Основные соли в химии. Соли в химии: виды и свойства

Что такое соли?

Соли – это такие сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков. В некоторых случаях соли в своем составе могут содержать водород.

Если мы внимательно подойдем к рассмотрению этого определения, то заметим, что по своему составу соли чем-то похожи на кислоты, только с той разницей, что кислоты состоят из атомов водорода, а соли содержат ионы металла. Из этого следует, что соли являются продуктами замещения атомов водорода в кислоте на ионы металла. Так, к примеру, если взять известную каждому поваренную соль NaCl, то ее можно рассматривать как продукт замещения водорода в соляной кислоте НС1 на ион натрия.

Но бывают и исключения. Взять, например, соли аммония, в них кислотные остатки с частицей NH4+, а не с атомами металла.

Типы солей

А теперь давайте более подробно рассмотрим классификацию солей.

Классификация:

К кислым солям относятся такие, в которых атомы водорода в кислоте частично заменены атомами металла. Их можно получить с помощью нейтрализации основания избытком кислоты.
К средним солям или как их еще нормальным, относятся такие соли, у которых в молекулах кислоты все атомы водорода замещены на атомы металла, например, таких, как Na2CO3, KNO3 и т.д.
К основным солям относятся те, где у которых происходить неполное или частичное замещение гидроксильных групп оснований кислотными остатками, такими, как: Аl(OH)SO4 , Zn(OH)Cl и т.д.
В составе двойных солей находится два различных катиона, которые получаются с помощью кристаллизации из смешанного раствора солей с разными катионами, но одинаковыми анионами.
Но, а к смешанным солям относятся такие, в составе которых находятся два различных аниона. Также существуют комплексные соли, в состав которых входит комплексный катион или комплексный анион.

Физические свойства солей

Мы уже с вами знаем, что соли являются твердыми веществами, но следует знать, им свойственна различная растворимость в воде.

Если рассматривать соли с точки зрения растворимости в воде, то их можно поделить на такие группы, как:

Растворимые (Р),
- нерастворимые (Н)
- малорастворимые (М).

Номенклатура солей

Чтобы определить степень растворимости солей, можно обратиться к таблице растворимости кислот, оснований и солей в воде.

Как правило, все названия солее состоят из названий аниона, который представлен в именительном падеже и катиона, который стоит в родительном падеже.

Например: Na2SO4 - сульфат (И.п.) натрия (Р.п.).

Кроме того, для металлов в скобках указывают переменную степень окисления.

Возьмем для примера:

FeSO4 - сульфат железа (II).

Также следует знать, что существует международная номенклатура названия солей каждой кислоты, зависящая от латинского названия элемента. Так, например, соли серной кислоты, называются сульфатами. К примеру, СаSO4 – носит название сульфата кальция. А вот хлоридами называют соли соляной кислоты. Например, всем нам знакомая, NaCl называется хлоридом натрия.

Если же соли двухосновных кислот, то к их названию прибавляют частицу «би» или «гидро».

Например: Mg(HCl3)2 – будет звучать, как бикарбонат или гидрокарбонат магния.

Если в трехосновной кислоте один из атомов водорода заменить на металл, то следует еще добавить приставку «дигидро» и мы получим:

NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия.

Химические свойства солей

А сейчас перейдем к рассмотрению химических свойств солей. Дело в том, что они определяются свойствами катионов и анионов, которые входят в их состав.

Значение соли для человеческого организма

В обществе давно идут дискуссии о вреде и пользе соли, которую она оказывает на организм человека. Но какой бы точки зрения не придерживались оппоненты, следует знать, что поваренная соль это минеральное природное вещество, которое жизненно необходимо для нашего организма.

Также следует знать, что при хронической нехватке в организме хлорида натрия, можно получить летальный исход. Ведь, если вспомнить уроки биологии, то нам известно, что тело человека на семьдесят процентов состоит из воды. А благодаря соли происходят процессы регулирования и поддержки водного баланса в нашем организме. Поэтому исключать употребление соли ни в коем случае нельзя. Конечно же, безмерное употребление соли так же ни к чему хорошему не приведет. И тут напрашивается вывод, что все должно быть в меру, так как ее недостаток, также как и избыток могут привести к нарушению баланса в нашем рационе.

Применение солей

Соли нашли свое применение, как в производственных целях, так и в нашей повседневной жизни. А сейчас давайте рассмотрим более детально и узнаем, где и какие соли чаще всего применяются.

Соли соляной кислоты

Из этого вида солей чаще всего используют хлорид натрия и хлорид калия. Поваренную соль, которую мы с вами употребляем в пищу добывают из морской, озерной воды, а также на соляных шахтах. И если хлорид натрия мы употребляем в пищу, то в промышленности его используют для получения хлора и соды. А вот хлорид калия незаменим в сельском хозяйстве. Его применяют, как калийное удобрение.

Соли серной кислоты

Что же касается солей серной кислоты, то они нашли широкое применение в медицине и строительстве. С ее помощью изготавливают гипс.

Соли азотной кислоты

Соли азотной кислоты, или как их еще называют нитраты, применяются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Самыми значимыми среди этих солей является нитрат натрия, нитрат калия, нитрат кальция и нитрат аммония. Их еще называют селитрами.

Ортофосфаты

Среди ортофосфатов, одним из наиболее важных, является ортофосфат кальция. Эта соль входит в основу таких минералов, как фосфориты и апатиты, которые необходимы при изготовлении фосфорных удобрений.

Соли угольной кислоты

Соли угольной кислоты или карбонат кальция можно встретит в природе, в виде мела, известняка и мрамора. Его используют для изготовления извести. А вот карбонат калия применяется, как составляющая сырья при производстве стекла и мыла.

Конечно, о соли вы знаете много интересного, но есть и такие факты, о которых вы вряд ли догадывались.

Вам, наверное, известен тот факт, что на Руси гостей было принято встречать с хлебом и солью, но злили вы, что за соль даже платили налог.

Известно ли вам, что были такие времена, когда соль ценилась больше золота. В древние времена римским воинам даже жалование платили солью. А самым дорогим и важным гостям в знак уважения преподносили горсть соли.

А знаете ли вы, что такое понятие, как «заработная плата» произошло от английского слова salary.

Оказывается, что поваренную соль можно применять в медицинских целях, так как она является отличным антисептиком и обладает ранозаживляющим и бактерицидным свойством. Ведь, наверное, каждый из вас наблюдал, будучи на море, что ранки на коже и мозоли в соленой морской воде заживают намного быстрее.

А знаете, почему зимой в гололед принято посыпать дорожки солью. Оказывается, если на лед насыпать соли, то лед превращается в воду, так как температура ее кристаллизации снизится на 1-3 градуса.

А известно ли вам, сколько соли человек употребляет в течение года. Оказывается, что за год мы с вами съедаем около восьми килограммов соли.

Оказывается, что людям, живущим в жарких странах, нужно употреблять соли в четыре раза больше, чем тем, кто живет в холодных климатических зонах, потому что во время жары выделяется большое количество пота, а с ним и выводятся соли с организма.

Поваренная соль – важная пищевая добавка, без которой невозможно приготовление очень многих блюд. В перемолотом виде этот продукт имеет вид мелких белых кристаллов. Различные примеси в составе поваренной соли природного происхождения могут придавать ей оттенки серого цвета.

Поваренная соль по химическому строению на 97% состоит из хлорида натрия. Другие названия данного продукта – каменная, столовая или пищевая соль, хлористый натрий. В промышленном производстве получают такие разновидности соли, как очищенная или неочищенная, мелкого или крупного помола, йодированная, фторированная, чистая, морская соль.

Примесь солей магния в составе поваренной соли придает ей горький привкус, а сернокислого кальция – землистый.

Добывают соль уже много тысячелетий. Сначала способом ее получения было выпаривание морской или соленой озерной воды, сжигание некоторых растений. Сейчас в промышленных масштабах разрабатывают месторождения поваренной соли на месте высохших древних морей, получая ее из минерала галита (каменной соли).

Кроме непосредственного использования в пищу поваренную соль используют как безопасный и распространенный консервант для сохранения продуктов, как компонент производства соляной кислоты, соды. Свойства поваренной соли в виде крепкого ее раствора в воде издавна использовали для выделывания кож.

