Як реагують солі з водою

Коли солі реагують із солями: основні моменти

Солі широко використовуються в промисловості, сільському господарстві та побуті. Щоб грамотно застосовувати солі на практиці, важливо знати їхні властивості та вміти визначати, з якими речовинами вони можуть взаємодіяти. Давайте розберемо, із чим і як реагують різні солі.

Класифікація солей

За складом солі ділять на кілька типів:

Середні солі (вся кислота заміщена металом), наприклад, NaCl
Кислі солі (кислотний залишок зберігає частину атомів водню), наприклад, NaHSO4
Основні солі (частина гідроксогруп не заміщена кислотним залишком), наприклад Cu(OH)Cl
Подвійні солі (два катіони металів), наприклад KAl(SO4)2
Змішані солі (два аніони кислотних залишків), наприклад KClO3
Комплексні солі (комплексний катіон або аніон), наприклад, K3[Fe(CN)6]

За розчинністю у воді солі ділять на добре розчинні, малорозчинні та практично нерозчинні.

Загальні хімічні властивості солей

До загальних властивостей солей відносять:

Реакції з кислотами та основами
Взаємодія з металами
Термічне розкладання

Розчинні солі реагують із кислотами, якщо утворюються осад, газ чи вода. Кислі солі при цьому переходять у середні. Наприклад:

З основами солі реагують за аналогічним принципом. Наприклад, хлорид міді(II) утворює з гідроксидом натрію осад гідроксиду міді(II):

Більш активні метали витісняють менш активні із солей у реакціях обміну. Наприклад, цинк заміщає мідь у розчині сульфату міді(II):

Однак у розчинах солей метали лужних та лужноземельних груп спочатку взаємодіють з водою.

Деякі солі розкладаються під час нагрівання. Наприклад, при термічному розкладанні хлориду амонію утворюється аміак:

Специфічні властивості солей

Крім загальних хімічних властивостей, солі мають і специфічні особливості реакційної здатності.

Так, одні солі виявляють окислювальні властивості, інші – відновлювальні. Відновлювальні властивості мають солі з неметалами в нижчому ступені окислення. Солі-окислювачі містять елементи найвищою мірою окислення.

Ще одна важлива властивість багатьох солей – здатність до гідролізу у водних розчинах. Також деякі солі утворюють комплексні сполуки.

Розглянемо, із чим реагують кислі солі. Вони поводяться в хімічних реакціях подібно до кислот, оскільки містять іони водню. Наприклад, гідрокарбонат натрію реагує з гідроксидом калію:

Одержання солей

Існує кілька основних способів одержання солей:

Взаємодія кислот та основ
Взаємодія кислот або основ з металами
Взаємодія солей з кислотами, основами чи іншими солями
Окислення речовин

Наприклад, при взаємодії сірчаної кислоти та гідроксиду натрію утворюється сульфат натрію:

Солі також можна одержати окисленням відповідних речовин. Наприклад, окислення сульфіту натрію киснем призводить до утворення сульфату натрію:

Застосування солей

Солі широко використовуються на практиці:

У промисловості - для кислот, лугів, добрив, барвників, вибухових речовин тощо.
У сільському господарстві - як мінеральні добрива, кормові добавки для тварин
У медицині - для виготовлення ліків, дезінфікуючих засобів, вітамінних препаратів
У побуті - як компоненти миючих, відбілюючих і засобів для чищення

Розглянемо застосування деяких конкретних солей.

Сульфат амонію

Сульфат амонію (NH4)2SO4 – популярне азотне добриво, яке активно застосовують у сільському господарстві.Воно добре розчиняється у воді, тому легко засвоюється рослинами із ґрунту.

Хлорид натрію

Хлорид натрію або кухонна сіль NaCl використовується повсюдно у харчовій промисловості для приготування та консервації продуктів. У хімічній промисловості з неї виробляють хлор, соду, їдкий натр.

Реакції солей один з одним

Давайте детальніше розберемо, за яких умов солі реагують із солями. Такі реакції можливі, якщо обидві солі розчинні і в результаті їхньої взаємодії утворюється осад.

Наприклад, розчинні сульфат міді(II) і хлорид барію дають реакцію:

Тут у результаті обмінної реакції випадає білий осад сульфату барію BaSO4.

Ще один приклад - взаємодія розчинних нітрату срібла та хлориду натрію з утворенням хлориду срібла:

Реакції кислих солей один з одним

Розглянемо, як відбуваються реакції між кислими солями. На відміну від середніх солей тут можливий обмін кислотними залишками.

Наприклад, при взаємодії гідросульфату калію та гідрокарбонату калію відбувається таке:

Тут сірчана кислота як сильніша витісняє вугільну її солі з утворенням середньої солі - сульфату калію.

Реакція солей із водою

Розчинні солі при взаємодії з водою піддаються реакції гідролізу. Відбувається частковий обмін іонами H+ та OH- між молекулами води та іонами солі:

Ступінь гідролізу залежить від природи катіону та аніону у солі. Наприклад, солі алюмінію та цинку сильно гідролізуються.

Комплексні солі

Комплексні солі також здатні реагувати одна з одною. Розглянемо реакцію між гексаціаноферратом(II) калію та хлоридом олова(II):

Тут комплекс [Fe(CN)6]4 віддає частину ціанід-іонів іншому катіону металу - Sn2+ з утворенням нового комплексу.

Реакція основних солей

Основні солі можуть реагувати один з одним, особливо якщо одна з них розчинна. Розглянемо приклад:

Тут відбувається обмін основними властивостями солей з утворенням осаду міді гідроксосолі.

Гідроліз солей

Гідроліз у сенсі слова – це реакції обмінного розкладання між різними хімічними речовинами і водою. У чому суть гідролізу і які реакції іонного обміну існують?

Сутність гідролізу солей

Гідроліз солей називається обмінна взаємодія солі з водою, що призводить до утворення слабкого електроліту. Можливість і характер протікання гідролізу визначається природою основи та кислоти, з яких утворена сіль.

Слово «гідроліз» походить від двох грецьких слів «вода» та «розкладання»

З точки зору електролітичної дисоціації сутність гідролізу в тому, що іони солі з'єднуються з водневими або гідроксильними іонами води (іноді і з тими, і з іншими одночасно).

Якщо при цьому утворюється слабкий електроліт, то рівновага реакції іонного обміну в розчині зсувається у бік протікання гідролізу. Порушується рівновага реакції електролітичної дисоціації води та відбувається зміна характеру середовища розчину (з'являється надлишок іонів H+ або OH- відповідно до іонного твору води).

Мал. 1. Таблиця гідролізу солей.

Реакції гідролізу солей

Якщо слабкого електроліту внаслідок взаємодії з водою не утворюється, то реакція гідролізу не йде. Це відбувається в тому випадку, якщо сіль утворена катіоном сильної основи та аніоном сильної кислоти (наприклад, NaCl, K₂SO₄, NaNO₃). Їхні водні розчини нейтральні (pH=7):

У решті випадків реакція гідролізу йде:

₄

₃

₂

Приклад гідролізу солей хлориду амонію:

NH₄OH – слабкий електроліт

сіль утворена катіоном сильної основи та аніоном слабкої кислоти: наприклад, солі ацетат натрію CH₃COONa, карбонат натрію (сода) Na₂CO₃. Їхній водний розчин має лужну реакцію (pH більше 7), гідроліз йде по аніону солі, по першому ступені. Наприклад, карбонат натрію Na₂CO₃ дисоціює у водному розчині на іони натрію та карбонат-іони, далі карбонат-іони реагують з водою.
найбільш повному гідролізу піддаються добре розчинні солі, утворені катіоном слабкої основи та аніоном слабкої кислоти: наприклад, ацетат амонію CH₃COONH₄. І тут гідроліз йде остаточно і з аніону, і з катіону, а характер середовища майже нейтральний. Гідроліз ацетату амонію протікає відповідно до рівняння:

Розчин ацетату амонію практично нейтральний (pH=7), оскільки константи дисоціації оцтової кислоти та гідроксиду амонію практично однакові

У рамках іонної теорії Арреніуса механізм протікання гідролізу пояснюється так. Вода, хоч і незначною мірою, дисоціює на іони H+ та ОН-. Якщо в результаті гідролізу утворюється малодисоціююча основа, то частина іонів ВІН виявляються пов'язаними, а рівна їм кількість іонів Н + - вільними, що і зумовлює кислу реакцію розчину. Навпаки, якщо в результаті гідролізу зв'язується частина іонів Н+, то рівна їм кількість іонів ВІН залишається вільним, що і зумовлює лужне середовище розчину.

Мал. 3. Теорія Арреніуса.

Що ми дізналися?

У 11 класі з хімії детально вивчається тема "Гідроліз солей". У цій статті надається визначення гідролізу, а також роз'яснення в яких випадках реакція гідролізу може відбуватися, а в яких відсутня реакція.