Солі належать до розряду складних речовин, оскільки в процесі дисоціації утворюються катіони амонію або металу, а також аніони кислотного залишку. Все залежить від того, в результаті чого виникло з’єднання.
Короткий опис
Всі солі володіють складним хімічним складом, через що можуть бути неорганічними або органічними. Ці речовини мають величезний попит в різних галузях сучасної промисловості. У теоретичній хімії солі заведено розділяти відразу на кілька груп:
- Ті, що складаються з аніонів і катіонів. Мова стосується електричної дисоціації.
- Складні хімічні сполуки можуть бути утворені одним або відразу декількома кислотними залишками, а також іоном металу.
- Солі можуть формуватися в результаті взаємодії кислот і основ.
До кислотних залишків, крім металів, можуть приєднуватися іони гідроксонію, амонію, а також фосфонія. У більшості випадків солі є твердими кристалами. Науці відомі солі різного кольору (наприклад, зелені, фіолетові, білі). Прозорі кристали властиві для NaCl.
Але ж й інший варіант. У нескінчений ланцюжок з’єднані фрагменти аніонів з кислотних залишків. У тривимірних порожнинах розташовані катіони. Така структура властива силікатам, що відбивається на їх підсумкових характеристиках: нездатність проводить струм і висока температура плавлення.
Додатково в молекулах солей можуть бути присутні молекулярні ковалентні зв’язки. До особливої групи солей відносяться іонні рідини, температура плавлення яких нижче 100 °C. Консистенція у цих хімічних речовин досить в’язка.
Особливості кристалогідратів
Всі існуючі солі відрізняються своєю класифікацією. Швейцарський вчений А. Вернер та хімік В. Освальд внесли величезний внесок у вивчення комплексних солей (КС). В результаті проведених лабораторних досліджень вдалося визначити, що комплексна сіль складається з різних частинок.
Їх підсумкова кількість розглядається виключно як координаційне число хімічної сполуки. До лігандів можуть належати не тільки нейтральні молекули, але і різні іони та катіони водню.
На уроках хімії в 8 класі можна дізнатися, що комплексні солі прийнято ділити на три групи:
- аніонні;
- нейтральні;
- катіонні.
Всі ці типи хімічних речовин утворюються завдяки різним лігандам:
- Якщо з комплексоутворювачем пов’язані молекули аміаку, тоді мова йде про аміакати.
- Сформовані лігандами H2O аквакомплекси.
- Наявність кислотних залишків властиво для ацидокомплексу.
Кристалогідратами прийнято називаються ті кристали, які утворюються у водному розчині після випадання солей в осад. На підставі цієї реакції базуються багато шкільних експериментів, які проводяться на уроках хімії. Якщо все зроблено правильно, то між молекулами H2O і сольовими розчинами будуть сформовані міцні зв’язки. В результаті утворюється кристалічна ґратка.
Всі хімічні реакції кристалогідратів повинні бути записані тільки у вигляді кількісного співвідношення солей і H2O, розділених точкою. Наприклад, Na2SO4 · 10H2O. Якщо мова стосується номенклатури, тоді для коректного позначення H2O повинні бути задіяні грецькі числа, з яких починається назва. В іншому випадку буде допущена помилка.
Число повинно виступати в ролі приставки до слова «гідро», а вже після цього вказується назва солі. Наприклад: правильно записати дигідрат сульфат кальцію можна тільки так: CaSO4 · 2H2O.
Основні хімічні властивості
Характеристики солей можуть істотно відрізнятися, оскільки все залежить від складу і приналежності до певного підкласу. Для проведення хімічних експериментів потрібно точно знати, як реагують один на одного речовини.
| Хімічні властивості солей | Опис | Приклад формул |
| Взаємодія з активними металами | Якщо в пробірку помістити знежирений шматок міді і налити невелику кількість нітрату срібла з концентрацією 1:10, то вже через кілька годин на поверхні металу з’являться голчасті кристали. | Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ 2Al + Cr2(SO4)3 → Al2 (SO4)3 + 2Cr↓ |
| Взаємодія з кислотами | Хімічна реакція можлива тільки в тому випадку, якщо кислота буде сильнішою, ніж сіль. | 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑ |
| Всі солі відмінно взаємодіють між собою | Для експерименту можна задіяти хлорид амонію і нітрит свинцю. У склянку загальною місткістю 300 мл потрібно налити концентрований розчин Pb(NO3)2 і помістити в нього кристал NH4Cl. Поступово в використовуваній ємності почнуть рости сольові кристали, які зовні будуть нагадувати покриті інеєм рослини. | NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 Pb (NO3)2 + 2NH4Cl → 2NH4NO3 + PbCl2 |
| Взаємодія з розчинами лугів | Під впливом високих температур більшість солей розкладаються. В результаті утворюється кислотний оксид. Безкисневі солі розкладаються на неметал і метал. Якщо реакції розкладання будуть піддані солі азотистої кислоти, тоді буде виділятися вільний кисень. O2 утворюється також при нагріванні перманганату калію. | CaCO3 → CaO + CO2↑, 2NaCl → 2Na + Cl2↑ 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
Якщо застосувати оксосолі хлору, тоді під впливом високих температур будуть утворені хлориди, а також виділиться кисень. Газоподібний азот і воду можна отримати в результаті розкладання нітриту амонію. Після взаємодії солі з основою може утворюватися інша сіль. Хімічна реакція:
Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4↓ + Mg(OH)2
В результаті утворюється сульфат барію, який випадає в осад.
Фізичні характеристики
Солі – це складні хімічні сполуки, які при нормальній температурі і тиску є твердими кристалами. Всі вони відрізняються за формою. NaCl (кухонна сіль) утворює кубічні кристали. Щоб особисто переконатися в правдивості цього твердження, потрібно приготувати концентрований розчин хлориду натрію.
У невелику склянку слід налити теплу воду і додати 3 столові ложки солі, яку потрібно добре перемішати до повного розчинення. Частину отриманого розчину потрібно перелити в неглибоку тарілку і помістити в сухе, прохолодне місце. Через 3-4 дні вода випаруватися, а замість неї залишаться кристали солі, які будуть мати ідеальну кубічну форму.
Солі розрізняються за ступенем розчинності в H2O. У науковому середовищі існує умовний поділ на наступні категорії:
- Нерозчинні.
- Розчинні.
- Малорозчинні.
Наприклад, NaCl відмінно розчиняється у воді. До категорії малорозчинних речовин відноситься CaSO4. CaCO3 практично не розчиняється.
Колір солей може відрізнятися:
- Двовалентний NiSO4 – зелений.
- Чисті кристали NaCl є безбарвними.
- CaCO3 – білий.
- PbSO4 – чорний.
- Кристали перманганату калію (KMnO4) відрізняються фіолетовим кольором.
- HgS – червоний.
Наприклад, кухонна сіль починає плавитися при +801 °C, а закипає при +1413 °C. Ще більші значення має сульфат калію: плавиться при +1069 °C, кипить при + 1689 °C. У нормальних умовах солі практично не проводять електричний струм. Але більшість приготованих розчинів солей є хорошими провідниками.
Кислими солями називаються ті хімічні речовини, які містять у своєму складі 2 види катіонів: катіон металу (або амонію) і катіон водню, а також багатозарядний аніон кислотного залишку.
Застосування
Більшість солей у природі зустрічаються у вигляді покладів мінеральних порід. Наприклад, калійна і кухонна сіль, вапняк, карналіт, сільвін, мірабіліт. Якщо умовно розділити всі способи отримання сольових речовин, тоді можна виділити:
- фізичну переробку отриманої сировини;
- витяг солей з напівпродуктів, відходів.
У кожному випадку діють свої правила.
У хімічній промисловості найбільше солей випускається для сільського господарства. Отримані в результаті складні речовини використовуються як ефективні добра для обробки рослин, щоб прискорити зростання і підвищити врожайність, а також захистити від шкідників і бур’янів.
Всі ці хімічні речовини дуже корисні для організму, але в обмеженій кількості. Мінеральні солі є незамінною сировиною для серійного виробництва різних товарів. Наприклад:
- Виробництво целюлози і паперу.
- Лакофарбові товари.
- Миючі засоби.
- Виготовлення міцного скла.
- Засоби для обробки шкіри.
У металургії солі використовуються як присадки для збагачення руд і виплавки металів. Без вапняку неможливо серійне виробництво міцного цементу, який є незамінним матеріалом в будівельній сфері. При виготовленні вогнетривких матеріалів застосовуються солі хрому. Гіпохлорит натрію є популярним відбілювачем, а також надійним засобом для знезараження води.
Солі оцтової кислоти застосовуються в харчовій промисловості, оскільки ці речовини є відмінними консервантами. Галун KCr(SO4)2 активно використовуються для фарбування хутра, тканин, а також шкіри.
Багато видів солей застосовуються як фіксанали, коли виникає необхідність правильно визначити якість H2O, хімічний склад певної речовини або рівень кислотності.
Незалежно від того, в якій сфері використовуються солі, потрібно дотримуватися елементарних правил безпеки і не перевищувати допустиму концентрацію складних хімічних речовин, щоб уникнути негативних наслідків.
