Химические свойства солей
Условия протекания реакций обмена и разложение солей при нагревании.
4. Химические свойства солей
Химические свойства солей зависят от их типа (средние, кислые, основные, комплексные). Ниже представлены подробные таблицы свойств для каждой группы.
4.1. Свойства средних солей (Базовые свойства)
| Свойство | Химическая реакция и пояснения |
|---|---|
| Диссоциация |
Растворимые соли — сильные электролиты, диссоциируют нацело. Кислые соли диссоциируют ступенчато:
Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄²⁻KHSO₄ → K⁺ + HSO₄⁻ (гидросульфат-ион дает сильную кислую среду) |
| Взаимодействие с более активными металлами |
Более активный металл (стоящий левее в ряду напряжений) вытесняет менее активный. Важно: щелочные и щелочноземельные металлы брать нельзя (они будут реагировать с водой!).
CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu↓2AgNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓ |
| Взаимодействие с кислотными оксидами |
Сплавление: менее летучий оксид (SiO₂, P₂O₅) вытесняет более летучий (CO₂, SO₂):
K₂CO₃ + SiO₂ t°→ K₂SiO₃ + CO₂↑В растворе: вытеснение или образование кислой соли:
Na₂SiO₃ + 2CO₂ (изб.) + 2H₂O → 2NaHCO₃ + H₂SiO₃↓
|
| Взаимодействие с кислотами |
Реакция обмена идет до конца, если образуется газ, осадок или слабая кислота:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ (выделение газа)BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl (выпадение осадка)
Осадок BaSO₄
 (CH₃COO)₂Pb + 2HCl → PbCl₂↓ + 2CH₃COOH (слабая кислота + осадок) Образование кислых солей (при неполном замещении):
Na₃PO₄ + 2H₃PO₄ → 3NaH₂PO₄
|
| Взаимодействие со щелочами |
Условие: исходная соль растворима, а в продуктах — осадок или газ:
ZnCl₂ + 2NaOH (нед.) → Zn(OH)₂↓ + 2NaClВ избытке щелочи амфотерные гидроксиды растворяются!
ZnCl₂ + 4NaOH (изб.) → Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaClКачественная реакция на соли аммония (выделение запаха аммиака):
NH₄NO₃ + NaOH t°→ NH₃↑ + NaNO₃ + H₂O
|
| Взаимодействие с другими солями |
Условие: обе соли растворимы, а один из продуктов выпадает в осадок:
NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃Ba(NO₃)₂ + K₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2KNO₃ |
| Совместный гидролиз (необратимый) |
Смешение растворов солей слабого основания (Al³⁺, Fe³⁺, Cr³⁺) и слабой летучей кислоты (CO₃²⁻, S²⁻, SO₃²⁻) приводит к полному распаду водой до осадка и газа:
3Na₂CO₃ + 2FeCl₃ + 3H₂O → 6NaCl + 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑
Гидролиз (Осадок и Газ)
 |
| Сплавление с амфотерными оксидами/гидроксидами |
Амфотерные соединения вытесняют летучие газы (чаще всего CO₂) при высоких температурах:
Na₂CO₃ + Al₂O₃ t°→ 2NaAlO₂ + CO₂↑Na₂CO₃ + 2Al(OH)₃ t°→ 2NaAlO₂ + CO₂↑ + 3H₂O |
| Замещение в солях галогенов |
Более активный галоген (F > Cl > Br > I) вытесняет менее активный из растворов солей:
2NaBr + Cl₂ → 2NaCl + Br₂2NaI + Br₂ → 2NaBr + I₂
Выделение йода (I₂)
 NaCl + I₂ ↛ реакция не идет |
| Специфические окислительно-восстановительные свойства |
Хроматы и Перманганаты выступают мощными окислителями в кислой среде:
2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 8H₂OПереход хромата (желтого) в дихромат (оранжевый) при подкислении (НЕ ОВР!):
2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O
До (Хромат)
После (Дихромат)
 |
4.2. Разложение солей (Нитраты, Карбонаты, Аммоний)
| Тип соли | Продукты разложения |
|---|---|
| Нитраты (MeNO₃) Разложение зависит от активности металла в ряду напряжений |
Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe ... Cu Hg Ag Pt Au
1. Левее Mg (исключая Li): Самые активные разлагаются до нитрита и кислорода:
2NaNO₃ t°→ 2NaNO₂ + O₂↑2. От Mg до Cu (включая Li): Средней активности разлагаются до оксида, диоксида азота (бурый газ) и кислорода:
2Cu(NO₃)₂ t°→ 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
Распад Cu(NO₃)₂ (NO₂↑)
 3. Правее Cu: Малоактивные (благородные) металлы отдают чистый металл:
2AgNO₃ t°→ 2Ag + 2NO₂↑ + O₂↑
Серебро и NO₂↑
Особые (ОВР) случаи разложения нитратов:
Если образующийся оксид можно доокислить кислородом, он окисляется: 4Fe(NO₃)₂ t°→ 2Fe₂O₃ + 8NO₂↑ + O₂↑ (Fe⁺² окисляется до Fe⁺³) Разложение нитрата марганца идет без выделения кислорода: Mn(NO₃)₂ t°→ MnO₂ + 2NO₂↑ |
| Карбонаты |
Нерастворимые карбонаты при нагревании разлагаются на оксид металла и углекислый газ. Растворимые карбонаты щелочных металлов (Na₂CO₃, K₂CO₃) плавятся без разложения!
CaCO₃ t°→ CaO + CO₂↑Основные карбонаты также выделяют воду:
(CuOH)₂CO₃ (малахит) t°→ 2CuO + CO₂↑ + H₂O
До (Малахит)
После (Прокаливание)
 |
| Соли аммония Разложение кардинально зависит от аниона (окислитель он или нет) |
1. Без изменения степени окисления (анион — не окислитель: Cl⁻, CO₃²⁻, SO₄²⁻): Происходит распад на аммиак и кислоту (иногда сопутствует вода):
1. NH₄Cl ⇄ NH₃↑ + HCl↑ (Обратимая "возгонка" — белый дым без огня)2. (NH₄)₂CO₃ t°→ 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O 3. NH₄HCO₃ t°→ NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O (Пекарский порошок / Разрыхлитель) 4. (NH₄)₂SO₄ t°→ NH₄HSO₄ + NH₃↑ (Разлагается лишь до кислой соли) 2. С окислительно-восстановительной реакцией (анион — окислитель: NO₂⁻, NO₃⁻, Cr₂O₇²⁻): Азот из аммония (с.о. -3) окисляется анионом:
5. NH₄NO₂ t°→ N₂↑ + 2H₂O (Лабораторный способ получения азота)6. NH₄NO₃ 190-245°→ N₂O↑ + 2H₂O (Выделение оксида азота(I) — веселящего газа) 7. (NH₄)₂Cr₂O₇ t°→ N₂↑ + Cr₂O₃ + 4H₂O (Классический опыт "Химический вулкан")
Оранжевые кристаллы
«Извержение» вулкана
 |
4.3. Свойства кислых солей
| Свойство | Реакция |
|---|---|
| Кислая соль + Кислота (своя) → Более кислая соль |
Добавление кислоты к средней соли многоосновной кислоты приводит к ступенчатому присоединению протонов:
Na₂HPO₄ + H₃PO₄ → 2NaH₂PO₄
|
| Кислая соль + Основание (щелочь) → Средняя соль и вода (нейтрализация) |
Щелочь "забирает" кислый водород из соли, превращая ее в среднюю:
KH₂PO₄ + 2KOH → K₃PO₄ + 2H₂OЕсли катион щелочи образует осадок с анионом:
2KH₂PO₄ + 3Ba(OH)₂ (изб.) → Ba₃(PO₄)₂↓ + 2KOH + 4H₂O
|
| Взаимодействие с более сильной кислотой |
Сильная кислота "выбивает" слабую (или газ) из солей (например, гидрокарбонатов):
NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O2NaHS + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂S↑ |
| Взаимодействие с солями (обмен) |
Кислая соль может вступать в ионный обмен, если образуется осадок:
Ba(HCO₃)₂ + K₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2KHCO₃Особенность гидросульфатов (HSO₄⁻): Они ведут себя почти как сильная серная кислота!
KHSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + KCl + HCl
|
| Гидросульфаты с металлами и солями слабых кислот |
Так как гидросульфат диссоциирует с отщеплением H⁺, он может реагировать с металлами левее водорода и карбонатами:
2KHSO₄ + Fe → K₂SO₄ + FeSO₄ + H₂↑2NaHSO₄ + 2KHCO₃ → Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 2CO₂↑ + 2H₂O |
| Термическое разложение |
Кислые соли легко разлагаются при нагревании с потерей "кислотной" части (воды и газа) и переходом в средние:
2NaHCO₃ t°→ Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O2KHSO₃ t°→ K₂SO₃ + SO₂↑ + H₂O |
4.4. Свойства основных и комплексных солей
| Тип соли / Свойство | Реакция |
|---|---|
| Основные соли (содержат OH⁻) | |
| Взаимодействие с кислотами (Переход в среднюю соль) |
Кислота нейтрализует OH-группу основной соли с образованием воды:
(CuOH)Cl + HCl → CuCl₂ + H₂OПри добавлении другой кислоты образуется смешанная соль:
(CuOH)Cl + HBr → CuBrCl + H₂O
|
| Термическое разложение |
Основные карбонаты теряют воду и углекислый газ, оставляя оксид:
(CuOH)₂CO₃ t°→ 2CuO + CO₂↑ + H₂O
|
| Комплексные соли (гидроксокомплексы амфотерных металлов) | |
| Разрушение недостатком сильной кислотой |
Кислота «отрывает» от комплекса OH-группы. При недостатке кислоты выпадает осадок амфотерного гидроксида:
K[Al(OH)₄] + HCl (нед.) → KCl + Al(OH)₃↓ + H₂O
Выпадение Al(OH)₃
 |
| Разрушение избытком сильной кислотой |
Избыток растворяет выпавший гидроксид — образуются две средние соли:
Na[Al(OH)₄] + 4HCl (изб.) → NaCl + AlCl₃ + 4H₂O
|
| Разрушение слабыми кислотами / кислотными газами (CO₂, SO₂, H₂S) |
Слабые (или летучие) кислоты, даже в избытке, способны лишь разрушить комплекс до осадка гидроксида (они не могут его растворить обратно):
K[Al(OH)₄] + CO₂ (изб.) → Al(OH)₃↓ + KHCO₃K₂[Zn(OH)₄] + 2SO₂ (изб.) → Zn(OH)₂↓ + 2KHSO₃ С сероводородом цинк дает устойчивый нерастворимый сульфид (вместо гидроксида):
Na₂[Zn(OH)₄] + 3H₂S → ZnS↓ + 2NaHS + 4H₂O
|
| Взаимодействие с солями (осаждение) |
Комплексы могут осаждать ионы амфотерных металлов из солей (по сути, это взаимный гидролиз в щелочной среде):
3K[Al(OH)₄] + AlCl₃ → 4Al(OH)₃↓ + 3KCl
|
| Термическое разложение (прокаливание) |
При нагревании твердых комплексов отваливается вода (как пар), остается безводная двойная соль:
Na[Al(OH)₄] t°→ NaAlO₂ + 2H₂O↑Na₂[Zn(OH)₄] t°→ Na₂ZnO₂ + 2H₂O↑ |
Задание: Допишите и уравняйте реакции (СВОЙСТВА)
УравненияДопишите продукты реакций и расставьте коэффициенты:
- Fe + CuSO₄ →
- Cu + AgNO₃ →
- BaCl₂ + Na₂SO₄ →
- CaCO₃ (t°) →
- NH₄NO₃ (t°) →
- Cu(NO₃)₂ (t°) →
- NaHCO₃ (t°) →
- KClO₃ (MnO₂, t°) →
- KClO₃ (t°, без катализатора) →
- NaHCO₃ + NaOH →
- K₂HPO₄ + KOH →
- (CuOH)₂CO₃ + HCl →
- Al(OH)Cl₂ + NaOH (избыток) →
- Na₂[Zn(OH)₄] + HCl (избыток) →
- KAlO₂ + HCl (недостаток) →
Ответ:
- $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$
- $Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag$
- $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$
- $CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} CaO + CO_2\uparrow$
- $NH_4NO_3 \xrightarrow{t^\circ} N_2O\uparrow + 2H_2O$
- $2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$
- $2NaHCO_3 \xrightarrow{t^\circ} Na_2CO_3 + CO_2\uparrow + H_2O$
- $2KClO_3 \xrightarrow{MnO_2, t^\circ} 2KCl + 3O_2\uparrow$
- $4KClO_3 \xrightarrow{t^\circ} 3KClO_4 + KCl$
- $NaHCO_3 + NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
- $K_2HPO_4 + KOH \rightarrow K_3PO_4 + H_2O$
- $(CuOH)_2CO_3 + 4HCl \rightarrow 2CuCl_2 + 3H_2O + CO_2\uparrow$
- $Al(OH)Cl_2 + 4NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4] + 2NaCl$
- $Na_2[Zn(OH)_4] + 4HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2NaCl + 4H_2O$
- $KAlO_2 + HCl + H_2O \rightarrow KCl + Al(OH)_3\downarrow$