Интересные факты о химии: от периодической таблицы до блеска металлов

Интересные факты о химии: от периодической таблицы до блеска металлов

Человека повсюду окружают химические элементы. Химия вплотную связана с биологией, физикой и иными смежными областями. Для тех, кому хочется узнать больше, расширить кругозор, в статье 24СМИ предложены интересные факты о химии.

Легенды о Менделееве

Основы физической химии заложил Михаил Ломоносов, его теория объяснила химические явления с точки зрения физики. В лаборатории он провел свыше 4 тыс. опытов. Но основой химии стала составленная гораздо позже таблица Менделеева. С тех пор личность великого ученого обросла рядом мифов, из которых больше всего споров вызывают два заблуждения.

Распространено мнение, что таблица приснилась Дмитрию Ивановичу. Об этом хоть раз слышал каждый советский и российский школьник. Но это вымысел.

Легенда появилась с легкой руки товарища Менделеева — профессора Петербургского университета геолога Александра Иностранцева. Сам составитель периодической таблицы этого ни разу не заявлял. Напротив, утверждал, что результат достигнут благодаря упорному 20-летнему труду, а никак не сновидению.

Вторая сказка, которую любят до сих пор передавать из уст в уста, гласит, что Менделеев придумал традиционную водку крепостью 40 градусов. Слух породила работа ученого, в которой он исследовал соединения воды со спиртом. К алкоголю труд имел косвенное отношение — в нем ученый заложил основы гидратной теории растворов воды и спирта при разной температуре, а не рецепты напитков.

Рекорды периодической таблицы

Продолжая разговор о Дмитрии Ивановиче, стоит пристальнее взглянуть на его таблицу. Точнее, на некоторые позиции, отличающиеся от остальных.

В таблице присутствуют все известные элементы, как распространенные, так и нет. Самый редкий на земле — астат. На планете присутствует не более 1 г вещества. На втором месте — франций. Среди газов самым редким признан неон — его содержание в атмосфере не превышает 0,0018%. Из металлов реже всего встречается рений. Единственное обнаруженное его месторождение расположено на острове Итуруп, принадлежащем России. Чтобы получить 1 г рения, необходимо переработать до 2 тыс. тонн руды.

Самый распространенный химический элемент занимает 1-е место в таблице. О водороде известно, что по количеству атомов на него приходится 92% Вселенной, по массе — 75%.

Земная атмосфера — в основном азот. Он занимает 78%. При этом любопытно, что его не использует ни один живой организм на планете. Исключение — азотфиксирующие бактерии.

Наиболее дорогой элемент в таблице — калифорний. Радиоактивное вещество стоит от $27 млн. за 1 г. Самый тугоплавкий — вольфрам. Он плавится при температуре 3400 °C, поэтому из него делают нити накаливания в лампочках.

Проще всего ковать золото. Из 1 кг мягкого металла удается вытянуть нить длиной до 2 км. Интересно, что древние алхимики упорно пытались превратить свинец в золото, не зная, что это принципиально разные элементы. Только в начале XVII века ученые выявили простейшие вещества — стало понятно, что превращение невозможно.

О жидких металлах

Все металлы твердые, за исключением пары — ртути и брома. Для перехода в жидкое состояние им хватает комнатной температуры. Но известен еще один металл с чуть более высокой температурой плавления, но тоже легко превращающийся в жидкость. Это галлий. Ему достаточно разогреться до 28 °C, чтобы потечь, тает в руках, как мороженое. С помощью галлия даже делают фокусы, когда чайная ложка полностью растворяется в чашке с горячим чаем.

Но эти и остальные элементы объединяет свойство — при замерзании они сжимаются. Однако есть исключение — речь о воде. Если ее заморозить, она, наоборот, станет шире. Ледяной кубик занимает на 9% больше пространства, чем вода, из которой его получили.

Тверже всех

Самый твердый природный минерал — алмаз. Для определения твердости ученые используют шкалу Мооса, по которой этот минерал получает высший балл — 10. Любопытно, что графит состоит из того же элемента, что и алмаз, а именно — углерода. Но при этом графит в шкале занял нижнюю позицию — 2 балла. Мягкость и хрупкость графита известна каждому с детства — в повседневной жизни его можно встретить в виде карандашного стержня.

Еще один элемент, которому присуща повышенная твердость, — это кремний. Кристаллическое тело относится к металлоидам. Это значит, что он одновременно похож и не похож на металл.

Кремний используют в электронных устройствах, потому что он выступает в роли полупроводника — проводит электричество, но не до конца для него проницаем. Элемент распространен на Земле — встречается на всех материках. Это основной компонент для изготовления стекла.

В человеческом теле самый твердый элемент — зубная эмаль. Основа ее состава — кристаллический фосфат кальция. В упомянутой шкале Мооса эмаль получила 5 баллов, как и природный минерал апатит.

Наконец, среди металлов твердостью славится титан. Правда, он по сей день до конца не изучен — вызывает вопросы двоякость его характеристик. С одной стороны, титан — прочнейший среди металлов, с другой — самый хрупкий из них.

Почему металлы блестят

Черная сажа поглощает световые лучи. Стекло — пропускает через себя, поэтому оно прозрачное. А металлы блестят, потому что свет отражается от их поверхности. Правда, не обо всех металлах допустимо говорить, что они на 100% отталкивают солнечные лучи.

2 вещества способны поглощать фиолетовый и синий спектр. При этом на 100% отражают желтый, красный и оранжевый. Это золото и медь — единственные металлы с желтым оттенком вместо серебристого, как можно сказать о серебре, цинке, хроме, алюминии и пр. Также желтой является бронза, но это сплав на основе меди.

Интересное о галогенах

Люди, далекие от химии, иногда думают, что ничего не знают о галогенах. Меж тем они ежедневно сталкиваются с этими веществами из VII группы периодической таблицы. К ним относится привычный йод, применяемый в зубной пасте фтор или обычная поваренная соль.

Сюда входят 5 веществ — фтор, бром, йод, астат и хлор. Но любопытно другое — искусственным образом ученые вывели элемент под названием теннессин. Его свойства пока еще слабо изучены, но ясно одно — как остальным галогенам, ему присущи выраженные свойства неметаллов.

Создание резины

Издавна люди пользовались каучуком — природным тягучим веществом, получаемым из сока дерева гевеи. Но каучук нестабилен, плавится при повышении температуры, не держит форму. Поэтому ученые годами бились над ним. Среди остальных трудился американец по имени Чарльз Гудъер — смешивал каучук с теми или иными компонентами.

Жене изобретателя категорически не нравилось занятие мужа — денег оно не приносило, а лишь распространяло невыносимый запах по жилищу. Гудъеру приходилось скрывать опыты от супруги, поскольку он не терял надежды на успех.

Однажды ученый соединил каучук с серой, но смесь вновь не оправдала ожиданий. Вдруг Чарльз услышал голос приближающейся жены и в попытке скрыть очередной эксперимент бросил смесь в печь на горячие угли. Потом он достал из очага то, во что превратился каучук, и увидел искомый состав — вулканизированную резину.

Химия в быту и в жизни

Многие факты о химии тесно переплетены с повседневной жизнью. О кислороде известно, что для человека и большинства живых организмов Земли это важнейший химический элемент. Удивительно, что до 20% содержания это вещества в атмосфере генерируют леса бассейна Амазонки. Правда, не отстает и российская тайга. Но больше всего кислорода производит Мировой океан.

Другое вещество, играющее важную роль в жизни человека, — это соль. Древнейшая специя. Из-за нее случались и войны, и бунты, пока не научились добывать соль в промышленных масштабах.

Любопытно, что это единственный минерал, который люди употребляют в чистом виде. В соли, что продается в магазинах, на это вещество приходится 97%. Остальное — мизерные примеси соединений фтора, йода или угольной кислоты.

В быту человек часто сталкивается с таким явлением, как ржавчина на железе. Коррозия происходит из-за контакта металла с водой и кислородом. Если в воду добавить соли, реакция превращается в электрохимическую и ржавление ускоряется.

Еще один пример использования химии в жизни — это основания. Например, к ним относится гашеная известь. Если ее смешать с водой, получится известковое молоко. Его используют при производстве соды, сахара, иных веществ. Также гашеной известью обрабатывают растения для борьбы с вредителями.

Другое основание — гидроксид натрия — применяют в текстильной промышленности или для очистки нефти. Также с его помощью делают мыло, но это уже органика.

Химия и медицина

В медицине химии отводится чуть ли не главная роль. Этой науке обязан ряд инноваций в области фармацевтики, стоматологии, протезирования и пр.

Распространено афористичное утверждение, что каждое вещество становится отравой или лекарством в зависимости от дозировки. Это выражение находит подтверждения в истории.

Например, мышьяк — смертельный яд. В западных странах его так и использовали. В то же время в традиционной китайской медицине с его помощью в течение 2 тыс. лет боролись с псориазом и сифилисом. А еще мышьяк применяли как пищевой консервант. Так было еще в XIX веке и начале XX столетия, пока вещество в 1920 году не изъяли из употребления по причине опасности.

Десятки химических элементов — незаменимые компоненты лекарств от разноплановых болезней. Например, бор используют, чтобы:

• укреплять костные ткани;
• лечить остеоартрит;
• наращивать мышечную массу;
• улучшать координацию;
• нормализовать мышление;
• повышать уровень тестостерона.

Также соединения бора присутствуют в препаратах для борьбы с онкологическими заболеваниями. Он входит в состав ряда антисептиков и глазных капель.

Химия и человеческий организм

Химические вещества содержатся не только в воде, земле и воздухе. Они присутствуют и в живых организмах. В мире белки дают жизнь 2 млн видов живых организмов. Но не всем известны факты о белках — например, для вирусов это основные элементы, занимающие до 95%.

Вместе с углеводами, нуклеиновыми кислотами и жирами белки — главные компоненты живой материи. В организме человека до 30% белков приходятся на мышцы. В сухожилиях и костях их доля — 20%, а в коже — 10%. Кстати, мозг тоже белок.

Еще один необходимый для жизни людей элемент — магний. Он входит во все ткани организма — без него клетки нормально не функционируют. А без фосфора невозможно формирование крепких костей и зубов, а также молекул РНК и ДНК.

Перечисленные факты о химии показывают, что это вовсе не скучная дисциплина, а мир, наполненный загадками и любопытными закономерностями. Кроме того, найдется не так много наук, вокруг которых вертится такое количество домыслов и легенд.

Соли в химии: свойства и способы получения (реакции, классификация и определение)

В класс солей входит соединение, которое мы ежедневно употребляем с пищей, это соль
Вы знаете, что это сделано из ионов

Соль – это соединение, состоящее из катионов металлического элемента и анионов кислотного остатка.

Остаточный кислотный ион имеет отрицательный заряд; его значение соответствует значению валентности этого остатка:

• кислота
• кислотный остаток
• анион кислотного остатка

Для солей, как и для кислот, существуют две общие формулы — д
Первая формула соответствует солям, содержащим анионы из кислотных остатков бескислородных кислот, а вторая – солям, анионы которых происходят из кислородсодержащих кислот.

Cостав солей

Сравним формулы кислот HCl и H2SO4 с формулами солей ZnCl2 и FeSO4. Мы видим, что эти формулы содержат одни и те же кислотные остатки Cl(I) и SO4(II). Но в молекулах кислот они связаны с атомами водорода Н, а в формульных единицах солей с атомами цинка Zn и железа Fe. Это означает, что эти и другие соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекулах кислоты металлом атомы. Такие вещества, как ZnCl2 и FeSO4, классифицируются как соли.

Соли представляют собой сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков.

В солях кислотные остатки соединяются с атомами металлов в соответствии с их валентностью. Для составления химической формулы соли необходимо знать валентность атома металла и валентность кислотного остатка. При этом используется то же правило, что и при составлении формул бинарных соединений. Для солей это правило таково: сумма валентных единиц всех атомов металла должна равняться сумме валентных единиц всех кислотных остатков.

Например, составим формулу соли, включающую атомы кальция и кислотный остаток фосфорной кислоты PO4(III). Кальций имеет постоянную валентность II, а валентность кислотного остатка PO4 — III.

Распространенность в природе

Земная кора содержит много солей (рис. 13). В основном, это силикаты. Среди них драгоценные камни: голубой топаз (силикат алюминия), золотой циркон (силикат циркония), бесцветный фенакит (силикат бериллия) и др.

Много месторождений хлорида натрия NaCl (каменная соль), хлорида калия KC1, карбоната кальция CaCO3 (мел, мрамор, известняк). Последнее соединение составляет основу скорлупы, яичной скорлупы (рис. 14) сульфидов и другие минералы; из них получают металлы.

Различные соли находятся в растворенном состоянии в гидросфере. В морской воде преобладают хлориды натрия и магния, а в пресной — соли кальция и магния (главным образом карбонатные и сульфатные кислоты).

Соль представляет собой ионное соединение, состоящее из катионов металлического элемента и анионов кислотного остатка. Для солей существуют общие формулы

Каждая соль имеет химическое название, а некоторые соли также имеют тривиальные названия. Соли очень распространены в природе.

Классификация и номенклатура солей

Поскольку соли являются продуктом полного или частичного замещения атома водорода в кислоте металлом, их можно классифицировать по своему составу следующим образом.

Кислые соли

Они образуются при неполном замещении атомов водорода металлом в кислоте.

В названиях кислых солей количество водорода указывается приставками «гидро-» или «дигидро-», названием кислотного остатка и названием металла. Если металл имеет переменную валентность, то в скобках указывается валентность.

Примеры кислых солей и их названия:

• LiHCO3 — бикарбонат лития,
• NaHSO4 — гидросульфат натрия,
• NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия.

Средние соли

Они образуются при полной замене атомов водорода кислоты металлом.

Названия промежуточных солей составлены из названий кислотного остатка и металла. При необходимости указать валентность.

Примеры средних солей с названиями:

• CuSO4 — сульфат меди (II),
• CaCl2 — это хлорид кальция.

Основные соли

Продукт неполного замещения гидроксигрупп кислотным остатком.

В названиях основных солей количество гидроксид-ионов указывается приставкой «гидрокси-» или «дигидроксо-», названием кислотного остатка и названием металла, которые указывают на валентность.

Пример: Mg(OH)Cl представляет собой гидрохлорид магния.

Двойные соли

В состав входят два разных металла и кислотный остаток.

Название состоит из названия аниона кислотного остатка и названий металлов с указанием валентности (если металл имеет переменную валентность).

Примеры двойных солей и их названия:

• KNaSO4 — сульфат натрия-калия,
• KAl(SO4)2 — сульфат калия-алюминия.

Смешанные соли

Они содержат металл и два разных кислотных остатка.

Названия смешанных солей составляются из названия кислотных остатков (по сложности) и названия металла с указанием валентности (при необходимости).

Примеры смешанных солей с названиями:

• CaClOCl — хлорид кальция-гипольхорит,
• PbFCl — фторид-хлорид свинца(II).

Комплексные соли

Образован сложным катионом или анионом, связанным с несколькими лигандами.

Комплексные соли называют по схеме: координационное число + лиганд с окончанием «-о» + комплексообразователь с окончанием «-ат» и указанием валентности + внешняя сфера, простой ион в родительном падеже.

Пример: KAl(OH)4 представляет собой тетрагидроксоалюминат калия.

Гидратные соли

В состав входит молекула кристаллизационной воды.

Количество молекул воды указывается числовым префиксом к слову «гидрат» и добавляется название соли.

Пример: CuSO4 ∙ 5H2O – пентагидрат сульфата меди (II).

Физические свойства и строение солей

Как правило, соли представляют собой кристаллические вещества с ионной кристаллической решеткой. Например, кристаллы галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов (NaCl, CsCl, 2CaF) построены из анионов, расположенных по принципу плотнейшей сферической упаковки, и катионов, занимающих пустоты в этой упаковке. Кристаллы ионных солей также могут быть построены из кислотных остатков, объединенных в бесконечные анионные фрагменты и трехмерные структуры с катионами в полостях (силикаты). Такая структура соответствующим образом отражается на их физических свойствах: они имеют высокие температуры плавления, в твердом состоянии являются диэлектриками.

Известны также соли (ковалентного) молекулярного строения (например, хлорид алюминия 3AlCl). Для многих солей характер химической связи является промежуточным между ионным и ковалентным.

Особый интерес представляют ионные жидкости: соли с температурой плавления ниже 100°С. Помимо аномальной температуры плавления, ионные жидкости имеют практически нулевое давление пара насыщения и высокую вязкость. Особые свойства этих солей объясняются низкой симметрией катиона, слабым взаимодействием между ионами и хорошим распределением заряда катиона.

Важным свойством солей является их растворимость в воде. По этому критерию различают растворимые, малорастворимые и нерастворимые соли.

Химические свойства солей

1. Растворимые соли в водных растворах диссоциируют на ионы: катионы Ме и анионы Ас.Например, хлорид калия в водном растворе разлагается на катионы калия и хлорид-анионы.KCl ↔ K— + Cl—
2. Соли могут взаимодействовать с металлами, при этом каждый Ме слева в ряду напряжений Ме способен вытеснять Ме справа из своих солей.Щелочные и щелочноземельные металлы не реагируют с солями, как с водой.Например, при взаимодействии сульфата меди с железом медь замещается железом, так как железо является более активным металлом, чем медь, и в электрохимическом ряду напряжений находится левее водорода.CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu↓ При взаимодействии сульфида железа с цинком происходит тот же процесс, но более активным металлом в этой реакции является цинк. Цинк вытесняет железо из соединения, в результате чего образуется чистое железо. FeS + Zn → ZnS + Fe↓
3. Возможна реакция растворов солей с растворами щелочей, когда образующееся основание или соль выпадают в осадок.Взаимодействие хлорида железа(III) с раствором гидроксида калия является качественной реакцией на ионы Fe3+. Продуктом реакции будет гидроксид железа (III), представляющий собой коричневый осадок с амфотерными свойствами.FeCl3 + 3KOH → Fe(OH)3↓ + 3KCl
4. Когда соль реагирует с кислотой, для протекания реакции необходимо образование более слабой кислоты или нерастворимой соли.В следующей реакции происходит взаимодействие хлорида бария и серной кислоты. Продуктами реакции являются нерастворимая соль и сильная кислота. Эта реакция является качественной для сульфатов, так как образуется белый осадок сульфата бария.BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
5. Соли взаимодействуют друг с другом. При этом одним из продуктов реакции должна быть нерастворимая соль.Взаимодействие нитрата серебра с хлоридом калия сопровождается выпадением осадка белого цвета — хлорида серебра. Эта реакция является качественной для ионов хлора.AgNO3 + KCl → AgCl↓ + KNO3
6. При нагревании разлагаются соли слабых кислот, соли аммония и соли, образованные сильными окислителями или восстановителями.

1. 1. Растворимые соли в водных растворах диссоциируют на ионы: катионы Ме и комплексный анион Ас. Диссоциация протекает в две стадии. Первая стадия всегда необратима, тогда как на второй стадии происходит обратимая диссоциация.KHSO4 → K— + HSO4—
      HSO4— ↔ H+ + SO42—
   1. 1. Кислые соли могут взаимодействовать с металлами слева от водорода. Щелочные металлы не следует использовать в таких реакциях, так как они реагируют в основном с водой. Реакция щелочных металлов с водой протекает бурно с выделением большого количества энергии, в таких условиях может произойти взрыв.В результате этой реакции образуется средняя соль и водород. Гидросульфат калия при взаимодействии с магнием образует в качестве продуктов реакции молекулярный водород, сульфаты магния и калия.2KHSO4 + Mg → H2↑ + MgSO4 + K2SO4
      1. 1. При взаимодействии кислой соли с щелочным раствором образуется средняя соль и вода. Бикарбонат натрия может реагировать с щелочным раствором, продуктами реакции будут сульфит натрия и вода.NaHCO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
         1. 1. Когда соль реагирует с кислотой, для протекания реакции необходимо образование более слабой или более летучей кислоты. Этот процесс можно увидеть на примере реакции гидросульфида калия с серной кислотой. Продуктами реакции являются летучие кислоты – сероводород, а также сульфат калия.2KHS + H2SO4 → K2SO4 + 2H2S
            1. 1. Кислые соли характеризуются взаимодействием со средними солями. Однако при такой реакции должна образовываться вода, газ или осадок. В противном случае взаимодействия не произойдет. Это очень хорошо видно на примере взаимодействия гидросульфата калия и хлорида бария. Продуктами реакции будут сульфат бария, белый осадок, сульфат калия и соляная кислота.2KHSO4 + BaSO4↓ + K2SO4 + 2HCl
               1. При нагревании некоторые соли разрушаются. Ярким примером является разложение бикарбонатов. В результате реакции образуется вода, углекислый газ и карбонат натрия.Реакции разложения бикарбонатов кальция и магния являются причиной образования накипи в водонагревателях.

               Третьи основные соли

               1. 1. Способен разлагаться в водных растворах на комплексные катионы и анионы Ас. Диссоциация протекает в несколько стадий, причем на первой стадии распад протекает необратимо. Все последующие шаги обратимы.Al(OH)2CH3COO → Al(OH)2+ + CH3COO—
                     Al(OH)2+ ↔ AlOH2+ + OH—
                     Al(OH)2+ ↔ Al3+ + OH—
                  1. 1. Основные соли могут взаимодействовать с щелочными растворами с образованием нерастворимого основания и кислой соли. Гидроксонитрат железа (III) и раствор едкого калия при взаимодействии друг с другом образуют нитрат калия и гидроксид железа (II) — белый осадок.Fe(OH)NO3 + KOH → Fe(OH)2↓ + KNO3
                     1. 1. При взаимодействии основной соли с кислотой образуется средняя соль и вода. Взаимодействие гидрохлорида меди (II) и соляной кислоты протекает с образованием хлорида меди (II) и воды.CuOHCl + HCl → CuCl2 + H2O
                        1. Характерно термическое разложение основных солей. При разложении дигидроксокарбоната меди(II) образуются оксид меди(II), углекислый газ и вода.

                        IV комплексные соли

                        1. 1. Комплексные соединения в водных растворах практически полностью диссоциируют на внешнюю и внутреннюю сферы, т е как сильные электролиты (первичная диссоциация).K4Fe(CN)6 → 4K+ + Fe(CN)64—Сложные ионы, в свою очередь, диссоциируют как слабые электролиты многоступенчато и обратимо. Это вторичная диссоциация сложных ионов.Fe(CN)63— ⟷ Fe(CN)52— + CN—
                              Fe(CN)52— ⟷ Fe(CN)4— + CN—
                              Fe(CN)4— ⟷ [Fe(CN)3] + CN—
                              [Fe(CN)3] ⟷ [Fe(CN)2]+ + CN—
                              [Fe(CN)2]+ ⟷ [Fe(CN)2]2+ + CN—
                              [Fe(CN)]2+ ⟷ Fe3+ + CN— Эту многостадийную диссоциацию можно резюмировать следующим уравнением: Fe(CN)63— ⟷ Fe3+ + 6CN—
                           1. 1. Комплексные соли способны вступать в реакции обмена со средними солями. В результате этой реакции образуются две другие соли: комплексная и средняя.FeCl3 + K4Fe(CN)6 = Fe4Fe(CN)6↓ + 3KClЭта реакция является качественной реакцией на ионы Fe3+. Нерастворимое соединение, образующееся в результате реакции, имеет ультрамариновый цвет и называется берлинской лазурью или гексацианоферратом железа (III)-калия (II.
                              1. 1. При нагревании комплексные соли разлагаются.Тетрагидроксоалюминат натрия разлагается на алюминат натрия и воду.NaAl(OH)4 → NaAlO2 + 2H2O
                                 1. При взаимодействии комплексной соли со средней солью происходит разрушение комплексов за счет образования малорастворимых соединений.2[Cu(NH3)2]Cl + K2S → CuS↓ + 2KCl + 4NH3↑

                                 Взаимодействие с оксидами и кислотами

                                 Соли реагируют путем сплавления с кислыми или амфотерными оксидами. При этом образуется новое солевое соединение, а оксиды замещаются менее летучими. Эта реакция не происходит с основными оксидами. Например, карбонат калия K2CO3 сплавляется с оксидом кремния(IV) SiO2 с образованием силиката калия KSiO3 и выделением углекислого газа CO2: K2CO3 + SiO2 → KSiO3 + CO2↑. K2CO3 также может взаимодействовать с оксидом алюминия с образованием алюмината калия KAlO2 и углекислого газа CO2: K2CO3 + Al2O3 → 2KAlO2 + CO2↑.

                                 Реакция с кислотами может происходить только в том случае, если кислота и соль, образованная более слабой кислотой, реагируют. Показателем возможной совместной реакции солей с кислотами можно считать:

                                 • осадок;
                                 • вода;
                                 • газообразное вещество;
                                 • слабый электролит.

                                 Например, нерастворимое соединение угольной кислоты карбонат магния MgCO3 реагирует с сильной серной кислотой: MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + CO2. Растворимый силикат калия как производное кремниевой кислоты может взаимодействовать с соляной кислотой, поскольку ожидается, что в результате реакции образуется нерастворимая кремниевая кислота: K2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2KC

                                 Реакции с основаниями и другими солями

                                 В основном со щелочами взаимодействуют только соли аммония и тяжелых металлов, если при этом они растворимы. В результате получается новое солевое вещество и новое основание. Например, сульфат меди(II) CuSO4 реагирует с гидроксидом калия KOH, в результате чего образуется сульфат калия K2SO4, и выпадает в осадок гидроксид меди Cu(OH): 2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu(OH) 2.

                                 Взаимодействие хлорида аммония с гидроксидом натрия описывается следующим уравнением (NH4)2SO4 + 2KOH → 2H2O + K2SO4 + 2NH3↑. Если воздействовать основанием на кислую соль, в результате получится средняя соль и вода. Например, бикарбонат натрия NaHCO3 взаимодействует с гидроксидом натрия NaOH: NaHCO3 + NaOH → Na3CO3 + H2O.

                                 Реакции между солями возможны только в случае хорошей растворимости обоих веществ, с образованием двух новых солей. С нерастворимым соединением взаимодействия не происходит. Некоторые кислые вещества реагируют со слабокислыми солями и их промежуточными соединениями.

                                 Взаимодействие средних солей с металлами

                                 Реакция соли с металлом протекает, если свободный исходный металл более активен, чем тот, который входит в состав исходной соли. Узнать, какой металл более активен, можно с помощью электрохимического ряда напряжений металлов.

                                 Так, например, железо взаимодействует с сульфатом меди в водном растворе, так как оно более активно, чем медь (слева в ряду активности):

                                 В то же время железо не реагирует с раствором хлорида цинка, так как оно менее активно, чем цинк:

                                 Следует отметить, что такие активные металлы, как щелочные и щелочноземельные металлы, при добавлении к водным растворам солей будут реагировать преимущественно не с солью, а с водой, содержащейся в растворах.

                                 Взаимодействие средних солей с гидроксидами металлов

                                 Сделаем оговорку, что в данном случае под гидроксидами металлов мы понимаем соединения типа Ме(ОН)х.

                                 Для того чтобы промежуточная соль прореагировала с гидроксидом металла, необходимо одновременное выполнение двух условий:

                                 • в предполагаемых продуктах должен быть обнаружен осадок или газ;
                                 • исходная соль и исходный гидроксид металла должны быть растворимы.

                                 Рассмотрим пару случаев, чтобы изучить это правило.

                                 Определим, какая из следующих реакций протекает, и напишем уравнения предшествующих реакций:

                                 • 1) PbS + КОН
                                 • 2) FeCl3 + NaOH

                                 Рассмотрим первое взаимодействие сульфида свинца и гидроксида калия. Напишем предполагаемую ионообменную реакцию и пометим слева и справа «шторками», обозначив ее так, чтобы еще не было известно, идет ли реакция на самом деле:

                                 В предлагаемых продуктах мы видим гидроксид свинца (II), который, согласно таблице растворимости, нерастворим и должен оседать. Однако сделать вывод о том, что реакция продолжается, пока нельзя, так как мы не проверили выполнение еще одного обязательного требования: растворимости исходной соли и гидроксида. Сульфид свинца является нерастворимой солью, а это означает, что реакция не идет, так как не выполняется одно из обязательных условий реакции между солью и гидроксидом металла. Т.е.:

                                 Рассмотрим второе предполагаемое взаимодействие между хлоридом железа(III) и гидроксидом калия. Запишем ожидаемую реакцию ионного обмена и обозначим ее слева и справа «занавесками», как и в первом случае:

                                 В предлагаемых продуктах мы видим гидроксид железа (III), который нерастворим и должен оседать. Однако сделать вывод о ходе реакции еще нельзя. Для этого надо также проверить растворимость исходной соли и гидроксида. Оба исходных вещества растворимы, поэтому можно сделать вывод, что реакция продолжается.

                                 Термическое разложение кислых солей

                                 Все кислые соли разлагаются при нагревании. В рамках программы ЕГЭ по химии, начиная с реакций разложения кислых солей, вы должны узнать, как разлагаются углеводороды. Металлические бикарбонаты разлагаются уже при температуре выше 60 °C. При этом образуются карбонат металла, углекислый газ и вода.

                                 Последние две реакции являются основной причиной образования накипи на поверхности водонагревательных элементов в электрочайниках, стиральных машинах и т.п.

                                 Гидрокарбонат аммония разлагается, не оставляя твердых остатков, с образованием двух газов и паров воды:

                                 Разложение карбонатов

                                 Все нерастворимые карбонаты, а также карбонаты лития и аммония термически неустойчивы и при нагревании разлагаются. Карбонаты металлов разлагаются на оксид металла и диоксид углерода, а карбонат аммония дает три продукта: аммиак, диоксид углерода и воду.

                                 Разложение хлората калия

                                 Реакция разложения хлората калия может протекать по-разному. В присутствии катализатора (обычно MnO2) реакция приводит к образованию хлорида калия и кислорода. Без катализатора реакция пойдет по типу сопропорционирования.

                                 Разложение нитратов

                                 Абсолютно все нитраты разлагаются при нагревании, причем характер разложения зависит от положения металла в ряду активности.

                                 Разложение солей аммония

                                 Термическое разложение солей аммония часто сопровождается образованием аммиака:

                                 Если кислотный остаток обладает окислительными свойствами, вместо аммиака образуется какой-либо продукт его окисления, например молекулярный азот N2 или оксид азота (I).

                                 Методы получения

                                 Существует несколько способов получения солей:

                                 • Реакция кислот с металлами, основными и амфотерными оксидами/гидроксидами
                                 • Взаимодействие кислых оксидов со щелочами, основными и амфотерными оксидами/гидроксидами
                                 • Взаимодействие солей с кислотами, другими солями (если образуется продукт, выходящий из сферы реакции)
                                 • Взаимодействие простых веществ

                                 Кристаллогидраты обычно получают кристаллизацией соли из водных растворов; однако известны также кристаллические сольваты солей, осажденные из неводных растворителей (например, CaBr2 3 C2H5OH).

                                 Значение солей для человека

                                 Наименование солей Состав продуктов Влияние на организм человека Болезни из-за нехватки солей

                                 1. Соли кальция	Молоко, рыба, овощи	Увеличение роста и прочности костей	Плохой рост скелета, кариес зубов и т.д.
                                 2. Соли железа	Говяжья печень, Говядина	Они входят в состав гемоглобина	Анемия
                                 3. Соли магния	Горох, курага	Улучшить работу кишечника	Нарушенная пищеварительная система

                                 Применение солей

                                 Соли широко используются как в производстве, так и в быту.

                                 1. Соли соляной кислоты. Из хлоридов наиболее часто используются хлорид натрия и хлорид калия.
                                    Хлористый натрий (поваренная соль) выделяют из озерной и морской воды, а также добывают в соляных копях. Поваренная соль используется в пищу. В промышленности хлорид натрия служит сырьем для производства хлора, гидроксида натрия и соды.
                                    Хлористый калий используется в сельском хозяйстве как калийное удобрение.
                                 2. Соли серной кислоты. В строительстве и медицине широко применяют полуводный гипс, получаемый обжигом породы (дигидрат сульфата кальция). При смешивании с водой он быстро схватывается с образованием дигидрата сульфата кальция, то есть гипса.
                                    Декагидрат сульфата натрия используется в качестве сырья для производства безалкогольных напитков.
                                 3. Соли азотной кислоты. Нитраты чаще всего используются в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Наиболее важными из них являются нитрат натрия, нитрат калия, нитрат кальция и нитрат аммония. Обычно эти соли называют селитрой.
                                 4. Из ортофосфатов наибольшее значение имеет ортофосфат кальция. Эта соль является основным компонентом полезных ископаемых: фосфоритов и апатитов. Фосфориты и апатиты используются в качестве сырья при производстве фосфорных удобрений, таких как суперфосфат и осадок.
                                 5. Соли угольной кислоты. Карбонат кальция используется как сырье для производства извести.
                                    Карбонат натрия (сода) используется в производстве стекла и мыла.
                                    Карбонат кальция также встречается в природе в виде известняка, мела и мрамора.

                                 Примеры формул солей

                                 

                                 Для составления формулы соли необходимо знать заряды катиона и аниона, а также учитывать, что соединение электрически нейтрально. Чтобы узнать значения зарядов ионов, можно воспользоваться таблицей, размещенной на титульном листе 2 (так называемая таблица растворимости).

                                 Составьте формулу соли, содержащей катионы и анионы
                                 В состав соли входят ионы, значения зарядов которых неодинаковы: 2 и 3. Наименьшим числом, которое можно разделить без остатка между 2 и 3, является число 6. Разделите его на значения зарядов катиона (6:2 = 3) и аниона (6:3 = 2). Получаем количество этих ионов в формульной единице соединения, то есть соответствующие индексы в химической формуле соли:

                                 

                                 Графических формул для солей, как и для других ионных соединений, не составляют.

                                 https://24smi.org/facts/52878-interesnye-fakty-o-khimii-ot-periodicheskoi-tablit.html

                                 Читать статью  Цена на цветмет алюминия за 1 кг в пунктах приема