Как найти кислую соль

Основы деления солей на отдельные группы были заложены в трудах французского химика и аптекаря Г. Руэля ((1703)–(1770)). Именно он в (1754) г. предложил разделить известные к тому времени соли на кислые, основные и средние (нейтральные). В настоящее время выделяют и другие группы этого чрезвычайно важного класса соединений.

Кислые соли можно считать продуктом неполной нейтрализации многоосновной кислоты.

При составлении названия такого соединения к названию соли добавляется приставка «гидро», если в остатке от кислоты имеется один атом водорода, и «дигидро», если в остатке от кислоты содержатся два атома водорода.

Основные соли можно рассматривать как продукт неполной нейтрализации многокислотного основания.

При составлении названия основной соли к названию соли добавляется приставка «гидроксо», если в остатке от основания имеется одна гидроксогруппа, и «дигидроксо», если в остатке от основания содержатся две гидроксогруппы.

Комплексные соединения — разнообразный класс веществ. Заслуга в создании теории, объясняющей их состав и строение, принадлежит лауреату Нобелевской премии по химии (1913) г. швейцарскому учёному А. Вернеру ((1866)–(1919)). Правда, термин «комплексные соединения» в (1889) г. был введён  другим выдающимся химиком, лауреатом Нобелевской премии (1909) г. В. Оствальдом ((1853)–(1932)).

Если в качестве лигандов выступают анионы, к их названию добавляется окончание «–о»:

(–Cl) — хлоро-, (–OH) — гидроксо-, (–CN) — циано-.

Если лигандами являются электрически нейтральные молекулы воды, используется название «аква», а если аммиака — название «аммин».

Затем называют комплексообразователь, используя его латинское название и окончание «–ат», после чего без пробела римскими цифрами в скобках указывают степень окисления (если комплексообразователь может иметь несколько степеней окисления).

После обозначения состава внутренней сферы указывают название катиона внешней сферы — той, что в химической формуле вещества находится вне квадратных скобок.

Многие соли выпадают в осадок из растворов в виде кристаллогидратов — кристаллов, содержащих молекулы воды. В кристаллогидратах молекулы воды прочно связаны с катионами или анионами, образующими кристаллическую решётку. Многие соли такого вида по сути являются комплексными соединениями. Хотя многие из кристаллогидратов известны с незапамятных времён, начало систематическому изучению их состава положил голландский химик Б. Розебом ((1857)–(1907)).

«натрий-два-эс-о-четыре-с-десятью-аш-два-о».

Кислые соли

Задания на применение знаний о кислых
солях встречаются в вариантах работ ЕГЭ
на разных уровнях сложности (А, В и С). Поэтому при
подготовке учащихся к сдаче ЕГЭ
нужно рассмотреть следующие вопросы.

1. Определение и номенклатура.

Кислые соли – это продукты неполного
замещения атомов водорода многоосновных кислот
на металл. Номенклатура кислых солей отличается
от средних только добавлением приставки
«гидро…» или «дигидро…» к названию соли,
например: NaHCO₃ – гидрокарбонат
натрия, Са(Н₂РО₄)₂ – дигидрофосфат
кальция.

2. Получение.

Кислые соли получаются при взаимодействии
кислот с металлами, оксидами металлов,
гидроксидами металлов, солями, аммиаком, если
кислота в избытке.

Например:

Zn + 2H₂SO₄ = H₂ + Zn(HSO₄)₂,

CaO + H₃PO₄ = CaHPO₄ + H₂O,

NaOH + H₂SO₄ = H₂O + NaHSO₄,

Na₂S + HCl = NaHS + NaCl,

NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄,

2NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₂HPO₄.

Также кислые соли получаются при
взаимодействии кислотных оксидов со щелочами,
если оксид в избытке. Например:

CO₂ + NaOH = NaHCO₃,

2SO₂ + Ca(OH)₂ = Ca(HSO₃)₂.

3. Взаимопревращения.

Средняя соль кислая
соль; например:

K₂СО₃ KНСО₃.