В организме поваренная соль не образуется, поэтому должна обязательно поступать извне, с пищей. Всасывание поваренной соли практически полностью происходит в тонком кишечнике. Выведение ее из организма осуществляется с помощью почек, кишечника и потовых желез. Избыточная потеря ионов натрия и хлора возникает при обильной рвоте, тяжелой диарее.

Соль является для организма главным источником ионов натрия и хлора, которые содержатся во всех органах и тканях. Эти ионы играют важную роль в поддержании водно-электролитного равновесия, в том числе активируя ряд ферментов, участвующих в регулировании этого баланса.

Полезные свойства поваренной соли также заключаются в том, что она участвует в проведении нервных импульсов и мышечных сокращений. Одна пятая всего количества суточной потребности соли идет на выработку соляной кислоты желудочного сока, без которой невозможно нормальное пищеварение.

При недостаточном поступлении соли в организм у человека снижается артериальное давление, учащаются сердцебиения, появляются судорожные сокращения мышц, слабость.

В медицине растворы хлорида натрия применяют для разведения лекарств, для восполнения дефицита жидкости в организме и дезинтоксикации. При простудных заболеваниях и гайморите солевым раствором промывают полость носа и околоносовые пазухи. Растворы поваренной соли обладают слабыми антисептическими свойствами. При запорах помогают клизмы с раствором поваренной соли, который способен стимулировать перистальтику толстого кишечника.

Суточная потребность в хлориде натрия составляет около 11 граммов, такое количество соли содержит 1 чайная ложка соли. В жарком климате при выраженном потоотделении суточная потребность в поваренной соли выше, и составляет 25-30 г. Но зачастую реальное количество потребляемой соли превышает эту цифру в 2-3 раза. Калорийность соли практически нулевая.

При злоупотреблении поваренной солью развивается артериальная гипертензия, в напряженном режиме работают почки и сердце. При избыточном ее содержании в организме начинает задерживаться вода, что приводит к возникновению отеков, головных болей.

При заболеваниях почек, печени и сердечно-сосудистой системы, при ревматизме и ожирении рекомендуется ограничивать потребление соли или совсем исключить его.

Отравление поваренной солью

Употребление соли в больших количествах может не просто отрицательно сказаться на здоровье, но и быть причиной летального исхода. Известно, что смертельная доза поваренной соли составляет 3 г/кг веса, эти цифры были установлены в экспериментах на крысах. Но отравление поваренной солью чаще бывает у домашних животных и птиц. Отсутствие воды усугубляет эту ситуацию.

Когда в организм попадает такое количество соли, изменяется состав крови и резко поднимается артериальное давление. Из-за перераспределения жидкости в организме нарушается работа нервной системы, обезвоживаются клетки крови – эритроциты, а также клетки жизненно важных органов. В результате нарушается доставка кислорода в ткани, и организм погибает.

Видео с YouTube по теме статьи:

В предыдущих разделах постоянно встречались реакции, в которых образуются соли.

Солями называются вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками.

Исключением являются соли аммония, в которых с кислотными остатками связаны не атомы металла, а частицы NH 4 + . Примеры типичных солей приведены ниже.

NaCl – хлорид натрия,

Na 2 SO 4 – сульфат натрия,

СаSO 4 – сульфат кальция,

СаCl 2 – хлорид кальция,

(NH 4) 2 SO 4 – сульфат аммония.

Формула соли строится с учетом валентностей металла и кислотного остатка. Практически все соли – ионные соединения, поэтому можно говорить, что в солях связаны между собой ионы металла и ионы кислотных остатков:

Na + Cl – – хлорид натрия

Ca 2+ SO 4 2– – сульфат кальция и т.д.

Названия солей составляются из названия кислотного остатка и названия металла. Главным в названии является кислотный остаток. Названия солей в зависимости от кислотного остатка показаны в таблице 4.6. В верхней части таблицы приведены кислородсодержащие кислотные остатки, в нижней – бескислородные.

Таблица 4-6. Построение названий солей.

Из таблицы 4-6 видно, что названия кислородсодержащих солей имеют окончания «ат », а названия бескислородных солей – окончания «ид ».

В некоторых случаях для кислородсодержащих солей может использоваться окончание «ит ».Например, Na 2 SO 3 – сульфит натрия. Это делается для того, чтобы различать соли серной кислоты (H 2 SO 4) и сернистой кислоты (H 2 SO 3) и в других таких же случаях.

Все соли разделяются на средние, кислые и основные . Средние соли содержат только атомы металла и кислотного остатка. Например, все соли из таблицы 4-6 являются средними солями.

Любую соль можно получить соответствующей реакцией нейтрализации. Например, сульфит натрия образуется в реакции между сернистой кислотой и основанием (едким натром). При этом на 1 моль кислоты требуется взять 2 моля основания:

Если взять только 1 моль основания – то есть меньше, чем требуется для полной нейтрализации, то образуется кислая соль – гидросульфит натрия:

Кислые соли образуются многоосновными кислотами. Одноосновные кислоты кислых солей не образуют.

Кислые соли, помимо ионов металла и кислотного остатка, содержат ионы водорода.

Названия кислых солей содержат приставку «гидро» (от слова hydrogenium – водород). Например:

NaHCO 3 – гидрокарбонат натрия,

K 2 HPO 4 – гидрофосфат калия,

KH 2 PO 4 – дигидрофосфат калия.

Основные соли образуются при неполной нейтрализации основания. Названия основных солей образуют с помощью приставки «гидроксо». Ниже приведен пример, показывающий отличие основных солей от обычных (средних):

Основные соли, помимо ионов металла и кислотного остатка, содержат гидроксильные группы.

Основные соли образуются только из многокислотных оснований. Однокислотные основания таких солей образовать не могут.

В таблице 4.6 приведены международные названия солей. Однако полезно знать также русские названия и некоторые исторически сложившиеся, традиционные названия солей, имеющих важное значение (таблица 4.7).

Таблица 4.7. Международные, русские и традиционные названия некоторых важных солей.

Например, ни в коем случае нельзя путать соду Na 2 CO 3 и питьевую соду NaHCO 3 . Если нечаянно использовать в пищу соду вместо питьевой соды , можно получить тяжелый химический ожог.

В химии и в технике до сих пор сохраняется много старинных названий. Например, каустическая сода – вовсе не соль, а техническое название гидроксида натрия NaOH. Если обыкновенной содой можно почистить раковину или посуду, то каустическую соду ни при каких обстоятельствах брать в руки или использовать в быту нельзя!

Строение солей аналогично строению соответствующих кислот и оснований. Ниже приведены структурные формулы типичных средних, кислых и основных солей.

Приведем строение и название основной соли, формула которой выглядит: 2 CO 3 – дигидроксокарбонат железа (III). При рассмотрении структурной формулы такой соли становится ясно, что эта соль –продукт частичной нейтрализации гидроксида железа (III) угольной кислотой:

Соли – это химические соединения, в которых атом металла связан с кислотным остатком. Отличие солей от других соединение состоит в том, что у них явно выражен ионный характер связи. Поэтому связь так и называют – ионной. Ионная связь характеризуется ненасыщенностью и ненаправленностью. Примеры солей: хлорид натрия или кухонная соль – NaCl, сульфат кальция или гипс – СаSO4. В зависимости от того, насколько полно заменяются атомы водорода в кислоте или гидроксо-группы в гидроксиде различают средние, кислые и основные соли. В состав соли может входить несколько катионов металла – это двойные соли.

Средние соли

Средние соли – это соли, в которых происходит полное замещение атомов водорода ионами металла. Кухонная соль и гипс – таких солей. Средние соли охватывают большое количество соединений, часто встречающихся в природе, например, обманка – ZnS, пиррит – FeS2 и т.д. Этот вид солей самый распространенный.

Средние соли получают реакцией нейтрализации, когда и основание взяты в эквимолярных соотношениях, например:
H2SO3 + 2 NaOH = Na2SO3 + 2 H2O
Получается средняя соль . Если взять 1 моль гидроксида натрия, то реакция пойдет следующим образом:
H2SO3 + NaOH = NaHSO3 + H2O
Получается кислая соль гидросульфит натрия.

