Химические свойства солей

Тип химической реакции	Уравнение реакции
1. Диссоциация в водных растворах полная или частичная; одноступенчатая или многоступенчатая:   2. Вытеснение из растворов солей менее активного металла – более активным (см. ряд напряжений металлов):   3. Взаимодействие с кислотами (в п.п.3, 4, 5 – один из продуктов реакции должен удаляться – см. табл.2.5, 2.7:   4. Взаимодействие с основаниями:     5. Взаимодействие солей друг с другом:   6. Термическое разложение:
7. Водные растворы солей различных типов могут быть нейтральными (рН=7), кислыми (рН< 7) и щелочными (рН> 7) в результате гидролиза (см. главу 7).

 

В табл.2.9 приведены способы получения средних солей.

Кислые и основные соли получают такими же способами, что и средние, но при других молярных соотношениях реагентов.

Пример 1. Основные способы получения и свойства кислых солей.

Написать уравнения возможных реакций получения солей: NaHSO₄, BaHPO₄ и Ba(H₂PO₄)₂.

Решение

Кислую соль NaHSO₄ можно рассматривать как продукт частичного замещения водорода в молекуле многоосновной кислоты H₂SO₄ атомами металла по реакции нейтрализации:

.

Но если количество взятого основания недостаточно для образования сред-ней соли, например, не 2: 1, а 1: 1, то образуется кислая соль:

.

Кислые соли сохраняют некоторые свойства кислот, поскольку в их молеку-лах содержится водород, способный замещаться металлом. Это проявляется в способности кислых солей вступать в реакции солеобразования с основаниями:

В результате реакции кислая соль превращается в среднюю.

Кислую соль NaHSO₄ можно получить и так: действуя избытком кислоты H₂SO₄ на среднюю соль Na₂SO₄:

.

Таким образом, связь между средней и кислой солью можно представить в виде схемы:

Аналогичной схемой представляется и связь между, например, кислыми солями (при неполной нейтрализации H₃PO₄ основанием Ba(OH)₂):

Следует отметить, что сильные кислоты разрушают кислые соли слабых кислот, например:

Пример 2. Основные способы получения и свойства основных солей.

Написать уравнения возможных реакций получения солей: MgOHCl, Fe(OH)Cl₂ и FeOCl.

Решение

Основную соль MgOHCl можно рассматривать как продукт частичного заме-щения гидроксильных групп в молекуле многокислотного основания Mg(OH)₂ кислотными остатками по реакции нейтрализации:

Но если количество взятой кислоты недостаточно для образования средней соли, например, не 1: 2, а 1: 1, то образуется основная соль:

Основные соли сохраняют некоторые свойства оснований, поскольку в со-став их входит гидроксильная группа, способная замещаться кислотным ос-татком. Это проявляется в способности основных солей вступать в реакцию солеобразования с кислотами:

основная соль при этом превращается в среднюю.

Основную соль MgOHCl можно получить и по-другому: действуя избытком основания Mg(OH)₂ на среднюю соль MgCl₂:

Таким образом, связь между средней и основной солью можно представить в виде схемы:

Аналогичной схемой представляется и связь между, например, основными солями (при неполной нейтрализации Fe(OH)₃ кислотой HCl):

Следует отметить, что щелочи разрушают соли малорастворимых основа-ний, например:

.

Пример 3. Способы получения средних солей.

Написать уравнения всех возможных реакций получения следующих солей: NaCl и BaSO₄.

Решение

Получение растворимой соли – NaCl:

Получение нерастворимой соли – BaSO₄:

 

Комплексные соединения

 

В основу классификации комплексных соединений может быть положен характер лиганда: молекулы H₂O (аква-), молекулы NH₃ (аммин-), ионы ОН^-(гидроксо-), анионы кислот (ацидоионы) и др. В этом случае комплексные сое-динения делятся соответственно на аквакомплексы, амминкомплексы или ам-миакаты, ацидокомплексы и смешанные комплексы. Например:

 хлорид гексааквакобальта (III),

 нитрат гексаамминкобальта (III),

триоксалатокобальтат (III) калия,

 диамминтетранитрокобальтат (III) натрия.

В водных растворах ионы металлов – комплексообразователей в основном находятся в виде аквакомплексов, переходящих при действии щелочей в нейт-ральные аквагидроксокомплексы, из которых состоят остатки гидроксидов, например:

Если гидроксид проявляет кислотно основную двойственность (амфотер-ность), то осадок растворяется в избытке щелочи с образованием гидроксо-комплексов:

Таким образом, как можно видеть из рассмотренных уравнений реакций, заряд комплексного иона определяет классификацию комплексных соединений на: катионные, анионные, нейтральные и катионно-анионные.