Чтобы из средней соли получить кислую, нужно
добавить избыток кислоты или соответствующего
оксида и воды:

K₂СО₃ + Н₂О + СО₂ =
2KНСО₃.

Чтобы из кислой соли получить среднюю, нужно
добавить избыток щелочи:

KНСО₃ + KОН = K₂СО₃ + Н₂О.

Гидрокарбонаты разлагаются с образованием
карбонатов при кипячении:

2KНСО₃ K₂СО₃
+ Н₂О + СО₂.

4. Свойства.

Кислые соли проявляют свойства кислот,
взаимодействуют с металлами, оксидами металлов,
гидроксидами металлов, солями.

Например:

2KНSO₄ + Mg = H₂ + MgSO₄ + K₂SO₄,

2KHSO₄ + MgO = H₂O + MgSO₄ + K₂SO₄,

2KHSO₄ + 2NaOH = 2H₂O + K₂SO₄
+ Na₂SO₄,

2KHSO₄ + Cu(OH)₂ = 2H₂O + K₂SO₄
+ CuSO₄,

2KHSO₄ + MgCO₃ = H₂O + CO₂ + K₂SO₄ + MgSO₄,

2KHSO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + K₂SO₄ + 2HCl.

5. Задачи на кислые соли. Образование одной
соли.

При решении задач на избыток и недостаток нужно
помнить о возможности образования кислых солей,
поэтому сначала составляют уравнения всех
возможных реакций. После нахождения количеств
реагирующих веществ делают вывод о том, какая
соль получится, и решают задачу по
соответствующему уравнению.

З а д а ч а 1. Через раствор, содержащий 60 г NaOH,
пропустили 44,8 л СО₂. Найти массу
образовавшейся соли.

Дано:	Найти: m(соли).
m(NaOH) = 60 г,
V(CO2) = 44,8 л.

Р е ш е н и е

(NaOH) = m/M =
60 (г)/40 (г/моль) = 1,5 моль;

(СО₂) = V/V_m
= 44,8 (л)/22,4 (л/моль) = 2 моль.

Поскольку (NaOH) : (CO₂) = 1,5 : 2 = 0,75 : 1,
то делаем вывод, что СО₂ в избытке,
следовательно, получится кислая соль:

NaOH + CO₂ = NaHCO₃.

Количество вещества образовавшейся соли равно
количеству вещества прореагировавшего
гидроксида натрия:

(NaHCO₃)
= 1,5 моль.

m(NaHCO₃) = M • = 84 (г/моль)•1,5 (моль) = 126 г.

Ответ: m(NaHCO₃) = 126 г.

З а д а ч а 2. Оксид фосфора(V) массой 2,84 г
растворили в 120 г 9%-й ортофосфорной кислоты.
Полученный раствор прокипятили, затем к нему
добавили 6 г гидроксида натрия. Найти массу
полученной соли.

Дано:	Найти: m(соли).
m(P2O5) = 2,84 г,
m(р-ра)(H3PO4) = 120 г,
(H3PO4) = 9 %,
m(NaOH) = 6 г.

Р е ш е н и е

(P₂O₅)
= m/M = 2,84 (г)/142 (г/моль) = 0,02 моль,

следовательно, ₁(H₃PO₄
получ.) = 0,04 моль.

m(H₃PO₄) = m(р-ра)• = 120 (г)•0,09 = 10,8 г.

₂(H₃PO₄)
= m/M = 10,8 (г)/98 (г/моль) = 0,11 моль,

(H₃PO₄)
= ₁ + ₂ = 0,11 + 0,04 = 0,15
моль.

(NaOH) = m/M
= 6 (г)/40 (г/моль) = 0,15 моль.

Поскольку

(H₃PO₄)
: (NaOH) = 0,15 : 0,15 = 1 : 1,

то получится дигидрофосфат натрия:

(NaH₂PO₄)
= 0,15 моль,

m(NaH₂PO₄) = M• = 120 (г/моль)•0,15 (моль) = 18 г.

Ответ: m(NaH₂PO₄) = 18 г.

З а д а ч а 3. Сероводород объемом 8,96 л пропустили
через 340 г 2%-го раствора аммиака. Назовите соль,
получившуюся в результате реакции, и определите
ее массу.

Ответ: гидросульфид аммония,
m(NH₄HS) = 20,4 г.

З а д а ч а 4. Газ, полученный при сжигании 3,36 л
пропана, прореагировал с 400 мл 6%-го раствора
гидроксида калия (
= 1,05 г/мл). Найти состав полученного раствора и
массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: (KНСО₃) = 10,23 %.

З а д а ч а 5. Весь углекислый газ, полученный при
сжигании 9,6 кг угля, пропустили через раствор,
содержащий 29,6 кг гидроксида кальция. Найти массу
полученной соли.

Ответ: m(Ca(HCO₃)₂) = 64,8 кг.

З а д а ч а 6. В 9,8 кг 20%-го раствора серной кислоты
растворили 1,3 кг цинка. Найти массу полученной
соли.

Ответ: m(ZnSO₄) = 3,22 кг.

6. Задачи на кислые соли. Образование смеси
двух солей.

Это более сложный вариант задач на кислые соли.
В зависимости от количества реагирующих веществ
возможно образование смеси двух солей.

Например, при нейтрализации оксида фосфора(V)
щелочью в зависимости от молярного соотношения
реагентов могут образоваться следующие
продукты:

P₂O₅ + 6NaOH = 2Na₃PO₄ + 3H₂O,

(P₂O₅):(NaOH) = 1:6;

P₂O₅ + 4NaOH = 2Na₂HPO₄ + H₂O,

(P₂O₅):(NaOH) = 1:4;

P₂O₅ + 2NaOH + H₂O = 2NaH₂PO₄,

(P₂O₅):(NaOH) = 1:2.

Следует помнить, что при неполной
нейтрализации возможно образование смеси двух
соединений. При взаимодействии 0,2 моль Р₂О₅
с раствором щелочи, содержащим 0,9 моль NaOH,
молярное соотношение находится между 1:4 и 1:6. В
этом случае образуется смесь двух солей: фосфата
натрия и гидрофосфата натрия.

Если раствор щелочи будет содержать 0,6 моль NaOH,
то молярное соотношение будет другим: 0,2:0,6 = 1:3,
оно находится между 1:2 и 1:4, поэтому получится
смесь двух других солей: дигидрофосфата и
гидрофосфата натрия.

Эти задачи можно решать разными способами. Мы
будем исходить из предположения, что
одновременно происходят две реакции.

А л г о р и т м  р е ш е н и я

1. Составить уравнения всех возможных
реакций.

2. Найти количества реагирующих веществ и по
их соотношению определить уравнения двух
реакций, которые происходят одновременно.

3. Обозначить количество одного из
реагирующих веществ в первом уравнении как х
моль, во втором – у моль.

4. Выразить через х и у количества
другого реагирующего вещества согласно молярным
соотношениям по уравнениям.

5. Составить систему уравнений с двумя
неизвестными.

З а д а ч а 1. Оксид фосфора(V), полученный при
сжигании 6,2 г фосфора, пропустили через 200 г 8,4%-го
раствора гидроксида калия. Какие вещества и в
каких количествах получаются?

Р е ш е н и е

(P) = m/M
= 6,2 (г)/31 (г/моль) = 0,2 моль,

следовательно, (P₂O₅)
= 0,1 моль.

m(KOH) = •m(р-ра)
= 0,084•200 (г) = 16,8 г,

(KOH) = m/M
= 16,8 (г)/56 (г/моль) = 0,3 моль.

Уравнения возможных реакций:

(Р₂О₅):(KОН) = 0,1:0,3 = 1:3,
следовательно, получится смесь двух солей –
гидрофосфата и дигидрофосфата калия (уравнения 2
и 3).

Обозначим (Р₂О₅)
в уравнении (2) как х моль, а (Р₂О₅) в уравнении (3)
как у моль, тогда потребуется: (KОН) = 4х + 2у.

Составим систему уравнений:

х = 0,1 – у,

4(0,1 – у) + 2у = 0,3,

0,4 – 4у + 2у = 0,3,

2у = 0,1, у = 0,05,

х = 0,1 – 0,05 = 0,05.

Поскольку количество вещества образующейся
соли вдвое больше количества вещества
вступившего в реакцию оксида фосфора(V), то
получится по 0,1 моль гидро- и дигидрофосфата
калия:

(P₂O₅)₂
= 0,05 моль —> (K₂НРО₄)
= 0,1 моль,

(Р₂О₅)₃
= 0,05 моль —> (KН₂РО₄)
= 0,1 моль.

Ответ: (K₂НРО₄) = 0,1 моль,
( KН₂РО₄)
= 0,1 моль.

З а д а ч а 2. Найти массы и массовые доли солей,
полученных при растворении 22,4 л углекислого газа
в 480 г 10%-го раствора гидроксида натрия.

Ответ: m(Na₂CO₃) = 21,2 г, (Na₂CO₃) = 4,05%
m(NaHCO₃) = 67,2 г, (NaHCO₃) = 12,82 %.

З а д а ч а 3. Найти массовые доли солей в
растворе, полученном при пропускании 100 м³ аммиака
через 500 кг 50%-го раствора фосфорной кислоты.

Ответ. ((NH₄)₂HPO₄) = 43,8 %,
(NH₄H₂PO₄)
= 12,8 %.

З а д а ч а 4. К 50 г раствора ортофосфорной
кислоты с массовой долей 11,76 % прибавили 150 г
раствора гидроксида калия с массовой долей
5,6 %. Найти состав остатка, полученного при
выпаривании раствора.

Ответ: m(K₃PO₄) = 6,36 г,
m(K₂HPO₄) = 5,22 г.

З а д а ч а 5. Сожгли 5,6 л бутана (н.у.) и
образовавшийся углекислый газ пропустили через
раствор, содержащий 102,6 г гидроксида бария. Найти
массы полученных солей.

Ответ: m(BaCO₃) = 39,4 г,
m(Ba(HCO₃)₂) = 103,6 г.

Г.С.ОСНОВСКАЯ,
учитель химии средней школы № 7
(г. Великие Луки, Псковская обл.)

Кислые и средние соли

09-Дек-2014 | комментария 4 | Лолита Окольнова

Задания на соли встречаются в ЕГЭ не только в части А, но и в части С.

Давайте разберем основные примеры задач на

кислые и средние соли

1. Определите, какое вещество, и в каком количестве образуется, если прореагировали (н.у.):

а) 0,2 моль Н2S и 0,2 моль КОН;

б) 2,24 л SO2 и 4 г NaOH;

в) 4,48 л СО2 и 7,4 г Са(ОН)2;

г) 4,48 л аммиака и 19,6 г серной кислоты;

д) 0,3 моль гидроксида натрия и 0,3 моль фосфорной кислоты;

е) 4,48 л аммиака и 100 г 9,8 %-ного раствора фосфорной кислоты;

ж) 14,2 г Р2О5 и 0,4 моль КОН;

з) 5,6 г оксида кальция и 0,2 моль серной кислоты.

Итак, как образуются кислые и средние соли?

Обычно это взаимодействие основного оксида или основания с кислотой или кислотным оксидом.

Какая соль образуется — зависит от соотношения реагентов

LiOH + H2SO3 = LiHSO3 + H2O (образовалась кислая соль)

(1 моль щелочи   :   1 моль кислоты)

2LiOH + H2SO4 = Li2SO4 + 2H2O (образовалась средняя соль)

(2 моль щелочи   :   1 моль кислоты)

Вывод:

• если в избытке основание, то  образуется средняя соль;
• при эквимолярном соотношении — кислая соль

Обратите внимание — сравнивать нужно именно количества веществ — моли!

В нашем задании:

а) соотношение сероводорода и гидроксида калия 1:1, значит, получится кислая соль KHS;

б) 0,1 моль SO2  и  0,1 моль NaOH  (формулы: n=mMr и т=VV м). Соль — NaHSO3

в) 0,2 моль CO2 и 0,1 моль Ca(OH)2:

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O

Т.к. реагируют двухвалентный кальций и кислотный остаток имеет заряд -2, то образуется карбонат кальция — средняя соль

г) 0,2 моль NH3 и 0.2 моль H2SO4. Соотношение 1:1, значит, получится соль — NH4HSO4 — гидросульфат аммония;

д) NaOH и H3PO4. Соотношение 1:1. Получится NaH2PO4 — дигидрофосфат натрия — кислая соль;

e)  0.2 моль NH3 и 0.1 моль (см. формулу массовой доли ω). Аммиак в избытке, значит, получится средняя соль — (NH4)2SO4

ж) 0.1 моль P2O5 и 0,4 моль КОН

3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O

Гидроксид калия дан в значительном избытке, значит, получится фософат калия — средняя соль

з) 0.1 моль CaO и 0.2 моль H2SO4

CaO + 2H2SO4 = Ca(НSO4)2 + H2O

2. Определить количества растворенных веществ в растворе, полученном пропусканием через 200 г 4 %-ного раствора гидроксида натрия при н.у.:

а) 1,12 л углекислого газа;

б) 2,24 л сернистого газа;

в) 3,36 л сероводорода;

г) 4,48 л углекислого газа;

д) 20 г SO3.

n(NaOH)=m(раствора)*ω Mr = 200 г*0.04 40 гмоль =  0.2 моль

Выпишем все уравнения:

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

0,05        0.2 —> 0,05 моль

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O

0.1          0.2   —> 0.1 моль

H2S + NaOH    =      NHS + H2O

0,15    0.2 моль —> 0,15 моль

CO2 + NaOH = NaHCO3

   0.2        0.2 —> 0.2 моль

SO3 + NaOH = NaHSO4

0.25     0.2  —> 0.2 моль

Количества вещества продукта реакции находим традиционно по недостатку.

Обсуждение: «Кислые и средние соли»

(Правила комментирования)

Кислые
соли —
это соли,
которые образуются при неполном замещении
атомов водорода в
молекулах кислот атомамиметаллов.Они
содержат в своём составе два вида
катионов: катион металла (или аммония)
и катион водорода, и многозарядный
анион кислотного
остатка. Катион водорода
даёт к названию соли приставку «гидро»,
например, гидрокарбонат натрия.
Такие
соли диссоциируют в водных растворах
на катионы металлов, катионы водорода
и анионы кислотных остатков. Они
образуются при избытке кислоты и
содержат в своём составе атомы водорода.
Кислые соли образуются только
многоосновными кислотами и проявляют
свойства как солей, так и кислот. Кислые
соли сильных кислот (гидросульфаты,
дигидрофосфаты) при гидролизе дают
кислую реакцию среды (с чем и связано
их название). В то же время растворы
кислых солей слабых кислот (гидрокарбонаты,
тартраты) могут обладать нейтральной
или щелочной реакцией среды.

Содержание 1 Физические свойства 2 Химические свойства 3 Получение 4 См. также 5 Ссылки

Физические
свойства

Кислые
соли – твёрдые кристаллические
вещества,
обладающие различной растворимостью,
и характеризующиеся высокими температурами
плавления. Окраска солей зависит от
металла, входящего в их состав.

Химические
свойства

1.
Кислые соли реагируют с металлами,
стоящими в ряду стандартных электродных
потенциалов (ряд Бекетова) левее атома
водорода:

2KНSO₄
+ Mg = H₂
+ MgSO₄
+ K₂SO₄,

2NaHCO₃
+ Fe = H₂
+ Na₂CO₃
+ Fe₂(CO₃)₃

Так
как эти реакции протекают в водных
растворах, для опытов нельзя применять
такие металлы как литий,
натрий, калий, барий и
другие активные металлы, которые при
обычных условиях реагируют с водой.

2.
Кислые соли реагируют с кислотами, в
случае если образующаяся в результате
реакции кислота более слабая или летучая,
чем кислота, вступающая в реакцию:

NaHCO₃
+ HCl = NaCl + H₂O
+ CO₂

Для
проведения таких реакций обычно берут
сухую соль и действуют на нее
концентрированной кислотой.

3.
Кислые соли реагируют с водными растворами
щелочей c образованием средней соли и
воды:

1)
Ba(HCO₃)₂
+ Ba(OH)₂
= 2BaCO₃
+ 2H₂O

2)
2KHSO₄
+ 2NaOH = 2H₂O
+ K₂SO₄
+ Na₂SO₄,

3)
NaHCO₃
+ NaOH = H₂O
+ Na₂CO₃

Такие
реакции используют для получения средних
солей.
4. Кислые соли реагируют с
растворами солей, в случае, если в
результате реакции выпадает осадок,
выделяется газ или образуется вода:

1)
2KHSO₄
+ MgCO₃
= H₂O
+ CO₂
+ K₂SO₄
+ MgSO₄,

2)
2KHSO₄
+ BaCl₂
= BaSO₄
+ K₂SO₄
+ 2HCl.

3)
2NaHCO₃
+ BaCl₂
= BaCO₃
+ Na₂CO₃
+ 2HCl

Указанные
реакции используются, в том числе, для
получения практически нерастворимых
солей.

5.
Некоторые кислые соли при нагревании
разлагаются:

1)
Ca(HCO₃)₂
= CaCO₃
+ CO₂
+ H₂O

2)
2NaHCO₃
= CO₂
+ H₂O
+ Na₂CO₃

6.
Кислые соли реагируют с основными оксидами с
образованием воды и средних солей:

1)
2KHSO₄
+ MgO = H₂O
+ MgSO₄
+ K₂SO₄,

2)
2NaHCO₃
+ CuO = H₂O
+ CuCO₃
+ Na₂CO₃

7.
При гидролизе кислые
соли распадаются на катионы металла и
кислые анионы: КHSO₄ →
К⁺ +
НSO^4–

Образующиеся
кислые анионы, в свою очередь, обратимо
диссоциируют: HSO^4– →
H⁺ +
SO₄^2–

Получение

Кислые
соли образуются при воздействии избытка
кислоты на щелочь. В зависимости от
количества молей кислоты (в данном
случае — ортофосфорной)
могут образовываться дигидроортофосфаты (1) и
гидроортофосфаты (2):

1. Ba(OH)₂ +
   2H₃PO₄ →
   Ba(H₂PO₄)₂ +
   2H₂O

2. Ba(OH)₂ +
   H₃PO₄ →
   BaHPO₄ +
   2H₂O

При
получении кислых солей важны молярные
соотношения исходных веществ. Например,
при молярном соотношении NaOH и H₂SO₄ 2:1
образуется средняя соль:

2NaOH
+ H₂SO₄ =
Na₂SO₄ +
2H₂O
А при соотношении 1:1 — кислая: NaOH + H₂SO₄ =
NaHSO₄ +
H₂O

1.
Кислые соли образуются в результате
взаимодействия растворов кислот с
металлами, стоящими в ряду активности
металлов левее водорода:

Zn
+ 2H₂SO₄
= H₂
+ Zn(HSO₄)₂,

2.
Кислые соли образуются в результате
взаимодействия кислот с основными
оксидами:

1)
CaO + H₃PO₄
= CaHPO₄+
H₂O,

2)
CuO + 2H₂SO₄
= Cu(HSO₄)₂
+ H₂O

3.
Кислые соли образуются в результате
взаимодействия кислот с основаниями
(реакция нейтрализации):

1)
NaOH + H₂SO₄
= NaHSO₄
+ H₂O

2)
H₂SO₄
+ KOH = KHSO₄
+ H₂O

3)
Mg(OH)₂
+ 2H₂SO₄
= Mg(HSO₄)₂
+ 2H₂O

В
зависимости от соотношений концентраций
кислот и оснований, участвующих в
реакциях нейтрализации, можно получать
средние, кислые и основные соли.

4.
Кислые соли можно получить в результате
взаимодействия кислот и средних солей:

Ca₃(PO₄)₂
+ H₃PO₄
= 3CaHPO₄

5.
Кислые соли образуются в результате
взаимодействия оснований с избытком
кислотного оксида:

Ca(OH)₂
+ 2CO₂
= Ca(HCO₃)₂

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #