1 Zestawienie wiadomości o solach - podział soli - otrzymywanie soli - wybrane właściwości soli

2 Klasyfikacja soli Sole obojętneWodorosoleHydroksosole Sole prosteSole podwójneHydraty Zawierają jeden rodzaj kationów i jeden rodzaj anionów Zawierają dwa rodzaje kationów i jeden rodzaj anionów lub jeden rodzaj kationu i dwa rodzaje anionów Sole uwodnione (wodziany) zawierają w kryształach soli wbudowane są cząsteczki wody Zawierają przynajmniej jeden wymienialny kation wodoru związany z resztą kwasową Zawierają przynajmniej jeden anion wodorotlenowy związany z kationem metalu w soli Na 2 SO 4 Ca(NO 3 ) 2 KBr MgAl 2 (SO 4 ) 4 Pb 2 Cl 2 CO 3 CaSO 4. 2H 2 O CuSO 4. 5H 2 O KHF 2 NaHCO 3 Ca(H 2 PO 4 ) 2 CuOHCl CrOHSO 4

3 Podział soli ze względu na rozpuszczalność w wodzie Sole są ciałami stałymi o budowie krystalicznej, w węzłach sieci krystalicznej znajdują się na przemian rozmieszczone kationy metalu (wyjątek kation NH 4 + ) i aniony reszt kwasowych, sole wykazują różnice w rozpuszczalności w wodzie Dobrze rozpuszczalneSłabo rozpuszczalneTrudno rozpuszczalne Wszystkie azotany(V), octany (wyjątek: Ag + ), wszystkie sole zawierające kationy amonowe, sodowe i potasowe, chlorki (wyjątkiem: Ag +, Pb 2+ ), azotany(III) (wyjątki: Fe 3+, Ag +, Sn 2+, Bi 3+ ) PbCl 2, CaS, KClO 3, CaSO 4 Rozpuszczalność – wielkość charakterystyczna dla danej soli: maksymalna liczba gramów substancji, która rozpuszcza się w 100g wody w określonej temperaturze dając roztwór nasycony Krzemiany (wyjątek: sodu, potasu), węglany (wyjątek: NH 4 +, Na +, K + ), fosforany (wyjątek: NH 4 +, Na +, K + ), siarczany(IV) (wyjątek: NH 4 +, Na +, K + ), siarczki (wyjątek: NH 4 +, Na +, K + ), większość soli zawierających Ag +, Pb 2+

4 Podział soli ze względu na reakcję jonów soli z wodą Sole pochodzące od mocnych kwasów i mocnych zasad nie ulegają hydrolizie, odczyn ich wodnego roztworu jest zbliżony do obojętnego Rozpuszczalne sole pochodzące od mocnych kwasów i słabych zasad w roztworach wodnych wykazują odczyn kwasowy, ponieważ ulegają hydrolizie kationowej: Me m+ + mH 2 O  Me(OH) m + mH + Rozpuszczalne sole pochodzące od słabych kwasów i mocnych zasad w roztworach wodnych wykazują odczyn zasadowy, ponieważ ulegają hydrolizie anionowej: R n- + nH 2 O  H n R + nOH - Rozpuszczalne sole pochodzące od słabych kwasów i słabych zasad w roztworach wodnych wykazują odczyn zbliżony do obojętnego, ponieważ ulegają hydrolizie anionowo -kationowej: (n ≠ m): nMe m+ + mR n- + n. mH 2 O  nMe(OH) m + mH n R (n = m): Me m+ + R n- + nH 2 O  Me(OH) m + H n R

5 Podział soli ze względu na reakcję jonów soli z wodą - cd Typ elektrolitu i jego moc Mocna zasadaSłaba zasada Mocny kwas Odczyn zbliżony do obojętnego, sole nie ulegają hydrolizie np.: Na 2 SO 4, KCl, Ba(NO 3 ) 2 Odczyn kwasowy, sole ulegają hydrolizie kationowej np.: NH 4 Cl, Al 2 (SO 4 ) 3 Słaby kwas Odczyn zasadowy, sole ulegają hydrolizie anionowej np.: Na 2 CO 3, K 3 PO 4, CH 3 COONa, Na 2 SO 3 Odczyn zbliżony do obojętnego, sole ulegają hydrolizie anionowo-kationowej np.: CH 3 COONH 4, NH 4 CN, NH 4 SO 3

6 Odczyny wodnych roztworów hydroksosoli i wodorosoli Odczyny wodnych roztworów hydroksosoli i wodorosoli jest odmienny niż soli obojętnych, ponieważ do roztworu przechodzą obok kationów metalu i anionów reszt kwasowych w hydroksosolach aniony: OH - w wodorosolach: kationy H + mmmm Typ soliOdczyn wodnego roztworu K 2 SO 4 KHSO 4 Obojętny Kwasowy Na 2 SO 3 NaHSO 3 Zasadowy (pH ≈ 10) Kwasowy (pH ≈ 5) Na 3 PO 4 NaH 2 PO 4 Zasadowy (pH ≈ 12) Kwasowy (pH ≈ 5) Na 2 CO 3 *NaHCO 3 Zasadowy (pH ≈ 11) Zasadowy (pH ≈8) * W tym przypadku proces hydrolizy jest dominujący, nad procesem dysocjacji jonu HCO 3 -

7 Metody otrzymywania soli Reakcja zobojętniania: wodorotlenek + kwas  sól + woda 1. n = m; Me(OH) m + H n R  MeR + nH 2 O KOH + HNO 3  KNO 3 + H 2 O Ba(OH) 2 + H 2 SO 4  BaSO 4 + 2H 2 O 2. n ≠ m; nMe(OH) m + mH n R  Me n R m + n. mH 2 O Ca(OH) 2 + 2HBr  CaBr 2 + 2H 2 O 3Mg(OH) 2 +2 H 3 PO 4  Mg 3 (PO 4 ) 2 + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O

8 Metody otrzymywania soli – cd Tlenek zasadowy + kwas  sól + woda : m = n = 2; MeO + H n R  MeR + ½ nH 2 O CaO + H 2 SO 4  CaSO 4 + H 2 O m = n = 1; Me 2 O + 2HR  2MeR + nH 2 O K 2 O + 2HI  2KI + H 2 O m ≠ n; nMe 2 O m + mH n R  nMe n R m + ½m. nH 2 O Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 3Na 2 O + 2H 3 PO 4  2Na 3 PO 4 + 3H 2 O BaO + 2HNO 3  Na(NO 3 ) 2 + H 2 O Uwaga: współczynniki stechiometryczne n i m należy każdorazowo dobrać w każdym równaniu reakcji

9 Metody otrzymywania soli – cd Metal + kwas  sól + wodór: (reakcja kwasów z metalami znajdującymi się w szeregu aktywności metali przed wodorem (wyjątki: metale półszlachetne: Cu, Hg, Ag, które reagują z kwasami utleniającymi: H 2 SO 4 stężony, HNO 3 stężony lub rozcieńczony, reakcje przebiegają z częściową redukcją kwasu do SO 2 lub NO, NO 2, produktem ubocznym obok soli jest woda, kolejne wyjątki to pasywacja niektórych metali w reakcji ze stężonymi kwasami utleniającymi, np. Fe z H 2 SO 4, Al z HNO 3 ) 1. m = n; Me + H n R  MeR + ½ H 2 2Na + 2HCl  2NaCl + H 2 Ca + H 2 SO 4  CaSO 4 + H 2 2. m ≠ n; nMe + mH n R + ½m. nH 2 Mg + 2HBr  ZnBr 2 + H 2 2Al + 3H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2

10 Metody otrzymywania soli – cd Zasada + tlenek kwasowy  sól + woda: Ca(OH) 2 + CO 2  CaCO 3 + H 2 O Ba(OH) 2 + SO 3  BaSO 4 + H 2 O 12LiOH + P 4 O 10  4Li 3 PO 4 + 6H 2 O Tlenek zasadowy + tlenek kwasowy  sól Na 2 O + SO 2  Na 2 SO 3 6CaO + P 4 O 10  2Ca 3 (PO 4 ) 2

11 Metody otrzymywania soli – cd Synteza z pierwiastków – metal + niemetal  sól kwasu beztlenowego Hg + S  HgS 2Na + Cl 2  2NaCl 2Al + 3F 2  2AlF 3 Sól kwasu słabego + kwas mocny  sól kwasu mocnego + kwas słaby Na 2 CO 3 + 2HCl  2NaCl + CO 2 + H 2 O K 2 SO 3 + 2HBr  2KBr + SO 2 + H 2 O

12 Metody otrzymywania soli – cd Sól(I) + sól(II)  sól(III) + sól(IV) (sole jako substraty muszą być rozpuszczalne w wodzie, jedna z soli jako produkt musi być słabo rozpuszczalna - z reguły sól słabej zasady i słabszego kwasu): AgNO 3 + NaCl  ↓AgCl + NaNO 3 K 2 CO 3 + Ca(NO 3 ) 2  ↓CaCO 3 + 2KNO 3 Sól(I) + zasada(I)  sól(II) + zasada(II) (jeden z produktów musi być nierozpuszczalny w wodzie): Cr 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH  3Na 2 SO 4 + ↓2Cr(OH) 3 Sól metalu(I) + metal(II)  sól metalu(II) + metal(I) - metal znajdujący się w szeregu aktywności metali przed pozostałymi metalami wypiera je z soli: 2AgNO 3 + Cu  Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag 3CuSO 4 + 2Fe  Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu

13 Metody otrzymywania soli – cd Sól kwasu beztlenowego(I) + niemetal(II) aktywniejszy  sól kwasu beztlenowego(II) + niemetal(II): 2NaI + F 2  2NaF + I 2 2KBr + Cl 2  2KCl + Br 2 Niektóre niemetale + zasada  sól(I) + sól(II) + woda: 3S + 6NaOH  Na 2 SO 3 + 2Na 2 S + 3H 2 O Cl 2 + 2KOH  KCl + KClO + H 2 O Wodorek kwasowy + wodorek zasadowy  sól HCl (g) + NH 3(g)  NH 4 Cl (s ) (reakcja specyficzna)

14 Metody otrzymywania soli – cd Pozostałe metody: Termiczny rozkład niektórych soli 4KClO 3  3KClO 4 + KCl lub 2KClO 3  2KCl + 3O 2 Reakcje soli z udziałem utleniaczy lub reduktorów 2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4  K 2 SO 4 + 5Na 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O 2KMnO 4 + 3Na 2 SO 3 + H 2 O  3Na 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH 2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH  2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O 4CrCl 2 + 4HCl + O 2  4CrCl 3 + 2H 2 O

15 Rozkład soli Termiczny rozkład soli : Na 2 CO 3  Na 2 O + CO 2 (NH 4 ) 2 CO 3  2NH 3 + CO 2 + H 2 O 2KNO 3  2KNO 2 + O 2 2Ca 3 (PO 4 ) 2  6CaO + P 4 O 10 2NaHSO 3  Na 2 S 2 O 5 + H 2 O Na 2 S 2 O 5  Na 2 SO 3 + SO 2 Fotochemiczny rozkład soli: 2AgCl  2Ag + Cl 2 2AgBr  2Ag + Br 2