Пример последнего соединения:

- диамминтетранитрокобальтат (III) гексаамминкобальта (III).

При составлении названия комплексного соединения рекомендуется перечислять лиганды в последовательности, представленной в схеме на рис. 2.1

Следует отметить, что поли дентатные лиганды могут вести себя в зависимости от условий их получения и как моно дентатные. Например, при большом избытке в растворе ионов SO₃²⁻ вместо [Pt(SO₃)₂]²⁻  образуется комплекс [Pt(SO₃)₄]⁶⁻ .

Рис. 2.1. Схема последовательного расположения и перечисления лигандов в комплексном соединении

Пример 1. Строение, свойства и номенклатура комплексных соединений.

Написать координационную формулу соединения общей формулы Ba(CN)₂× Cu(SCN)₂, если известно, что серная кислота осаждает весь барий в виде BaSO₄, а измерение электропроводности раствора показало, что соединение диссоциирует в воде на два иона. Назвать комплексное соединение.

Решение

Двойные соли отличаются от комплексных тем, что двойные соли в раст-ворах полностью распадаются на составляющие их ионы, например:

Комплексные же соли в растворе полностью распадаются на составляющие их составные части – внешнюю и внутреннюю сферы комплекса, например:

То, что все количество Ba²⁺, по условию задачи, связывается ионами SO₄²⁻ говорит о том, что они составляют внешнюю сферу комплекса. Таким образом, комплекс диссоциирует полностью на два иона – это катион Ba²⁺ и комплекс-ный анион состава [Cu(SCN)₂(CN)₂]²⁻ . Следовательно, координационная фор-мула имеет вид: Ba[Cu(SCN)₂(CN)₂].

Диссоциацию комплекса в растворе можно записать так:

Используя общепринятые правила названия комплексных соединений, называем комплексную соль:

Ba[Cu(SCN)₂(CN)₂] – дицианодироданокупрат (II) бария.

 

 

Пример 2. Состав, классификация и номенклатура комплексных соедине-ний.

В следующих комплексах определить заряд комплексного иона, степень окисления комплексообразователя и его координационное число:

а) [CoCl₂(NH₃)₂H₂O]Cl,

б) [PtSO₄(NH₃)₂].

Назвать комплексные соединения.

Решение

а) Комплексное соединение [CoCl₂(NH₃)₂H₂O]Cl диссоциирует в растворе как сильный электролит:

Таким образом, делаем следующие выводы.

1. Заряд комплексного иона равен суммарному заряду ионов внешней сфе-ры с противоположным знаком, т.е. +1.

2. Сумма степеней окисления лигандов и комплексообразователя равна заряду комплексного иона:

                                                                       _{x (-1) × 2       0         0}

[CoCl₂(NH₃)₃× H₂O] ⁺¹ Cl ^-1

                            

                           комплексообразователь       лиганды

                                                                                 (адденды)

х + (-1)× 2 + 0 + 0 = +1, х = +3.

Следовательно, степень окисления комплексообразователя равна +3 (Со⁺³).

3. Координационное число (КЧ) комплексообразователя в данном примере равно 6, так как он связан с шестью лигандами , содержащими по одному донорному атому (: Сl, : O, : N).

Название данного катионного комплекса [CoCl₂× (NH₃)₃H₂O]Cl – хлорид акватриамминдихлорокобальта (III).

б) [PtSO₄(NH₃)₂] – в отличие от рассмотренных выше анионного и катион-ного комплексов – нейтральный комплекс - неэлектролит.

Таким образом, делаем следующие выводы.

1. Заряд комплекса в целом равен 0; ионов в растворе он не образует!

  2. Степень окисления комплексообразователя определяем аналогично предыдущему комплексу:

                                                                          _{х 2−        0}

                                            [PtSO₄(NH₃)₂] ⁰

 

                 комплексообразователь  лиганды (адденды)

х + (2-) + 0 = 0, х = +2.

Следовательно, степень окисления комплексообразователя равна +2 (Pt²⁺).

3. КЧ_Pt²⁺ = 4, так как комплексообразователь, хотя связан с тремя лигандами  но анионный лиганд связан с комплексообразователем сразу двумя донорными атомами, в отличие от молекулярного лиганда: NH₃, содержащего один донорный атом (: N).

Название данного нейтрального комплекса:

[PtSO₄(NH₃)₂] – диамминсульфатоплатина.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: