислотного остатка состоит из корня латинского наименования кислотообразующего элемента, соответствующего окончания и в некоторых случаях приставки. Кислотные остатки бескислородных кислот получают окончание ид. Например: SnS – сульфид олова (II), Na2Se – селенид натрия. Окончания названий кислотных остатков кислородсодержащих кислот зависят от степени окисления кислотообразующего элемента. Для высшей его степени окисления (“-ная “ или “-овая “ кислота) применяется окончание -ат. Например, соли азотной кислоты HNO3 называются нитратами, серной кислоты H2SO4 - сульфатами, хромовой кислоты H2CrO4 – хроматами. Для более низкой степени окисления кислотообразующего элемента (“...истая кислота “) применяется окончание ит. Так, соли азотистой кислоты HNO2 называются нитритами, сернистой кислоты H2SO3 – сульфитами. Если существует кислота с еще более низкой степенью окисления кислотообразующего элемента (“-оватистая кислота “), ее анион получает приставку гипо- и окончание - ит. Например, соли хлорноватистой кислоты HClО называют гипохлоритами. Соли некоторых кислот в соответствии с исторически сложившейся традицией сохранили названия, отличающиеся от систематических. Так, соли марганцовой кислоты HMnO4 называют перманганатами, хлорной кислоты HClO4 – перхлоратами, йодной кислоты HIO4 – периодатами. Соли марганцовистой кислоты H2MnO4, хлорноватой HClO3 и йодноватой HIO3 кислот называют соответственно манганатами, хлоратами и йодатами. Названия кислых и основных солей образуются по тем же общим правилам, что и названия средних солей. При этом название аниона кислой соли снабжают приставкой гидро-, указывающей на наличие незамещенных атомов водорода; количество незамещенных атомов водорода указывают греческими числительными приставками. Например, Na2HPO4 – гидроортофосфат натрия, NaH2PO4 – дигидроортофосфат натрия.
Аналогично катион основной соли получает приставку гидроксо-, указывающую на наличие незамещенных гидроксогрупп. Число гидроксильных групп указывают греческим числительным. Например, Cr(OH)2NO3 – нитрат дигидроксохрома (III). Названия важнейших кислот и их кислотных остатков приведены табл. 4.1. Таблица 4.1 Названия и формулы кислот и их кислотных остатков
Продолжение табл. 4.1
Эти вопросы входят в круг задач науки химической термодинамики, которая изучает взаимные превращения различных видов энергии в зависимости от условий протекания процесса, устанавливает количественные законы этих переходов, а также направление и пределы самопроизвольного протекания химических реакций при заданных условиях.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 318; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |