Способы получения солей. Примеры солей: химические свойства, получение

Известно большое число реакций, приводящих к образованию солей. Приведем наиболее важные из них.

1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации):

N аОН + Н NO 3 = N а NO 3 + Н 2 О

Al (OH ) 3 + 3НС1 = AlCl 3 + 3Н 2 О

2. Взаимодействие металлов с кислотами:

F е + 2 HCl = FeCl 2 + Н 2 

Zn + Н 2 S О 4 разб. = ZnSO 4 + Н 2 

3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами:

С uO + Н 2 SO 4 = С uSO 4 + Н 2 О

ZnO + 2 HCl = Zn С l 2 + Н 2 О

4. Взаимодействие кислот с солями:

FeCl 2 + H 2 S = FeS  + 2 HCl

AgNO 3 + HCI = AgCl  + HNO 3

Ba(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4  + 2HNO 3

5. Взаимодействие растворов двух различных солей:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = Ва SO 4  + 2N аС l

Pb(NO 3 ) 2 + 2NaCl = Р b С 1 2  + 2NaNO 3

6. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами (щелочей с амфотерными оксидами):

Са(ОН) 2 + СО 2 = СаСО 3  + Н 2 О,

2 N аОН (тв.) + ZnO Na 2 ZnO 2 + Н 2 О

7. Взаимодействие основных оксидов с кислотными:

Са O + SiO 2 Са SiO 3

Na 2 O + SO 3 = Na 2 SO 4

8. Взаимодействие металлов с неметаллами:

2К + С1 2 = 2КС1

F е + S F е S

9. Взаимодействие металлов с солями.

Cu + Hg(NO 3 ) 2 = Hg + Cu(NO 3 ) 2

Pb(NO 3 ) 2 + Zn = Р b + Zn(NO 3 ) 2

10. Взаимодействие растворов щелочей с растворами солей

CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaCl

NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

1. Применение солей.

Ряд солей являются соединениями необходимыми в значительных количествах для обеспечения жизнедеятельности животных и растительных организмов (соли натрия, калия, кальция, а также соли, содержащие элементы азот и фосфор). Ниже, на примерах отдельных солей, показаны области применения представителей данного класса неорганических соединений, в том числе, в нефтяной промышленности.

N аС1 - хлорид натрия (соль пищевая, поваренная соль). О широте использования этой соли говорит тот факт, что мировая добыча этого вещества составляет более 200 млн. т.

Эта соль находит широкое применение в пищевой промышленности, служит сырьем для получения хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия, кальцинированной соды (Na 2 CO 3 ). Хлорид натрия находит разнообразное применение в нефтяной промышленности, например, как добавка в буровые растворы для повышения плотности, предупреждения образования каверн при бурении скважин, как регулятор сроков схватывания цементных тампонажных составов, для понижения температуры замерзания (антифриз) буровых и цементных растворов.

КС1 - хлорид калия. Входит в состав буровых растворов, способствующих сохранению устойчивости стенок скважин в глинистых породах. В значительных количествах хлорид калия используется в сельском хозяйстве в качестве макроудобрения.

Na 2 CO 3 - карбонат натрия (сода). Входит в состав смесей для производства стекла, моющих средств. Реагент для увеличения щелочности среды, улучшения качества глин для глинистых буровых растворов. Используется для устранения жесткости воды при ее подготовке к использованию (например, в котлах), широко используется для очистки природного газа от сероводорода и для производства реагентов для буровых и тампонажных растворов.

Al 2 (SO 4 ) 3 - сульфат алюминия. Компонент буровых растворов, коагулянт для очистки воды от тонкодисперсных взвешенных частиц, компонент вязкоупругих смесей для изоляции зон поглощения в нефтяных и газовых скважинах.

N а 2 В 4 О 7 - тетраборат натрия (бура). Является эффективным реагентом - замедлителем схватывания цементных растворов, ингибитором термоокислительной деструкции защитных реагентов на основе эфиров целлюлозы.

B а S О 4 - сульфат бария (барит, тяжелый шпат). Используется в качестве утяжелителя (  4,5 г/см 3) буровых и тампонажных растворов.

Fе 2 SO 4 - сульфат железа (П) (железный купорос). Используется для приготовления феррохромлигносульфоната - реагента-стабилизатора буровых растворов, компонент высокоэффективных эмульсионных буровых растворов на углеводородной основе.

F еС1 3 - хлорид железа (Ш). В сочетании со щелочью используется для очистки воды от сероводорода при бурении скважин водой, для закачки в сероводородсодержащие пласты с целью снижения их проницаемости, как добавка к цементам с целью повышения их стойкости к действию сероводорода, для очистки воды от взвешенных частиц.

CaCO 3 - карбонат кальция в виде мела, известняка. Является сырьем для производства негашеной извести СаО и гашеной извести Ca(OH) 2 . Используется в металлургии в качестве флюса. Применяется при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве утяжелителя и наполнителя буровых растворов. Карбонат кальция в виде мрамора с определенным размером частиц применяется в качестве расклинивающего агента при гидравлическом разрыве продуктивных пластов с целью повышения нефтеотдачи.

CaSO 4 - сульфат кальция. В виде алебастра (2СаSО 4 · Н 2 О) широко используется в строительстве, входит в состав быстротвердеющих вяжущих смесей для изоляции зон поглощений. При добавке к буровым растворам в виде ангидрита (СаSО 4) или гипса (СаSО 4 · 2Н 2 О) придает устойчивость разбуриваемым глинистым породам.

CaCl 2 - хлорид кальция. Используется для приготовления буровых и тампонажных растворов для разбуривания неустойчивых пород, сильно снижает температуру замерзания растворов (антифриз). Применяется для создания растворов высокой плотности, не содержащих твердой фазы, эффективных для вскрытия продуктивных пластов.

N а 2 Si О 3 - силикат натрия (растворимое стекло). Используется для закрепления неустойчивых грунтов, для приготовления быстросхватывающихся смесей для изоляции зон поглощений. Применяется в качестве ингибитора коррозии металлов, компонента некоторых буровых тампонажных и буферных растворов.

AgNO 3 - нитрат серебра. Используется для химического анализа, в том числе пластовых вод и фильтратов буровых растворов на содержание ионов хлора.

Na 2 SO 3 - сульфит натрия. Используется для химического удаления кислорода (деаэрация) из воды в целях борьбы с коррозией при закачке сточных вод. Для ингибирования термоокислительной деструкции защитных реагентов.

Na 2 Cr 2 О 7 - бихромат натрия. Используется в нефтяной промышленности в качестве высокотемпературного понизителя вязкости буровых растворов, ингибитора коррозии алюминия, для приготовления ряда реагентов.

Известно большое число реакций, приводящих к образованию солей. Приведем наиболее важные из них.

1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации):

NаОН + НNO 3 = NаNO 3 + Н 2 О

Al(OH) 3 + 3НС1 = AlCl 3 + 3Н 2 О

2. Взаимодействие металлов с кислотами:

Fе + 2HCl = FeCl 2 + Н 2 ­

Zn + Н 2 SО 4 разб. = ZnSO 4 + Н 2 ­

3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами:

СuO + Н 2 SO 4 = СuSO 4 + Н 2 О

ZnO + 2HCl = ZnСl 2 + Н 2 О

4. Взаимодействие кислот с солями:

FeCl 2 + H 2 S = FeS¯ + 2HCl

AgNO 3 + HCI = AgCl¯ + HNO 3

Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ¯ + 2HNO 3

5. Взаимодействие растворов двух различных солей:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = ВаSO 4 ¯ + 2NаСl

Pb(NO 3) 2 + 2NaCl = РbС1 2 ¯ + 2NaNO 3

6. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами (щелочей с амфотерными оксидами):

Са(ОН) 2 + СО 2 = СаСО 3 ¯ + Н 2 О,

2NаОН (тв.) + ZnO Na 2 ZnO 2 + Н 2 О

7. Взаимодействие основных оксидов с кислотными:

СаO + SiO 2 СаSiO 3

Na 2 O + SO 3 = Na 2 SO 4

8. Взаимодействие металлов с неметаллами:

2К + С1 2 = 2КС1

Fе + S FеS

9. Взаимодействие металлов с солями.

Cu + Hg(NO 3) 2 = Hg + Cu(NO 3) 2

Pb(NO 3) 2 + Zn = Рb + Zn(NO 3) 2

10. Взаимодействие растворов щелочей с растворами солей

CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaCl

NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

Вопросы для самоконтроля

1 - Напишите уравнения реакций:

Na 2 SO₄ + NaOH →

Ca(NO₃)₂ + K 2 SO₄ →

¾ Что такое соли?

¾ Какие соли бывают?

¾ Назовите физические свойства солей.

¾ Где применяются соли?

¾ В вашей специальности соли нашли применение?

2 - Составьте уравнения следующих реакций и, пользуясь таблицей растворимости, определите, пройдут ли они до конца:
а) хлорид бария + сульфат натрия ;
б) хлорид алюминия + нитрат серебра ;
в) фосфат натрия + нитрат кальция;
г) хлорид магния + сульфат калия;
д) сульфид натрия + нитрат свинца;
е) карбонат калия + сульфат марганца;
ж) нитрат натрия + сульфат калия.
Уравнения записывайте в молекулярной и ионных формах.

ПЛАН ЗАНЯТИЯ № 16

Дисциплина: Химия.

Тема: Гидролиз солей. Оксиды и их свойства.

Цель занятия: Научиться определять реакцию среды раствора соли в воде, составлять уравнения реакций гидролиза неорганических веществ;Углубить, систематизировать, обобщить знания обучающихся об оксидах, способах их получения и областях применения.

Планируемые результаты

Предметные: понимание роли химии в формировании кругозора и функ­циональной грамотности человека для решения практических задач; владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;

Метапредметные: использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций (постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов) для решения поставленной задачи;

Личностные: готовность к продолжению образования и повышения квалификации в из­бранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли хи­мических компетенций в этом;

Норма времени: 2 часа

Вид занятия: Лекция.

План занятия:

1. Гидролиз солей.

5. Получение оксидов.

Оснащение: Учебник, периодическая система химических элементов.

Литература:

1. Химия 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, 2014. -208 с.: ил..

2. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов. – 5 - изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 272с., с цв. ил.

Преподаватель: Тубальцева Ю.Н.

Тема 16. Гидролиз солей. Оксиды и их свойства .

1. Гидролиз солей.

2. Солеобразующие и несолеобразующие оксиды.

3. Основные, амфотерные и кислотные оксиды. Зависимость характера оксида от степени окисления образующего его металла.

4. Химические свойства оксидов.

5. Получение оксидов.

Гидролиз солей.

Кислая среда образуется в растворах кислот, так как кислоты диссоциируют с образованием ионов водорода: HCl ↔ H+ + Cl- Лакмус в кислой среде окрашивается в красный цвет.

Щелочная среда образуется в растворах щелочей и обусловлена наличием ОН-. Щёлочи диссоциируют с образованием гидроксид-ионов: NaOH ↔ Na + + OH- Лакмус в щелочной среде окрашивается в синий цвет.

Нейтральная среда образуется тогда, когда концентрация ионов Н+ и ионов ОН- будут равны: = Лакмус не изменяет окраску, остаётся фиолетовым.

Можно предположить, что нейтральная среда образуется в растворе любой средней соли, так как в их составе нет ионов водорода или ионов гидроксильных групп.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-12

Соли образуются в результате целого ряда химических превращений. Выбор способа получения каждой конкретной соли зависит от целого ряда факторов, в частности от доступности исходных веществ, а в промышленности определяется в первую очередь экономической целесообразностью.

Разберём некоторые общие подходы к выбору способов получения средних солей.

1. Соли образуются при взаимодействии металлов с неметаллами.

Например , при взаимодействии железа с хлором образуется хлорид железа(\(III\)):
2 Fe + 3 Cl 2 ⟶ t ° 2 Fe Cl 3 .

При нагревании смеси железа с серой образуется сульфид железа(\(II\)):
Fe + S ⟶ t ° FeS .

2. Соли образуются при взаимодействии металлов с кислотами.

Например , при взаимодействии железа с соляной кислотой образуется хлорид железа(\(II\)):
Fe + 2HCl → Fe Cl 2 + H 2 .

При взаимодействии магния с серной кислотой образуется сульфат магния:
Mg + H 2 SO 4 → M gSO 4 + H 2 .

3. Соли можно получить, используя реакции замещения, протекающие при взаимодействии металлов с другими солями.

Например , сульфат железа(\(II\)) образуется при взаимодействии железа с сульфатом меди(\(II\)):
Fe + Cu SO 4 → Fe SO 4 + Cu ↓ .

Нитрат магния образуется при взаимодействии магния с нитратом серебра:
Mg + 2 Ag NO 3 → M g NO 3 2 + 2 Ag ↓ .

4. Соли образуются при взаимодействии основных, кислотных или амфотерных оксидов с оксидами, принадлежащими к другой группе оксидов.

Например , при взаимодействии основного оксида кальция с кислотным оксидом углерода(\(IV\)) образуется карбонат кальция:
CaO + CO 2 → Ca CO 3 .

При нагревании смеси основного оксида магния с амфотерным оксидом алюминия образуется алюминат магния:
MgO + Al 2 O 3 ⟶ t ° Mg AlO 2 2 .

5. Соли образуются при взаимодействии основных и амфотерных оксидов с кислотами.

Например , сульфат меди(\(II\)) можно получить, используя оксид меди(\(II\)) и серную кислоту:
CuO + H 2 SO 4 → Cu SO 4 + H 2 O .

Хлорид цинка можно получить, используя оксид цинка и соляную кислоту:
ZnO + 2 HCl → Zn Cl 2 + H 2 O .

6. Соли образуются при взаимодействии кислотных и амфотерных оксидов с основаниями.

Например , при пропускании углекислого газа через известковую воду (водный раствор гидроксида кальция) выпадает осадок карбоната кальция:
Ca OH 2 + CO 2 → Ca CO 3 ↓ + H 2 O .

При взаимодействии оксида серы(\(IV\)) с гидроксидом натрия образуется сульфит натрия:
2 NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O .

7. Соли образуются при взаимодействии кислот с основаниями или с амфотерными гидроксидами.

Например , сульфат меди(\(II\)) можно получить, используя гидроксид меди(\(II\)) и серную кислоту:
Cu OH 2 + H 2 SO 4 → Cu SO 4 + 2 H 2 O .

Нитрат алюминия образуется в результате взаимодействия гидроксида алюминия с азотной кислотой:
Al OH 3 + 3 H NO 3 → Al NO 3 3 + 3 H 2 O .

8. Соли можно получить, используя химическую реакцию обмена, протекающую между кислотой и другой солью.

Например , при взаимодействии сульфида железа(\(II\)) с серной кислотой образуется сульфат железа(\(II\)):
FeS + H 2 SO 4 → Fe SO 4 + H 2 S .

Хлорид кальция образуется при взаимодействии соляной кислоты (водного раствора хлороводорода) с карбонатом кальция:
CaCO 3 + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 .

9. Соли образуются при взаимодействии щелочей с растворимыми в воде солями.

Например , нитрат натрия образуется в результате химической реакции, протекающей между гидроксидом натрия и нитратом меди(\(II\)):
2 NaOH + Cu NO 3 2 → 2 Na NO 3 + Cu OH 2 ↓ .

Сульфат калия образуется в реакции обмена, протекающей между гидроксидом калия и сульфатом железа(\(III\)):
2 KOH + Fe SO 4 → K 2 SO 4 + Fe OH 2 ↓ .

10. Соли образуются в реакциях обмена, протекающих между другими солями.

Например , чтобы получить бромид серебра, можно в качестве исходных веществ использовать нитрат серебра и бромид калия:
Ag NO 3 + KBr → AgBr ↓ + KNO 3 .

Сульфат бария образуется в реакции обмена, протекающей между сульфатом натрия и хлоридом бария:
Na 2 SO 4 + Ba Cl 2 → Ba SO 4 ↓ + 2 NaCl .

11. Соли можно получить, разлагая некоторые другие соли.

Например , хлорид калия образуется при термическом разложении хлората калия (бертолетовой соли):
2 KCl O 3 ⟶ катализатор t ° 2 KCl + 3 O 2 .

Осадок карбоната кальция образуется при разложении гидрокарбоната кальция:
Ca HCO 3 2 ⇄ t ° CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 .

Ни один процесс в мире не возможен без вмешательства химических соединений, которые, реагируя между собой, создают основу для благоприятных условий. Все элементы и вещества в химии классифицируются в соответствии со строением и функциями, которые они выполняют. Основными являются кислоты и основания. При их взаимодействии образуются растворимые и нерастворимые соли.

Примеры кислот, солей

Кислота - сложное вещество, которое в своем составе содержит один или более атомов водорода и кислотный остаток. Отличительным свойством таких соединений является способность заменить водород металлом или каким-либо положительным ионом, в результате чего происходит образование соответствующей соли. Практически все кислоты, за исключением некоторых (H 2 SiO 3 - кремниевая кислота), растворимы в воде, причем сильные, такие как HCl (соляная), HNO 3 (азотная), H 2 SO 4 (серная), полностью распадаются на ионы. А слабые (например, HNO 2 - азотистая, H 2 SO 3 - сернистая) - частично. Их водородный показатель (pH), определяющий активность ионов водорода в растворе, меньше 7.

Соль - сложное вещество, состоящее чаще всего из катиона металла и аниона кислотного остатка. Обычно она получается при реагировании кислот и оснований. В результате такого взаимодействия еще выделяется вода. В качестве катионов соли могут служить, например, катионы NH 4 + . Они, так же как и кислоты, могут растворяться в воде с различной степенью растворимости.

Примеры солей в химии: СаСО 3 - карбонат кальция, NaCl - хлорид натрия, NH 4 Cl - хлорид аммония, K 2 SO 4 - сульфат калия и другие.

Классификация солей

В зависимости от количества замещения катионов водородов выделяют следующие категории солей:

1. Средние - соли, в которых катионы водороды заменяются полностью на катионы металлов или другие ионы. Такими примерами солей в химии могут послужить самые обычные вещества, которые встречаются чаще всего - KCl, K 3 PO 4 .
2. Кислые - вещества, в которых катионы водорода замещаются другими ионами не полностью. Примерами могут послужить гидрокарбонат натрия (NaHCO 3) и гидроортофосфат калия (K 2 HPO 4).
3. Основные - соли, в которых кислотные остатки не до конца замещаются гидроксогруппой при избытке основания или недостатке кислоты. К таким веществам относится MgOHCl.
4. Комплексные соли: Na, K 2 .

В зависимости от количества присутствующих в составе соли катионов и анионов различают:

1. Простые - соли, имеющие в составе один вида катиона и аниона. Примеры солей: NaCl, K 2 CO 3 , Mg(NO3) 2 .
2. Двойные - соли, которые состоят из пары типов положительно заряженных ионов. К таким относится сульфат алюминия-калия.
3. Смешанные - соли, в которых присутствует два вида аниона. Примеры солей: Са(OCl)Cl.

Получение солей

Эти вещества получаются главным образом при реагировании щелочи с кислотой, в результате чего образуется вода: LiOH + HCl = LiCl + H 2 O.

При взаимодействии кислотного и основного оксидов также образуются соли: СаО + SO 3 = CaSO 4.

Они же получаются при вступлении в реакцию кислоты и металла, который стоит до водорода в электрохимическом ряду напряжений. Как правило, это сопровождается выделением газа: H 2 SO 4 + Li = Li 2 SO 4 + H 2.

При взаимодействии оснований (кислот) с кислотными (основными) оксидами образуются соответствующие соли: 2KOH + SO 2 = K 2 SO 3 + H 2 O; 2HCl + CaO = CaCl 2 + H 2 O.

Основные реакции солей

При взаимодействии соли и кислоты получается другая соль и новая кислота (условием такой реакции является то, что в результате должен выпасть осадок или выделиться газ): HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl.

При реагировании двух разных растворимых солей получают: CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl.

Некоторые плохо растворимые в воде соли обладают способностью разлагаться на соответствующие продукты реакции при нагревании: СаСО 3 = СаО + СО 2.

Некоторые соли могут подвергаться гидролизу: обратимо (если это соль сильного основания и слабой кислоты (CaCO 3) или сильной кислоты и слабого основания (CuCl 2)) и необратимо (соль слабой кислоты и слабого основания (Ag 2 S)). Соли сильных оснований и сильных кислот (KCl) не гидролизуются.

Они также могут диссоциировать на ионы: частично или полностью, в зависимости от состава.