Кислые соли

Кислые соли – соли, в которых не все атомы водорода замещены металлом. Такие соли способны образовывать только многоосновные кислоты – серная, фосфорная, сернистая и прочие. Одноосновные кислоты, такие как соляная, азотная и другие, не дают.
Примеры солей: гидрокарбонат натрия или пищевая сода – NaHCO3, дигидрофосфат натрия – NaH2PO4.

Кислые соли можно также получить средних солей с кислотой:
Na2SO3+ H2SO3 = 2NaHSO3

Основные соли

Основные соли – соли, в которых не все гидроксо-группы замещены кислотными остатками. Например, – Аl(OH)SO4 , гидроксохлорид – Zn(OH)Cl, дигидроксокарбонат меди или малахит –Cu2(CO3)(OH)2.

Двойные соли

Двойные соли – соли, в которых два металла замещают атомы водорода в кислотном остатке. Такие соли возможны для полиосновных кислот. Примеры солей: карбонат натрия калия – NaKCO3, сульфат калия – KAl(SO4)2.. Самыми распространенными в быту двойными солями являются квасцы, например, алюмокалиевые квасцы – KAl(SO4)2 12Н2О. Их применят для очистки воды, дубления кожи, для разрыхления теста.

Смешанные соли

Смешанные соли - это соли, в которых атом металла связан с двумя разными кислотными остатками, например, хлорная известь - Ca(OCl)Cl.

Ценнейшие знания о веществах, соединениях, элементах, которые окружают человека и являются частью его организма, несет наука химия. Именно химия изучает кислоты и соли, их устойчивость к средам, образование и пр.

Кислоты и соли относятся к сложным веществам, разным по происхождению.

Соли

Соли – , которые образуются в ходе реакции кислоты с основанием, при этом процессе неизбежно выделяется вода.

Большая часть известных солей образуется путем взаимодействия веществ с противоположными свойствами. В такую реакцию вступает:
- металл ,
- металл ,
- основной оксид и кислотный,
- основание и кислота,
- прочие элементы.

Реакция соли и кислоты также дает соль. Есть и иное солей, которое сводится к указанию на сложность вещества и его диссоциацию на катионы и анионы кислотных остатков.

Соли подразделяются на три основных типа: кислые, средние и основные. Кислые соли возникают при избытке кислоты, они лишь немного замещают катионы водорода в кислотах на . Основные соли являются продуктом частичного замещения основания на кислотные остатки. А вот средние соли замещают все положительные заряды водорода в кислотных молекулах на заряды, или, говорят, катионы металла.

Соли, которые в названии имеют «гидро-», являются кислыми, цифровой показатель отражает количество атомов водорода. В названии фигурирует приставка «гидроксо-». Некоторые классы солей имеют собственное название, к примеру, это квасцы.

Кислоты

Кислоты - сложные вещества, которые состоят из атомов водорода и кислотного остатка. Все кислоты – электролиты.

Кислоты классифицируются по трем основным признакам: , наличие кислорода в кислотном остатке и число атомов водорода. Соответственно по растворимости кислоты делятся на растворимые, нерастворимые и иные реакции. Число атомов водорода может колебаться, в зависимости от чего кислоты могут быть как одноосновными и двухосновными, так и трехосновными.

С наличием кислорода все просто: кислотный остаток либо кислородный, либо бескислородный.

В своей основе кислоты содержат либо один, либо несколько атомов водорода и кислотный остаток. Благодаря характерным свойствам кислоты стали широко применяться , промышленности и в быту. Разновидностей кислотных веществ великое множество: лимонная, борная, молочная и салициловая более всего употребляются в повседневной жизни.

К примеру, борная кислота, относящаяся к классу слабых кислот, имеет порошковый вид с кристаллическим строением. Она лучше всего растворяется в горячей воде или в специальных солевых растворах. В природной среде борную кислоту можно встретить в минеральных водах или горячих источниках.

Видео по теме

Хлорид натрия, хлористый натрий, натриевая соль соляной кислоты – все это разные названия одного и того же химического вещества – NaCl, являющегося основным компонентом поваренной соли.

Инструкция

Хлорид натрия в чистом виде представляет собой бесцветные кристаллы, но в присутствии примесей может принимать желтый, розовый, фиолетовый, голубой или серый оттенок. В природе NaCl встречается в виде минерала галита, из которого изготавливается бытовая соль. Огромное количество хлористого натрия растворено также в морской воде.

Соли — органические и неорганические химические вещества сложного состава. В химической теории нет строгого и окончательного определения солей. Их можно охарактеризовать как соединения:
— состоящие из анионов и катионов;
— получаемые в результате взаимодействия кислот и оснований;
— состоящие из кислотных остатков и ионов металлов.

Кислотные остатки могут быть связаны не с атомами металлов, а с ионами аммония (NH 4)+, фосфония (РН 4)+, гидроксония (Н 3 О)+ и некоторыми другими.

Виды солей

— Кислотные, средние, оснóвные. Если в кислоте все протоны водорода заменены ионами металла, то такие соли называют средними, например, NaCl. Если водород замещен лишь частично, то такие соли — кислые, напр. KHSO 4 и NaH 2 PO 4 . Если гидроксильные группы (OH)- основания замещены кислотным остатком не полностью, то тогда соль — оснóвная, напр. CuCl(OH), Аl(OH)SO 4 .

— Простые, двойные, смешанные. Простые соли состоят из одного металла и одного кислотного остатка, например, K 2 SO 4 . В двойных солях два металла, например KAl(SO 4) 2 . В смешанных солях два кислотных остатка, напр. AgClBr.

— Органические и неорганические.
— Комплексные соли с комплексным ионом: K 2 , Cl 2 и другие.
— Кристаллогидраты и кристаллосольваты.
— Кристаллогидраты с молекулами кристаллизационной воды. CaSO 4 *2H 2 O.
— Кристаллосольваты с молекулами растворителя. Например, LiCl в жидком аммиаке NH 3 дает сольват LiCl*5NH 3 .
— Кислородосодержащие и не содержащие кислород.
— Внутренние, иначе называемые биполярными ионами.

Свойства

Большинство солей — твердые вещества с высокой температурой плавления, не проводящие ток. Растворимость в воде — важная характеристика, на ее основании реактивы делят на водорастворимые, малорастворимые и не растворимые. Многие соли растворяются в органических растворителях.

Соли реагируют:
— с более активными металлами;
— с кислотами, основаниями, другими солями, если в ходе взаимодействия получаются вещества, в дальнейшей реакции не участвующие, например, газ, нерастворимый осадок, вода. Разлагаются при нагревании, гидролизируются в воде.

В природе соли широко распространены в виде минералов, рассолов, залежей солей. Их добывают также из морской воды, горных руд.

Соли необходимы человеческому организму. Соли железа нужны для пополнения гемоглобина, кальция — участвуют в образовании скелета, магния — регулируют деятельность желудочно-кишечного тракта.

Применение солей

Соли активно используются в производстве, быту, сельском хозяйстве, медицине, пищепроме, химическом синтезе и анализе, в лабораторной практике. Вот лишь некоторые сферы их применения:

— Нитраты натрия , калия, кальция и аммония (селитры); кальций фосфорнокислый, хлорид калия — сырье для производства удобрений.
— Хлорид натрия необходим для получения пищевой поваренной соли, применяется в химпроме для производства хлора, соды, едкого натра.
— Гипохлорит натрия — популярный отбеливатель и средство для обеззараживания воды.
— Соли уксусной кислоты (ацетаты) используются в пищевой индустрии как консерванты (калий и кальций уксуснокислый); в медицине для изготовления лекарств, в косметической отрасли (натрий уксуснокислый), для многих других целей.
— Алюмокалиевые и хромокалиевые квасцы востребованы в медицине, пищепроме; для окрашивания тканей, кож, мехов.
— Многие соли используются в качестве фиксаналов для определения химического состава веществ, качества воды, уровня кислотности и пр.

В нашем магазине в широком ассортименте представлены соли, как органические так и неорганические.