Класи неорганічних сполук

Ступінь окиснення кальцію дорівнює +2, нітратна кислота – одноосновна, тому в молекулі кальцій нітрату є два кислотних залишки.

Згідно з правилами IUPAC назва середньої солі походить від латинської назви кислоти і має закінчення -ид чи -ід для солей безоксигеновмісних кислот (NaCl – натрій хлорид, K₂S – калій сульфід), -іт чи -ит – для солей оксигеновмісних кислот, у складі яких міститься елемент з нижчим ступенем окиснення (MgSO₃ – магній сульфіт, NaNO₂ – натрій нітрит), -ат – для солей оксигеновмісних кислот, до складу яких входить елемент з вищим ступенем окиснення (MgSO₄ – магній сульфат, NaNO₃ – натрій нітрат).

Якщо метал має змінний ступінь окиснення, то після назви металу  
(у круглих дужках) пишуть ступінь його окиснення римською цифрою:

 

FeSO₄ – ферум (II) сульфат;

 

Fe₂(SO₄)₃ – ферум (Ш) сульфат.

 

Назви солей деяких кислот згідно з правилами IUPAC наведені нижче:

 

Кислота	Формула	Сіль
Нітритна	HNO2	Нітрит
Нітратна	HNO3	Нітрат
Сульфітна	H2SO3	Сульфіт
Сульфатна	H2SO4	Сульфат
Ортофосфатна	H3PO4	Фосфат
Карбонатна	H2CO3	Карбонат
Силікатна	H2SiO3	Силікат
Хлоридна	HCl	Хлорид
Бромідна	HBr	Бромід
Йодидна	HI	Йодид
Сульфідна	H2S	Сульфід
Оцтова	CH3COOH	Оцетат

 

Для кращого запам’ятовування численних способів утворення солей пропонуємо розподіляти їх на три групи і в межах кожної використовувати нижчеподані схеми взаємодії.

I. Взаємодія речовин, які мають кислотний характер (кислотні оксиди, кислоти), з речовинами основних властивостей (основні оксиди, основи).

Ці способи отримання солей базуються на найважливіших хімічних властивостях оксидів і гідроксидів:

 

1. Кислотний оксид       3. Основний оксид

 

2. Кислота       4. Основа

 

Приклади 

(1 – 3)  SO₃ + K₂O = K₂SO₄. Суть реакції не зміниться із заміною оксиду на відповідний йому гідроксид; різниця лише в наявності молекули води у складі молекули гідроксиду. Оксид K₂O, його гідроксид KOН, тобто  
K₂O + Н₂O = 2KOН чи оксид SO₃, його гідроксид Н₂SO₄, тобто Н₂О · SO₃:

 

(1 – 4)  SO₃ + 2KOН = K₂SO₄ + Н₂О;

(2 – 3)  Н₂SO₄ + К₂О = K₂SO₄ + Н₂О;

(2 – 4)  Н₂SO₄ + 2KOН = K₂SO₄ + 2Н₂О.

 

Взаємодії між речовинами кислотного характеру не відбувається; те ж саме має місце між речовинами основного характеру.

II. Взаємодія металу з неметалом, кислотою і сіллю:

 

 

             2. Неметал

1. Метал                   3. Кислота

      4. Сіль

 

Приклади

 

1 – 2      Mg + Cl₂ = MgCl₂

1 – 3      Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂ ↑

1 – 4      Mg + CuCl₂ = MgCl₂ + Cu

 

III. Взаємодія солі з кислотою, лугом чи іншою сіллю (реакція обміну):

 

              2. Кислота

1. Сіль                          3. Луг

              4. Сіль

 

Приклади 

1 – 2      Cu(NO₃)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2HNO₃

1 – 3     Cu(NO₂)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ ↓ + 2NaNO₂

1 – 4    3Cu(NO₂)₂ + 3Na₃PO₄ = Cu₃(PO₄)₂ ↓ + 6NaNO₂

 

Якщо речовини, які входять до реакції, перебувають у розчині, то реакції обміну можливі лише за умови, коли після реакції утворюється важкорозчинна чи летка сполука, слабка кислота чи основа.

Сильні кислоти: HNO₃, H₂SO₄, HCl, HBr, HI, H₂CrO₄.

Слабкі кислоти: HNO₂, H₂SO₃, Н₂СO₃, H₂SiO₃, H₂S, СH₃COОН.

Розчинні основи (луги) – сильні, а важкорозчинні і NH₄OН – слабкі.

 

2.3.2. Кислі солі

 

Кислі солі можна розглядати як продукти неповного заміщення атомів Гідрогену багатоосновних кислот металом, наприклад, NaHSO₄, Ca(H₂PO₄)₂, MgHPO₄.

Графічні формули кислих солей радимо складати, як і формули середніх солей, виходячи із графічних формул відповідних кислот. Далі подано стадії цього процесу в їх логічній послідовності.

Наприклад, для складання  графічної формули кислої солі Na₂HPO₄ спочатку треба написати графічну формулу ортофосфатної кислоти:

 

 

Н  –  О

Н  –  О          Р = О

Н  –  О

 

Після цього в цій формулі замістимо два атоми Гідрогену на два атоми Натрію, оскільки ступінь окиснення і Гідрогену, і Натрію дорівнює +1:

 

Na  – О

Na  – О          Р = О

Н  –  О

 

Для складання графічної  формули Ca(HCO₃)₂ спочатку написати графічну формулу карбонатної кислоти і виділити в ній кислотний залишок:

Н          О

      С  =  О

Н          О

 

У молекулі солі – два однозарядних кислотних залишки:

 

Н          О

      С  =  О

  О

Са                      

  О

      С  =  О

Н          О

 

Згідно з правилами IUPAC назва кислої солі походить від назви середньої солі з додаванням префікса гідро- чи дигідро- залежно від кількості атомів Гідрогену, які входять до складу кислотного залишку кислої солі. Наприклад:

 

Na₂НРO₄    – натрій гідрофосфат;

 

NaН₂РO₄    – натрій дигідрофосфат;

 

Ca(HCO₃)₂ – кальцій гідрокарбонат;

 

Сa(Н₂РO₄)₂ – кальцій дигідрофосфат.

 

Кислі солі отримують за допомогою взаємодії:

♦ багатоосновної кислоти з такою кількістю металу, основи або основного оксиду, яких недостатньо для заміщення всіх атомів Гідрогену кислоти на метал:

H₂SO₄ + NaОН = NaНSO₄ + Н₂О;

 

2H₂SO₄ + Na₂О = 2NaНSO₄ + Н₂О;

♦ кислот з середніми солями:

 

Н₃РO₄ + Сa₃(РO₄)₂ = 3СaНРO₄.

 

Кислі солі зберігають деякі властивості кислот, оскільки в їх молекулах міститься Гідроген, здатний заміщуватися металом. Це виявляється в реакціях кислих солей з основами і основними оксидами:

 

NaНSO₄ + NaОН = Na₂SO₄ + Н₂О.

 

При цьому кисла сіль перетворюється на середню.

 

2.3.3. Основні солі

 

Основні солі можна розглядати як продукти неповного заміщення гідроксидних груп багатокислотних основ кислотними залишками: CuОНCl, Fe(ОН)₂NO₃.

Згідно з правилами IUPAC назви основних солей походять від назв середніх солей з додаванням префікса гідроксо- чи дигідроксо- залежно від кількості гідроксидних груп, які входять до складу молекули основної солі. Наприклад,

 

Al(OH)₂Cl – алюміній дигідроксохлорид;

 

AlOHCl₂ – алюміній гідроксохлорид.

 

Графічні формули основних солей пропонуємо складати, виходячи з графічних формул основ і кислот. Наприклад, для складання графічної формули основної солі CuОНNO₃ (купрум (II) гідроксонітрат) пишуть графічні формули основи Cu(ОН)₂ і кислоти НNO₃:

 

                 O

 

H – O – Cu – O – H  Н – О – N

        O

 

Після цього в графічній  формулі основи одну гідроксидну  групу заміняють однозарядним кислотним  залишком:

 

              O

– О – N

      O,

 

унаслідок чого з'являється графічна формула купрум (II) гідроксонітрату

 

         О

H – O – Cu – О – N

О

 

Для складання графічної  формули (MgOH)₂SO₄ спочатку написати графічні формули основи Mg(OH)₂ і кислоти H₂SO₄ та виділити залишок основи MgOH⁺:

 

       H – O    О

H – O – Mg – O – H    S

H – O    О

 

Далі в графічній формулі кислоти замінити обидва атоми Гідрогену однозарядними залишками основи:

 

H – O  – Mg  – О     О

S

H – O – Mg – О     О

 

Основні солі отримують завдяки взаємодії:

♦ багатокислотної основи з такою кількістю кислоти чи кислотного оксиду, яких недостатньо для заміщення гідроксидних груп основи на кислотні залишки:

 

Cu(OН)₂ + HNO₃ = CuОНNO₃ + H₂O;

 

2Cu(OН)₂ + N₂O₅ = 2 CuОНNO₃ + H₂O;

 

♦ середніх солей з основами:

 

CuSO₄ + Cu(OН)₂ = (CuOН)₂SO₄.

 

Основні солі зберігають деякі властивості основ, оскільки до їх складу входять гідроксидні групи, здатні заміщуватися кислотними залишками. Це спостерігається в реакціях основних солей з кислотами і з кислотними оксидами:

ZnOHCl + HCl = ZnCl₂ + H₂O.

 

Основна сіль при цьому перетворюється на середню.

Завдання

1. Написати рівняння реакцій утворення всіх можливих типів солей із:

 

Ba(OH)₂    і    HNO₃;

Mg(OH)₂   і     H₃PO₄;

Fe(OH)₃    і     H₂SO₄.

 

2. Назвати утворені у п. 1 солі та подати їх графічні формули.