Способы получения солей. Примеры солей: химические свойства, получение

1.4.6. Способы получения солей

Способы получения солей. Примеры солей: химические свойства, получение

Известно большоечисло реакций, приводящих к образованиюсолей. Приведем наиболее важные из них.

1. Взаимодействиекислот с основаниями(реакция нейтрализации):

NаОН+ НNO3= NаNO3+ Н2О

Al(OH)3+ 3НС1 = AlCl3+ 3Н2О

2.Взаимодействие металлов с кислотами:

Fе+ 2HCl = FeCl2+ Н2

Zn+ Н2SО4разб.=ZnSO4+ Н2

3. Взаимодействиекислот с основными и амфотернымиоксидами:

СuO+ Н2SO4= СuSO4+ Н2О

ZnO+ 2HCl= ZnСl2+ Н2О

4.Взаимодействие кислот с солями:

FeCl2+ H2S= FeS+ 2HCl

AgNO3+ HCI = AgCl+ HNO3

Ba(NO3)2+ H2SO4= BaSO4+ 2HNO3

5. Взаимодействиерастворов двух различных солей:

BaCl2+ Na2SO4= ВаSO4+ 2NаСl

Pb(NO3)2+2NaCl = РbС12+ 2NaNO3

6. Взаимодействиеоснований с кислотными оксидами (щелочейс амфотерными оксидами):

Са(ОН)2+ СО2= СаСО3+ Н2О,

2NаОН(тв.)+ ZnONa2ZnO2+ Н2О

7. Взаимодействиеосновных оксидов с кислотными:

СаO+ SiO2СаSiO3

Na2O+ SO3= Na2SO4

8. Взаимодействиеметаллов с неметаллами:

2К + С12= 2КС1

Fе+ SFеS

9. Взаимодействиеметаллов с солями.

Cu +Hg(NO3)2=Hg+ Cu(NO3)2

Pb(NO3)2+Zn = Рb+ Zn(NO3)2

10. Взаимодействиерастворов щелочей с растворами солей

CuCl2+ 2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl

NaHCO3+ NaOH = Na2CO3+H2O

Ряд солей являютсясоединениями необходимыми в значительныхколичествах для обеспеченияжизнедеятельности животных и растительныхорганизмов (соли натрия, калия, кальция,а также соли, содержащие элементы азоти фосфор). Ниже, на примерах отдельныхсолей, показаны области примененияпредставителей данного классанеорганических соединений, в том числе,в нефтяной промышленности.

NаС1– хлорид натрия (соль пищевая, повареннаясоль). О широте использования этой солиговорит тот факт, что мировая добычаэтого вещества составляет более 200 млн.т.

Эта соль находитширокое применение в пищевой промышленности,служит сырьем для получения хлора,соляной кислоты, гидроксида натрия,кальцинированной соды (Na2CO3).

Хлорид натрия находит разнообразноеприменение в нефтяной промышленности,например, как добавка в буровые растворыдля повышения плотности, предупрежденияобразования каверн при бурении скважин,как регулятор сроков схватыванияцементных тампонажных составов, дляпонижения температуры замерзания(антифриз) буровых и цементных растворов.

КС1– хлорид калия. Входит в состав буровыхрастворов, способствующих сохранениюустойчивости стенок скважин в глинистыхпородах. В значительных количестваххлорид калия используется в сельскомхозяйстве в качестве макроудобрения.

Na2CO3– карбонатнатрия (сода). Входит в состав смесейдля производства стекла, моющих средств.Реагент для увеличения щелочностисреды, улучшения качества глин дляглинистых буровых растворов.

Используетсядля устранения жесткости воды при ееподготовке к использованию (например,в котлах), широко используется дляочистки природного газа от сероводородаи для производства реагентов для буровыхи тампонажных растворов.

Al2(SO4)3– сульфат алюминия. Компонент буровыхрастворов, коагулянт для очистки водыот тонкодисперсных взвешенных частиц,компонент вязкоупругих смесей дляизоляции зон поглощения в нефтяных игазовых скважинах.

Nа2В4О7– тетраборат натрия (бура). Являетсяэффективным реагентом – замедлителемсхватывания цементных растворов,ингибитором термоокислительнойдеструкции защитных реагентов на основеэфиров целлюлозы.

BаSО4– сульфат бария (барит, тяжелый шпат).Используется в качестве утяжелителя(4,5 г/см3)буровых и тампонажных растворов.

2SO4– сульфат железа (П) (железный купорос).Используется для приготовленияферрохромлигносульфоната -реагента-стабилизатора буровых растворов,компонент высокоэффективных эмульсионныхбуровых растворов на углеводороднойоснове.

FеС13– хлорид железа (Ш). В сочетании со щелочьюиспользуется для очистки воды отсероводорода при бурении скважин водой,для закачки в сероводородсодержащиепласты с целью снижения их проницаемости,как добавка к цементам с целью повышенияих стойкости к действию сероводорода,для очистки воды от взвешенных частиц.

CaCO3– карбонат кальция в виде мела, известняка.Является сырьем для производстванегашеной извести СаО и гашеной известиCa(OH)2.Используется в металлургии в качествефлюса.

Применяется при бурении нефтяныхи газовых скважин в качестве утяжелителяи наполнителя буровых растворов.

Карбонаткальция в виде мрамора с определеннымразмером частиц применяется в качестверасклинивающего агента при гидравлическомразрыве продуктивных пластов с цельюповышения нефтеотдачи.

CaSO4– сульфат кальция. В виде алебастра(2СаSО4· Н2О)широко используется в строительстве,входит в состав быстротвердеющих вяжущихсмесей для изоляции зон поглощений. Придобавке к буровым растворам в видеангидрита (СаSО4)или гипса (СаSО4· 2Н2О)придает устойчивость разбуриваемымглинистым породам.

CaCl2– хлорид кальция. Используется дляприготовления буровых и тампонажныхрастворов для разбуривания неустойчивыхпород, сильно снижает температурузамерзания растворов (антифриз).Применяется для создания раствороввысокой плотности, не содержащих твердойфазы, эффективных для вскрытия продуктивныхпластов.

Nа2SiО3– силикат натрия (растворимое стекло).Используется для закрепления неустойчивыхгрунтов, для приготовлениябыстросхватывающихся смесей для изоляциизон поглощений. Применяется в качествеингибитора коррозии металлов, компонентанекоторых буровых тампонажных и буферныхрастворов.

AgNO3– нитрат серебра. Используется дляхимического анализа, в том числе пластовыхвод и фильтратов буровых растворов насодержание ионов хлора.

Na2SO3– сульфит натрия. Используется дляхимического удаления кислорода(деаэрация) из воды в целях борьбы скоррозией при закачке сточных вод. Дляингибирования термоокислительнойдеструкции защитных реагентов.

Na2Cr2О7– бихромат натрия. Используется в нефтянойпромышленности в качестве высокотемпературногопонизителя вязкости буровых растворов,ингибитора коррозии алюминия, дляприготовления ряда реагентов.

Источник: https://studfile.net/preview/5789217/page:13/

Классификация, получение и свойства солей

Способы получения солей. Примеры солей: химические свойства, получение

Поиск по сайту: К оглавлению К предыдущему разделу

4. Классификация, получение и свойства солей

Наиболее сложными среди неорганических соединений являются соли. Они очень разнообразны по составу. Их делят на средние, кислые, основные, двойные, комплексные, смешанные.

Солями называются соединения, образующие при диссоциации в водном растворе положительно заряженные ионы металлов и отрицательно заряженные ионы кислотных остатков, а иногда, кроме них, ионы водорода и гидроксид-ионы.

Соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в кислоте атомами металлов (или группами атомов):

H2SO4 → NaHSO4 → Na2SO4,

Или как продукты замещения гидроксогрупп в основном гидроксиде кислотными остатками:

Zn(OH)2 → ZnOHCl → ZnCl2.

При полном замещении получаются средние (или нормальные) соли:

Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O.

При растворении средних солей образуются катионы металла и анионы кислотного остатка:

Na2SO4 →2Na+ + SO42-.

При неполном замещении водорода кислоты получаются кислые соли:

NaOH + H2CO3 = NaHCO3 + H2O.

При растворении кислых солей в растворе образуются катионы металла, сложные анионы кислотного остатка, а также ионы, являющиеся продуктами диссоциации этого сложного остатка, в том числе ионы Н+:

NaHCO3 →Na+ + HCO3-

HCO3-   H+ + CO32-.

При неполном замещении гидроксогрупп основания  – основные соли:

Mg(OH)2 + HBr = Mg(OH)Br + H2O.

При растворении основных солей в растворе образуются анионы кислоты и сложные катионы, состоящие из металла и гидроксогрупп. Эти сложные катионы также способны к диссоциации. Поэтому в растворе основной соли присутствуют ионы ОН-:

Mg(OH)Br → (MgOH)+ + Br- ,

(MgOH)+  Mg2+ + OH-.

Таким образом, в соответствии с данным определением, соли делятся на средние, кислые и основные.

Существуют также некоторые другие типы солей, например: двойные соли, в которых содержатся два разных катиона и один анион: CaCO3×MgCO3 (доломит), KCl∙NaCl (сильвинит), KAl(SO4)2 (алюмокалиевые квасцы); смешанные соли, в которых содержится один катион и два разных аниона: CaOCl2 (или CaCl(OCl)) – кальциевая соль соляной и хлорноватистой (HOCl) кислот (хлорид-гипохлорит кальция). Комплексные соли содержат комплексные катионы или анионы: K3+[Fe(CN)6]−3, K4+[Fe(CN)6]−4, [Cr(H2O)5Cl]2+Cl2−.

Согласно современным номенклатурным правилам, названия солей образуются из названия аниона в именительном падеже и названия катиона в родительном падеже.

Например FeS – сульфид железа (II), Fe2(SO4)3 – сульфат железа (III).

Атом водорода, входящий в состав кислой соли, обозначается приставкой гидро– (NaHSO3 –гидросульфит натрия), а группа ОН- – приставкой гидроксо– (Al(OH)2Cl – дигидроксохлорид алюминия).

Получение солей

Соли тесно связаны со всеми остальными классами неорганических соединений и могут быть получены практически из любого класса. Большинство способов получения солей уже было обсуждено выше (разд. 2, 3), к ним относятся:

1. Взаимодействие основных, кислотных и амфотерных оксидов друг с другом:

BaO + SiO2 = BaSiO3,

MgO + Al2O3 = Mg(AlO2)2,

SO3 + Na2O = Na2SO4,

P2O5 + Al2O3 = 2AlPO4.

2. Взаимодействие оксидов с гидроксидами (с кислотами и основаниями):

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O,

CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O,

2NaOH + Al2O3 = 2NaAlO2 + H2O.

3. Взаимодействие оснований со средними и кислыми солями:

CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2↓ + K2SO4,

K2SO4 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaSO4↓.

2NaHSO3 + 2KOH = Na2SO3 + K2SO3 +2H2O,

Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + CaCO3↓ + 2H2O.

Cu(OH)2 + 2NaHSO4 = CuSO4 + Na2SO4 +2H2O.

4. Соли бескислородных кислот, кроме того, могут быть получены при непосредственном взаимодействии металлов и неметаллов:

2Mg + Cl2 = MgCl2.

Химические свойства солей

При химических реакциях солей проявляются особенности как катионов, так и анионов, входящих в их состав. Катионы металлов, находящиеся в растворах, могут вступать в реакции с другими анионами с образованием нерастворимых соединений.

С другой стороны, анионы, входящие в состав солей, могут соединяться с катионами с образованием осадков или малодиссоциированных соединений (или же в окислительно-восстановительные реакции).

Таким образом, соли могут реагировать:

1. С металламиCu + HgCl2 = CuCl2 + Hg ,Zn + Pb(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Pb.
2. C кислотамиNa2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑,AgCl + HBr = AgBr↓ + HCl
3. C солямиAgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3,K2CrO4 + Pb(NO3)2 = KNO3 + PbCrO4↓.
4. C основаниямиCuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4,Ni(NO3)2 + 2KOH = Ni(OH)2 + 2KNO3.
5. Многие соли устойчивы при нагревании. Однако, соли аммония, а также некоторые соли малоактивных металлов, слабых кислот и кислот, в которых элементы проявляют высшие или низшие степени окисления, при нагревании разлагаются:CaCO3 = CaO + CO2,2Ag2CO3 = 4Ag + 2CO2 + O2,NH4Cl = NH3 + HCl,2KNO3 = 2KNO2 + O2,2FeSO4 = Fe2O3 + SO2 + SO3,4FeSO4 = 2Fe2O3 + 4SO2 + O2,NH4NO3 = N2O + 2H2O.

© М.В. Андрюxoва, Л.Н. Бopoдина

К следующему разделу
К оглавлению

Источник: https://www.chem-astu.ru/chair/study/inorganic-compounds/4_Salts.shtml

Конспект

Способы получения солей. Примеры солей: химические свойства, получение

Ключевые слова конспекта: определение солей, классификация, физические и химические свойства соли, получение средних и кислых солей. 

Соли – это электролиты, диссоциирующие в водном растворе на катионы металлов и анионы кислотного остатка. Соли могут быть средними (нормальными), основными, кислыми, двойными и смешанными.

При обычных условиях все соли – твёрдые вещества. Многие соли не имеют цвета, но некоторые ионы придают солям характерную окраску:

Растворимость солей различна. Практически все нитраты, соли натрия, калия, рубидия, цезия и аммония NH4+ растворимы. Среди сульфидов и фосфатов растворимы только фосфаты и сульфиды щелочных металлов.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДНИХ СОЛЕЙ

  1. Соли взаимодействуют с металлами. Более активные металлы (более активные восстановители) вытесняют менее активные из растворов их солей:

В этом примере ионы меди Cu2+ являются окислителем, а цинк – восстановителем.

Активность металла определяется его положением в электрохимическом ряду напряжений металлов:
Li, Cs, К, Ва, Са, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, (H2), Cu, Ag, Pt, Au.

Щелочные (Li, Na, K, Rb, Cs) и щёлочноземельные металлы (Ca, Sr, Ва) реагируют с растворами солей иначе. Сначала щелочной или щёлочноземельный металл реагирует с водой раствора соли:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

Образовавшаяся щёлочь реагирует с раствором соли:

2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2OH– + Cu2+ = Cu(OH)2↓

Так как в ходе первой реакции выделяется достаточное количество тепла, гидроксид меди (II) разлагается (свойство нерастворимых гидроксидов):

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Поэтому вместо меди в такой реакции образуется смесь её оксида и гидроксида.

  1. Растворы солей реагируют со щелочами (см. конспект по химии «Неорганические основания»).
  2. Соли реагируют с кислотами (см. конспект по химии «Неорганические кислоты»).
  3. Растворы солей реагируют друг с другом, если в результате реакции выпадает осадок (образуется нерастворимая соль):
  1. Некоторые соли разлагаются при нагревании. Как правило, при нагревании разлагаются соли летучих кислот. Например, карбонаты (кроме карбонатов щелочных металлов) разлагаются с образованием углекислого газа и оксида металла:

Разложение нитратов при нагревании рассмотрено в конспекте «Нитраты».

ПОЛУЧЕНИЕ СРЕДНИХ СОЛЕЙ

  1. Реакция взаимодействия оснований с кислотами:

Mg(OH)2 + H2SO4 = MgSO4 + 2H2O

  1. Реакция основного оксида и кислоты:

MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O

  1. Реакция основания с кислотным оксидом:

Mg(OH)2 + SO3 = MgSO4 + H2O

  1. Реакция основного и кислотного оксида друг с другом:

MgO + SO3 = MgSO4

  1. Реакция металла с неметаллом (получение солей бескислородных кислот):
  1. Получение одних солей из других:

а) по реакции замещения:

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu

б) по реакции обмена (см. взаимодействие солей друг с другом):

MgI2 + HgSO4 = MgSO4 + HgI2

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛЫХ СОЛЕЙ

  1. Неполная нейтрализация двухосновных, трёхосновных, многоосновных кислот основаниями:

2NaOH + H3РO4 = Na2HPO4 + 2H2O

(в результате неполной нейтрализации образовался гидрофосфат натрия);

NaOH + H3РO4 = NaH2PO4 + H2O

(в результате неполной нейтрализации образуется дигидрофосфат натрия).

  1. Неполная нейтрализация кислотных оксидов, соответствующих двухосновным, трёхосновным, многоосновным кислотам, основаниями (так можно получить только соли кислородсодержащих кислот):

4NaOH + Р2O5 = 2Na2HPO4 + H2O

(в результате неполной нейтрализации образовался дигидрофосфат натрия);

2NaOH + Р2O5 + H2O = 2NaH2PO4

(в результате неполной нейтрализации образовался гидрофосфат натрия).

  1. Взаимодействие средних солей с соответствующими кислотами:

Na2SO4 + H2SO4 = 2NaHSO4
NaCl (тв
.) + H2SO4 (конц.) = NaHSO4 + HCl

  1. Взаимодействие средних солей с оксидами, соответствующими многоосновным кислотам, в водных растворах:

СаСO3 + СO2 + H2O = Са(НСО3)2

(в данном примере взвесь СаСO3 постепенно исчезает, так как образуется хорошо растворимый гидрокарбонат кальция).

Кислые соли, как правило, растворимы лучше соответствующих им средних. Так, например, гидрокарбонат кальция Са(НСО3)2 растворим в воде, в то время как карбонат кальция практически нерастворим.

  1. Кислые соли нестабильных кислот разлагаются при нагревании с образованием средних солей:
  1. Кислую соль можно перевести в среднюю, обработав её эквивалентным количеством щёлочи:
  1. Кислые соли вступают в такие же реакции, как и средние, например в обменные реакции солей друг с другом:

Образец выполнения задания ОГЭ

Задание. И сульфат меди (II), и нитрат серебра взаимодействуют

  • 1) с хлоридом калия
  • 2) с соляной кислотой
  • 3) с оксидом магния
  • 4) с железом

Решение. Хлорид калия, сульфат меди (II), нитрат серебра – соли. Растворимые соли взаимодействуют друг с другом, если в результате реакции один из продуктов реакции выпадает в осадок (т. е. образуется малорастворимое в воде вещество). В случае взаимодействия нитрата серебра с хлоридом калия действительно образуется осадок (белый творожистый осадок хлорида серебра):

AgNO3 + КCl = AgCl↓ + KNO3

Но сульфат меди (II) с хлоридом калия не взаимодействует, в данном случае связывания ионов в растворе не происходит. Таким образом, вариант 1 не подходит.

Соляная кислота – сильный электролит. Сильные кислоты взаимодействуют с солями слабых кислот, вытесняя их из солей. Но сульфат меди (II) – соль сильной серной кислоты, а нитрат серебра – соль сильной азотной кислоты.

Серная кислота может вытеснить азотную и соляную кислоты из кристаллических солей (не в растворах), так как HNO3 и НCl – летучие кислоты, а серная – нелетучая. Соляная кислота вытеснить серную или азотную не может.

Поэтому вариант 2 не подходит.

С оксидами соли взаимодействуют в редких случаях. Например, карбонаты при сплавлении взаимодействуют с оксидом кремния (IV).

Средние соли при взаимодействии в растворе с кислотными оксидами соответствующих кислот превращаются в кислые соли (если такие для данных кислот существуют).

В данном примере оксид магния не взаимодействует ни с сульфатом меди (II), ни с нитратом серебра. Ответ 3 не подходит.

Обе соли взаимодействуют с железом. Железо находится в электрохимическом ряду напряжений металлов до меди и до серебра:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag

Правильный ответ – 4 (с железом).

Всё о соли кратко в одной таблице

Всё о солях кратко в одной таблице

Конспект урока «Соли: классификация, свойства, получение».

Следующая тема: «».

Источник: https://uchitel.pro/%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B8/

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий