Vandenilio chlorido rūgšties sąveika su šarmu. Druska. Druskų klasifikacija, sudėtis ir pavadinimai

Rūgštinės druskos

Žinių apie rūgštines druskas pritaikymo užduotys randamos Vieningojo valstybinio egzamino variantuose
skirtingais sunkumo lygiais (A, B ir C). Todėl ruošiant mokinius egzaminui
reikia apsvarstyti šiuos klausimus.

1. Apibrėžimas ir nomenklatūra.

Rūgščių druskos yra daugiabazių rūgščių vandenilio atomų nevisiško metalo pakeitimo produktai. Rūgščių druskų nomenklatūra nuo vidutinės skiriasi tik tuo, kad prie druskos pavadinimo pridedamas priešdėlis "hidro ..." arba "dihidro ...", pavyzdžiui: NaHCO 3 - bikarbonatas natris, Ca (H 2 PO 4) 2 - divandenilio fosfatas kalcio.

2. Priėmimas.

Rūgščių druskos gaunamos rūgštims sąveikaujant su metalais, metalų oksidais, metalų hidroksidais, druskomis, amoniaku, jei rūgšties yra perteklius.

Pavyzdžiui:

Zn + 2H 2 SO 4 = H 2 + Zn (HSO 4) 2,

CaO + H 3 PO 4 = CaHPO 4 + H 2 O,

NaOH + H 2 SO 4 = H 2 O + NaHSO 4,

Na 2 S + HCl = NaHS + NaCl,

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4,

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4.

Taip pat rūgštinės druskos gaunamos sąveikaujant rūgštiniams oksidams su šarmais, jei oksido yra perteklius. Pavyzdžiui:

CO 2 + NaOH = NaHCO 3,

2SO 2 + Ca (OH) 2 = Ca (HSO 3) 2.

3. Interkonversijos.

Vidutinė druska, rūgšti druska; Pavyzdžiui:

K 2 CO 3 KHCO 3.

Norint gauti rūgštų iš vidutinės druskos, reikia pridėti rūgšties perteklių arba atitinkamą oksidą ir vandenį:

K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 = 2KHCO 3.

Norint gauti vidutinę druską iš rūgštinės druskos, reikia pridėti šarmo perteklių:

KHCO 3 + KOH = K 2 CO 3 + H 2 O.

Verdant bikarbonatai suyra ir susidaro karbonatai:

2KHCO 3 K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2.

4. Savybės.

Rūgščių druskos pasižymi rūgščių savybėmis, sąveikauja su metalais, metalų oksidais, metalų hidroksidais ir druskomis.

Pavyzdžiui:

2KНSO 4 + Mg = H 2 + MgSO 4 + K 2 SO 4,

2KHSO 4 + MgO = H 2 O + MgSO 4 + K 2 SO 4,

2KHSO 4 + 2NaOH = 2H 2 O + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4,

2KHSO 4 + Cu (OH) 2 = 2H 2 O + K 2 SO 4 + CuSO 4,

2KHSO 4 + MgCO 3 = H 2 O + CO 2 + K 2 SO 4 + MgSO 4,

2KHSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + K 2 SO 4 + 2HCl.

5. Rūgščių druskų problemos. Vienos druskos susidarymas.

Sprendžiant pertekliaus ir trūkumo problemas, reikia atsiminti apie rūgščių druskų susidarymo galimybę, todėl pirmiausia sudaromos visų galimų reakcijų lygtys. Suradus reagentų kiekius, daroma išvada, kokia druska bus gauta, o uždavinys išsprendžiamas naudojant atitinkamą lygtį.

1 uždavinys. Per tirpalą, kuriame yra 60 g NaOH, buvo išleista 44,8 L CO 2. Raskite susidariusios druskos masę.

Sprendimas

(NaOH) = m/M= 60 (g) / 40 (g/mol) = 1,5 mol;

(CO 2) = V/V m= 44,8 (l) / 22,4 (l / mol) = 2 mol.

Kadangi (NaOH): (CO 2) = 1,5: 2 = 0,75: 1, darome išvadą, kad CO 2 yra perteklius, todėl bus gauta rūgštinė druska:

NaOH + CO 2 = NaHCO 3.

Susidariusios druskos medžiagos kiekis lygus sureagavusio natrio hidroksido medžiagos kiekiui:

(NaHCO 3) = 1,5 mol.

m(NaHCO 3) = M= 84 (g/mol) 1,5 (mol) = 126 g.

Atsakymas: m(NaHCO 3) = 126 g.

2 uždavinys. Fosforo (V) oksidas, sveriantis 2,84 g, buvo ištirpintas 120 g 9% ortofosforo rūgšties. Gautas tirpalas virinamas, tada į jį įpilama 6 g natrio hidroksido. Raskite gautos druskos masę.

Duota:	Rasti: m(druska).
m(P 2 O 5) = 2,84 g,
m ( tirpalas) (H 3 PO 4) = 120 g,
(H3PO4) = 9 %
m(NaOH) = 6 g.

Sprendimas

(P 2 O 5) = m/M= 2,84 (g) / 142 (g / mol) = 0,02 mol,

todėl 1 (gautas H 3 PO 4) = 0,04 mol.

m(H 3 PO 4) = m(tirpalas) = ​​120 (g) 0,09 = 10,8 g.

2 (H3PO4) = m/M= 10,8 (g) / 98 (g / mol) = 0,11 mol,

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

(NaOH) = m/M= 6 (g) / 40 (g / mol) = 0,15 mol.

Tiek, kiek

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

Jūs gaunate natrio-divandenilio fosfatą:

(NaH 2 PO 4) = 0,15 mol,

m(NaH 2 PO 4) = M = 120 (g / mol) 0,15 (mol) = 18 g.

Atsakymas: m(NaH 2 PO 4) = 18 g.

3 uždavinys. Vandenilio sulfidas, kurio tūris yra 8,96 L, buvo išleistas per 340 g 2% amoniako tirpalo. Pavadinkite reakcijos metu gautą druską ir nustatykite jos masę.

Atsakymas: amonio hidrosulfidas,
m(NH4HS) = 20,4 g.

4 uždavinys. Dujos, gautos deginant 3,36 l propano, sureagavo su 400 ml 6% kalio hidroksido tirpalo (= 1,05 g/ml). Raskite gauto tirpalo sudėtį ir druskos masės dalį gautame tirpale.

Atsakymas:(KHSO 3) = 10,23 %.

5 uždavinys. Visas anglies dioksidas, gautas sudeginus 9,6 kg anglies, buvo išleistas per tirpalą, kuriame yra 29,6 kg kalcio hidroksido. Raskite gautos druskos masę.

Atsakymas: m(Ca (HCO 3) 2) = 64,8 kg.

6 uždavinys. 9,8 kg 20 % sieros rūgšties tirpale ištirpinta 1,3 kg cinko. Raskite gautos druskos masę.

Atsakymas: m(ZnSO 4) = 3,22 kg.

6. Rūgščių druskų problemos. Dviejų druskų mišinio susidarymas.

Tai sunkesnė rūgščių druskų problemų versija. Priklausomai nuo reagentų kiekio, gali susidaryti dviejų druskų mišinys.

Pavyzdžiui, neutralizuojant fosforo (V) oksidą šarmu, priklausomai nuo reagentų molinio santykio, gali susidaryti šie produktai:

P 2 O 5 + 6NaOH = 2Na 3 PO 4 + 3H 2 O,

(P2O5): (NaOH) = 1:6;

P 2 O 5 + 4NaOH = 2Na 2 HPO 4 + H 2 O,

(P2O5): (NaOH) = 1:4;

P 2 O 5 + 2NaOH + H 2 O = 2NaH 2 PO 4,

(P2O5): (NaOH) = 1:2.

Reikėtų atsiminti, kad nevisiškai neutralizavus, gali susidaryti dviejų junginių mišinys. Kai 0,2 mol P 2 O 5 sąveikauja su šarmo tirpalu, kuriame yra 0,9 mol NaOH, molinis santykis yra nuo 1:4 iki 1:6. Tokiu atveju susidaro dviejų druskų mišinys: natrio fosfatas ir natrio vandenilio fosfatas.

Jei šarminiame tirpale yra 0,6 mol NaOH, tada molinis santykis bus skirtingas: 0,2: 0,6 = 1: 3, jis yra nuo 1: 2 iki 1: 4, todėl gaunamas dviejų kitų druskų mišinys: divandenilio fosfatas ir natrio vandenilio fosfatas.

Šios užduotys gali būti atliekamos įvairiais būdais. Remsimės prielaida, kad dvi reakcijos vyksta vienu metu.

Al g o r ir t m e shen i

1. Sudarykite visų galimų reakcijų lygtis.

2. Raskite reaguojančių medžiagų kiekį ir pagal jų santykį nustatykite dviejų vienu metu vykstančių reakcijų lygtis.

3. Vieno iš reaguojančių medžiagų kiekį pirmoje lygtyje nurodykite kaip X apgamas, antrame - adresu apgamas.

4. Išreikšti per X ir adresu kito reagento kiekis pagal molinius santykius pagal lygtis.

5. Sudarykite lygčių sistemą su dviem nežinomaisiais.

1 uždavinys. Fosforo (V) oksidas, gautas sudeginus 6,2 g fosforo, buvo išleistas per 200 g 8,4 % kalio hidroksido tirpalo. Kokios medžiagos ir kokiais kiekiais gaunamos?

Duota:	Rasti: 1 ; 2 .
m(P) = 6,2 g,
m(KOH tirpalas) = ​​200 g,
(KOH) = 8,4 %.

Sprendimas

(P) = m/M= 6,2 (g) / 31 (g / mol) = 0,2 mol,

Atsakymas.((NH 4) 2 HPO 4) = 43,8 %
(NH 4 H 2 PO 4) = 12,8 %.

4 uždavinys. Į 50 g fosforo rūgšties tirpalo, kurio masės dalis yra 11,76%, įpilta 150 g kalio hidroksido tirpalo, kurio masės dalis yra 5,6%. Raskite likučio, gauto išgarinant tirpalą, sudėtį.

Atsakymas: m(K 3 PO 4) = 6,36 g,
m(K 2 HPO 4) = 5,22 g.

5 uždavinys. Sudegė 5,6 l butano (NU), o susidaręs anglies dioksidas buvo išleistas per tirpalą, kuriame yra 102,6 g bario hidroksido. Raskite gautų druskų mases.

Atsakymas: m(BaCO 3) = 39,4 g,
m(Ba (HCO 3) 2) = 103,6 g.

DRUSKOS, cheminių junginių klasė. Šiuo metu nėra visuotinai priimto sąvokos „druska“, taip pat terminų „rūgštys ir bazės“, kurių sąveikos produktai yra druskos, apibrėžimo. Druskos gali būti laikomos rūgščių vandenilio protonų pakeitimo metalo jonais, NH 4 +, CH 3 NH 3 + ir kitų bazės katijonų ar OH grupių rūgščių anijonais produktais (pvz., Cl -, SO 4 2-).

klasifikacija

Pavyzdžiui, visiškai pakaitiniai produktai yra vidutinės druskos. Na 2 SO 4, MgCl 2, dalinai rūgštinės arba bazinės druskos, pavyzdžiui, KHSO 4, СuСlOH. Taip pat yra paprastų druskų, įskaitant vieno tipo katijonus ir vieno tipo anijonus (pavyzdžiui, NaCl), dvigubų druskų, turinčių dviejų tipų katijonus (pavyzdžiui, KAl (SO 4) 2 12H 2 O), mišrių druskų, kurios apima dviejų tipų rūgščių liekanos (pvz., AgClBr). Sudėtingose ​​druskose yra sudėtingų jonų, tokių kaip K4.

Fizinės savybės

Tipiškos druskos yra kristalinės medžiagos, turinčios joninę struktūrą, pavyzdžiui, CsF. Yra ir kovalentinių druskų, pavyzdžiui, AlCl3. Tiesą sakant, daugelio druskų cheminio ryšio pobūdis yra sumaišytas.

Tirpumas vandenyje išskiria tirpias, mažai tirpias ir praktiškai netirpias druskas. Beveik visos natrio, kalio ir amonio druskos, daugelis nitratų, acetatų ir chloridų, išskyrus vandenyje hidrolizuotas daugiavalenčių metalų druskas, ir daugelis rūgščių druskų yra tirpios.

Druskų tirpumas vandenyje kambario temperatūroje

	Anijonai
	F -	Cl -	Br -	aš -	S 2-	NE 3 -	CO 3 2-	SiO 3 2-	SO 4 2-	PO 4 3-
Na +	R	R	R	R	R	R	R	R	R	R
K +	R	R	R	R	R	R	R	R	R	R
NH4+	R	R	R	R	R	R	R	R	R	R
Mg 2+	RK	R	R	R	M	R	N	RK	R	RK
Ca 2+	Nc	R	R	R	M	R	N	RK	M	RK
Sr 2+	Nc	R	R	R	R	R	N	RK	RK	RK
Ba 2+	RK	R	R	R	R	R	N	RK	Nc	RK
Sn 2+	R	R	R	M	RK	R	N	N	R	N
Pb 2+	N	M	M	M	RK	R	N	N	N	N
Al 3+	M	R	R	R	G	R	G	Nc	R	RK
Cr 3+	R	R	R	R	G	R	G	N	R	RK
Mn 2+	R	R	R	R	N	R	N	N	R	N
Fe 2+	M	R	R	R	N	R	N	N	R	N
Fe 3+	R	R	R	-	-	R	G	N	R	RK
Co 2+	M	R	R	R	N	R	N	N	R	N
Ni 2+	M	R	R	R	RK	R	N	N	R	N
Cu 2+	M	R	R	-	N	R	G	N	R	N
Zn 2+	M	R	R	R	RK	R	N	N	R	N
CD 2+	R	R	R	R	RK	R	N	N	R	N
Hg 2+	R	R	M	Nc	Nc	R	N	N	R	N
Hg 2 2+	R	Nc	Nc	Nc	RK	R	N	N	M	N
Ag +	R	Nc	Nc	Nc	Nc	R	N	N	M	N

Legenda:

P - medžiaga gerai tirpsta vandenyje; M - mažai tirpus; H – praktiškai netirpsta vandenyje, bet lengvai tirpsta silpnose arba praskiestose rūgštyse; PK netirpsta vandenyje ir tirpsta tik stipriose neorganinėse rūgštyse; NK – netirpi nei vandenyje, nei rūgštyse; D – visiškai hidrolizuojamas ištirpus ir neegzistuoja sąlytyje su vandeniu. Brūkšnys reiškia, kad tokios medžiagos iš viso nėra.

Vandeniniuose tirpaluose druskos visiškai arba iš dalies disocijuoja į jonus. Silpnų rūgščių ir (arba) silpnų bazių druskos hidrolizuojamos. Vandeniniuose druskų tirpaluose yra hidratuotų jonų, jonų porų ir sudėtingesnių cheminių formų, įskaitant hidrolizės produktus ir kt. Nemažai druskų taip pat tirpsta alkoholiuose, acetone, rūgščių amiduose ir kituose organiniuose tirpikliuose.

Iš vandeninių tirpalų druskos gali kristalizuotis kristalinių hidratų pavidalu, iš nevandeninių tirpalų - kristalų solvatų pavidalu, pavyzdžiui, CaBr 2 3C 2 H 5 OH.

Duomenų apie įvairius vandens-druskos sistemose vykstančius procesus, apie druskų tirpumą esant jų bendrai, priklausomai nuo temperatūros, slėgio ir koncentracijos, apie kietųjų ir skystųjų fazių sudėtį galima gauti ištyrus vandens-druskos sistemų tirpumo diagramas. .

Bendrieji druskų sintezės metodai.

1. Vidutinių druskų gavimas:

1) metalas su nemetalu: 2Na + Cl 2 = 2NaCl

2) metalas su rūgštimi: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

3) metalas su mažiau aktyvaus metalo druskos tirpalu Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4) bazinis oksidas su rūgštiniu oksidu: MgO + CO 2 = MgCO 3

5) bazinis oksidas su rūgštimi CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

6) bazės su rūgšties oksidu Ba (OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 + H 2 O

7) bazės su rūgštimi: Ca (OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O

8) druskos su rūgštimi: MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O + CO 2

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

9) bazinis tirpalas su druskos tirpalu: Ba (OH) 2 + Na 2 SO 4 = 2NaOH + BaSO 4

10) dviejų druskų tirpalai 3CaCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6NaCl

2. Rūgščių druskų gavimas:

1. Rūgšties sąveika su bazės trūkumu. KOH + H 2 SO 4 = KHSO 4 + H 2 O

2. Bazės reakcija su rūgštinio oksido pertekliumi

Ca (OH) 2 + 2CO 2 = Ca (HCO 3) 2

3. Vidutinės druskos sąveika su rūgštimi Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 3Ca (H 2 PO 4) 2

3. Bazinių druskų gavimas:

1. Druskų, susidariusių su silpna baze ir stipria rūgštimi, hidrolizė

ZnCl 2 + H 2 O = Cl + HCl

2. Nedidelių šarmų kiekių įpylimas į vidutinių metalų druskų AlCl 3 + 2NaOH = Cl + 2NaCl tirpalus.

3. Silpnų rūgščių druskų sąveika su vidutinėmis druskomis

2MgCl 2 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = 2 CO 3 + CO 2 + 4NaCl

4. Sudėtinių druskų gavimas:

1. Druskų reakcijos su ligandais: AgCl + 2NH 3 = Cl

FeCl 3 + 6KCN] = K 3 + 3KCl

5. Dvigubų druskų gavimas:

1. Bendra dviejų druskų kristalizacija:

Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 24H 2 O = 2 + NaCl

4. Redokso reakcijos dėl katijono ar anijono savybių. 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O

2. Rūgščių druskų cheminės savybės:

Terminis skilimas, kad susidarytų vidutinė druska

Ca (HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O

Sąveika su šarmais. Vidutinės druskos gavimas.

Ba (HCO 3) 2 + Ba (OH) 2 = 2BaCO 3 + 2H 2 O

3. Bazinių druskų cheminės savybės:

Terminis skilimas. 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

Sąveika su rūgštimi: vidutinės druskos susidarymas.

Sn (OH) Cl + HCl = SnCl 2 + H 2 O

4. Sudėtinių druskų cheminės savybės:

1. Kompleksų sunaikinimas dėl blogai tirpių junginių susidarymo:

2Cl + K 2 S = CuS + 2KCl + 4NH3

2. Ligandų mainai tarp išorinės ir vidinės sferos.

K 2 + 6H 2 O = Cl 2 + 2KCl

5. Dvigubų druskų cheminės savybės:

Sąveika su šarminiais tirpalais: KCr (SO 4) 2 + 3KOH = Cr (OH) 3 + 2K 2 SO 4

2. Redukcija: KCr (SO 4) 2 + 2H ° (Zn, skiedimas H 2 SO 4) = 2CrSO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 4

Daugelio druskų-chloridų, sulfatų, karbonatų, boratų Na, K, Ca, Mg pramoninės gamybos žaliavos yra jūros ir vandenynų vanduo, natūralūs sūrymai, susidarantys jam garuojant, kietos druskų nuosėdos. Grupei mineralų, kurie sudaro nuosėdines druskų nuosėdas (Na, K ir Mg sulfatai ir chloridai), naudojamas įprastinis pavadinimas „natūralios druskos“. Didžiausi kalio druskų telkiniai yra Rusijoje (Solikamske), Kanadoje ir Vokietijoje, galingi fosfatų rūdų telkiniai – Šiaurės Afrikoje, Rusijoje ir Kazachstane, NaNO3 – Čilėje.

Druskos naudojamos maisto, chemijos, metalurgijos, stiklo, odos, tekstilės, žemės ūkyje, medicinoje ir kt.

Pagrindinės druskų rūšys

1. Boratai(oksoboratai), boro rūgščių druskos: metabolinis HBO 2, ortoborinis H 3 VO 3 ir poliboro rūgštys, neišskirtos laisvos būsenos. Pagal boro atomų skaičių molekulėje jie skirstomi į mono-, di-, tetra-, heksaboratus ir tt Boratai dar vadinami pagal juos formuojančias rūgštis ir pagal В 2 О 3 molių skaičių. 1 moliui bazinio oksido. Taigi įvairūs metabolitai gali būti vadinami monoboratais, jei juose yra B (OH) 4 anijonas arba grandinės anijonas (BO 2) n n-diboratai - jei juose yra dvigubos grandinės anijonas (B 2 O 3 (OH) 2) n 2n -triboratai – jei juose yra žiedo anijono (B 3 O 6) 3-.

Borato struktūros apima boro-deguonies grupes - „blokus“, kuriuose yra nuo 1 iki 6, o kartais ir 9 boro atomai, pavyzdžiui:

Boro atomų koordinacinis skaičius yra 3 (boro-deguonies trikampės grupės) arba 4 (tetraedrinės grupės). Boro-deguonies grupės yra ne tik salų, bet ir sudėtingesnių struktūrų – grandininių, sluoksniuotų ir karkasinių polimerizuotų – pagrindas. Pastarieji susidaro pašalinus vandenį hidratuotų boratų molekulėse ir susidarius tiltiniams ryšiams per deguonies atomus; procesą kartais lydi B – O jungties polianijonų viduje nutrūkimas. Polianijonai gali pridėti šonines grupes – boro-deguonies tetraedrus ar trikampius, jų dimerus arba pašalinius anijonus.

Amonis, šarmai ir kiti metalai oksidacijos būsenoje +1 dažniausiai sudaro hidratuotus ir bevandenius MBO 2 tipo metabolitus, tetraboratus M 2 B 4 O 7, pentaboratus МB 5 O 8, taip pat dekaboratus М 4 B 10 O 17. nH 2 O. Šarminės žemės ir kiti metalai, esantys + 2 oksidacijos būsenoje, dažniausiai duoda hidratuotus metaboratus, M 2 B 6 O 11 triboratus ir MB 6 O 10 heksaboratus. taip pat bevandeniai meta-, orto- ir tetraboratai. Metalams, kurių oksidacijos būsena + 3, būdingi hidratuoti ir bevandeniai ortoboratai MBO 3.

Boratai yra bespalvės amorfinės medžiagos arba kristalai (dažniausiai mažos simetrijos struktūros – monoklininės arba rombinės). Bevandenių boratų lydymosi temperatūra yra nuo 500 iki 2000 ° C; Aukščiausios lydymosi temperatūros yra šarminių metalų metaboratai ir orto- bei metaboratai. Dauguma boratų lengvai suformuoja stiklus, kai jų lydalai atvėsinami. Hidratuotų boratų kietumas pagal Moso skalę yra 2–5, bevandenių – iki 9.

Hidratuoti monoboratai praranda kristalizacijos vandenį iki ~ 180 ° С, poliboratai - 300-500 ° С; vandens pašalinimas dėl OH grupių, koordinuotų aplink boro atomus, vyksta iki ~ 750 ° C. Visiškai dehidratuojant susidaro amorfinės medžiagos, kurios 500–800 ° C temperatūroje daugeliu atvejų „persitvarko“ - kristalizuojasi, kartu (poliboratams) vyksta dalinis skilimas, išsiskiriantis В 2 О 3.

Šarminių metalų, amonio ir T1 (I) boratai tirpsta vandenyje (ypač meta- ir pentaboratai), hidrolizuojasi vandeniniuose tirpaluose (tirpalai turi šarminę reakciją). Daugumą boratų lengvai skaido rūgštys, kai kuriais atvejais veikiant CO 2; ir SO 2;. Šarminių žemių ir sunkiųjų metalų boratai sąveikauja su šarmų tirpalais, karbonatais ir šarminių metalų hidrokarbonatais. Bevandeniai boratai yra chemiškai stabilesni nei hidratuoti boratai. Su kai kuriais alkoholiais, ypač su gliceroliu, boratai sudaro vandenyje tirpius kompleksus. Veikiant stipriiems oksidatoriams, ypač H 2 O 2, arba elektrocheminės oksidacijos metu, boratai virsta peroksoboratais.

Yra žinoma apie 100 natūralių boratų, kurie daugiausia yra Na, Mg, Ca, Fe druskos.

Hidratuoti boratai gaunami: neutralizuojant H 3 VO 3 metalų oksidais, hidroksidais arba karbonatais; šarminių metalų boratų, dažniausiai Na, mainų reakcijos su kitų metalų druskomis; blogai tirpių boratų tarpusavio virsmo reakcija su šarminių metalų boratų vandeniniais tirpalais; hidroterminiai procesai, naudojant šarminių metalų halogenidus kaip mineralizuojančius priedus. Bevandeniai boratai gaunami lydant arba sukepinant B 2 O 3 su metalų oksidais arba karbonatais arba dehidratuojant hidratus; pavieniai kristalai auginami boratų tirpaluose išlydytuose oksiduose, pavyzdžiui, Bi 2 O 3.

Boratai naudojami: kitiems boro junginiams gauti; kaip įkrovos komponentai stiklo, glazūrų, emalių, keramikos gamyboje; ugniai atsparioms dangoms ir impregnavimui; kaip rafinavimo, suvirinimo ir litavimo prie metalo srautų komponentai “; kaip dažų ir lakų pigmentai ir užpildai; kaip dažymo kremai, korozijos inhibitoriai, elektrolitų komponentai, fosforai ir kt. Plačiausiai naudojamas boraksas ir kalcio boratai.

2. Halidai, cheminiai halogenų junginiai su kitais elementais. Halogenidams paprastai priskiriami junginiai, kuriuose halogeno atomai yra labiau elektronneigiami nei kiti elementai. Jis, Ne ir Ar nesudaro halogenidų. Paprastieji arba dvejetainiai EHn halogenidai (n dažniausiai yra sveikasis skaičius nuo 1, kai monohalogenidai yra 7, IF 7 ir ReF 7, bet jis taip pat gali būti trupmeninis, pavyzdžiui, 7/6 Bi 6 Cl 7) apima: ypač vandenilio halogeninių rūgščių druskos ir tarphalogeniniai junginiai (pvz., halogeno fluoridai). Taip pat yra mišrių halogenidų, polihalogenidų, hidrohalogenidų, oksohalogenidų, oksihalogenidų, hidroksihalogenidų, tiohalogenidų ir kompleksinių halogenidų. Halogenų oksidacijos laipsnis halogeniduose paprastai yra -1.

Pagal elemento ir halogeno jungties pobūdį paprastieji halogenidai skirstomi į joninius ir kovalentinius. Realiai ryšiai yra mišraus pobūdžio, vyrauja vieno ar kito komponento indėlis. Šarminių ir šarminių žemių metalų halogenidai, taip pat daugelis kitų metalų mono- ir dihalogenidų yra tipiškos druskos, kuriose vyrauja joninė ryšio prigimtis. Dauguma jų yra santykinai atsparūs ugniai, mažai lakūs, lengvai tirpsta vandenyje; vandeniniuose tirpaluose jie beveik visiškai disocijuoja į jonus. Druskų savybių taip pat turi retųjų žemių elementų trihalogenidai. Joninių halogenidų tirpumas vandenyje linkęs mažėti nuo jodidų iki fluoridų. Chloridai, bromidai ir jodidai Ag +, Cu +, Hg + ir Pb 2+ blogai tirpsta vandenyje.

Padidėjęs halogeno atomų skaičius metalų halogeniduose arba metalo krūvio ir jo jono spindulio santykis padidina jungties kovalentinį komponentą, sumažina tirpumą vandenyje ir halogenidų terminį stabilumą, nepastovumo padidėjimas, oksidacijos padidėjimas, gebėjimas ir polinkis į hidrolizę. Šios priklausomybės stebimos to paties laikotarpio metalų halogenidams ir to paties metalo halogenidų serijoms. Juos galima nesunkiai atsekti šiluminių savybių pavyzdžiu. Pavyzdžiui, 4-ojo laikotarpio metalų halogenidų lydymosi ir virimo temperatūra yra atitinkamai 771 ir 1430 °C KC1, 772 ir 1960 °C CaCl 2, 967 ir 975 °C ScCl 3, -24,1 ir 136. °C TiCl4. UF 3 lydymosi temperatūra yra ~ 1500 ° C, UF 4 yra 1036 ° C, UF 5 348 ° C, UF 6 yra 64,0 ° C. EKhn junginių serijoje, esant pastoviai n, jungties kovalentiškumas paprastai didėja, pereinant nuo fluoridų iki chloridų, ir mažėja, kai iš pastarųjų pereina į bromidus ir jodidus. Taigi AlF 3 sublimacijos temperatūra yra 1280 ° C, A1C1 3 - 180 ° C, A1Br virimo temperatūra yra 3 254,8 ° C, o AlI - 407 ° C. Serijose ZrF 4, ZrCl 4 ZrBr 4, ZrI 4 sublimacijos temperatūra yra atitinkamai 906, 334, 355 ir 418 °C. MFn ir MC1n serijose, kur M yra vieno pogrupio metalas, ryšio kovalentiškumas mažėja didėjant metalo atominei masei. Yra keletas metalų fluoridų ir chloridų, kurių joninių ir kovalentinių jungties komponentų indėlis yra maždaug toks pat.

Vidutinė elemento-halogeno ryšio energija mažėja pereinant nuo fluoridų prie jodidų ir didėjant n (žr. lentelę).

Daugelis metalų halogenidų, kuriuose yra izoliuotų arba jungiamųjų O atomų (atitinkamai okso ir oksihalogenidų), pvz., vanadžio oksotrifluoridas VOF 3, niobio dioksidas NbO 2 F, volframo dioksodio jodidas WO 2 I 2.

Kompleksiniuose halogeniduose (metalų halogeniduose) yra kompleksinių anijonų, kuriuose halogeno atomai yra ligandai, pavyzdžiui, kalio heksachlorplatinatas (IV) K 2, natrio heptafluorotantalatas (V) Na, ličio heksafluorarsenatas (V) Li. Fluoro, oksofluoro ir chlormetalatai pasižymi aukščiausiu terminiu stabilumu. Pagal jungčių pobūdį joniniai junginiai su katijonais NF 4 +, N 2 F 3 +, C1F 2 +, XeF + ir kt. yra artimi kompleksiniams halogenidams.

Daugeliui halogenidų būdingas susiejimas ir polimerizacija skystoje ir dujinėje fazėse, susidarant tiltiniams ryšiams. Labiausiai linkę į tai yra I ir II grupių metalų halogenidai, AlCl3, Sb ir pereinamųjų metalų pentafluoridai, MOF 4 kompozicijos oksofluoridai. Pavyzdžiui, žinomi halogenidai su metalo ir metalo ryšiu. Cl-Hg-Hg-Cl.

Fluorai savo savybėmis labai skiriasi nuo kitų halogenidų. Tačiau paprastuose halogeniduose šie skirtumai yra mažiau ryškūs nei pačiuose halogenuose, o sudėtinguose halogeniduose - silpnesni nei paprastų.

Pavyzdžiui, daugelis kovalentinių halogenidų (ypač fluoridų) yra stiprios Lewis rūgštys. AsF 5, SbF 5, BF 3, A1C1 3. Fluorai yra superrūgščių dalis. Didesnius halogenidus redukuoja metalai ir vandenilis, pavyzdžiui:

5WF 6 + W = 6WF 5

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2

UF 6 + H 2 = UF 4 + 2HF

V-VIII grupių metalų halogenidai, išskyrus Cr ir Mn, H2 redukuojami į metalus, pavyzdžiui:

WF 6 + ЗН 2 = W + 6HF

Daugelis kovalentinių ir joninių metalų halogenidų sąveikauja tarpusavyje, sudarydami sudėtingus halogenidus, pavyzdžiui:

KC1 + TaCl 5 = K

Lengvesni halogenai gali išstumti sunkesnius iš halogenidų. Deguonis gali oksiduoti halogenidus, išskirdamas C1 2, Br 2 ir I 2. Viena iš būdingų kovalentinių halogenidų reakcijų yra sąveika su vandeniu (hidrolizė) arba jo garais kaitinant (pirohidrolizė), dėl kurios susidaro oksidai, oksi- arba oksohalogenidai, hidroksidai ir vandenilio halogenidai.

Halogenidai gaunami tiesiogiai iš elementų, vandenilio halogenidams arba vandenilio halogeninėms rūgštims sąveikaujant su elementais, oksidais, hidroksidais ar druskomis, taip pat vykstant mainų reakcijoms.

Halogenidai plačiai naudojami technologijose kaip pradinės medžiagos halogenų, šarminių ir šarminių žemės metalų gamyboje, kaip stiklų ir kitų neorganinių medžiagų komponentai; jie yra tarpiniai produktai gaminant retus ir kai kuriuos spalvotuosius metalus, U, Si, Ge ir kt.

Gamtoje halogenidai sudaro atskiras mineralų klases, kuriose yra fluoridų (pavyzdžiui, mineralų fluoritas, kriolitas) ir chloridų (silvinas, karnalitas). Bromas ir jodas randami kai kuriuose mineraluose kaip izomorfinės priemaišos. Didelis halogenidų kiekis randamas jūrų ir vandenynų vandenyje, druskoje ir požeminiuose sūrymuose. Kai kurie halogenidai, tokie kaip NaCl, KC1, CaCl 2, randami gyvuose organizmuose.

3. Karbonatai(iš lot. carbo, genus. case carbonis coal), anglies rūgšties druskos. Yra vidutiniai karbonatai su anijonu CO 3 2- ir rūgštiniai, arba bikarbonatai (pasenę bikarbonatai), su anijonu HCO 3 -. Karbonatai yra kristalinės medžiagos. Dauguma vidutinių metalų druskų, kurių oksidacijos būsena +2, kristalizuojasi į šešiakampį. kalcito tipo arba rombinio aragonito tipo gardelės.

Iš vidutinių karbonatų vandenyje tirpsta tik šarminių metalų, amonio ir Тl (I) druskos. Dėl reikšmingos hidrolizės jų tirpalai yra šarminiai. Sunkiausiai tirpsta metalų karbonatai, kurių oksidacijos būsena + 2. Priešingai, visi hidrokarbonatai lengvai tirpsta vandenyje. Vykstant mainų reakcijoms vandeniniuose tirpaluose tarp metalų druskų ir Na 2 CO 3, susidaro vidutinių karbonatų nuosėdos tais atvejais, kai jų tirpumas yra daug mažesnis nei atitinkamų hidroksidų. Tai pasakytina apie Ca, Sr ir jų analogus, lantanidus, Ag (I), Mn (II), Pb (II) ir Cd (II). Likę katijonai, sąveikaudami su ištirpusiais karbonatais dėl hidrolizės, gali duoti ne vidutinius, o bazinius krabonatus ar net hidroksidus. Vidutiniai krabonatai, kuriuose yra daug kartų įkrautų katijonų, kartais gali būti nusodinami iš vandeninių tirpalų, kai yra didelis CO 2 perteklius.

Cheminės karbonatų savybės atsiranda dėl to, kad jie priklauso silpnų rūgščių neorganinių druskų klasei. Karbonatams būdingos savybės yra susijusios su blogu jų tirpumu, taip pat pačių krabonatų ir H 2 CO 3 terminiu nestabilumu. Šios savybės naudojamos analizuojant krabonatus, pagrįstus jų skaidymu stipriomis rūgštimis ir kiekybine šio proceso metu išsiskiriančio CO 2 absorbcija šarminiame tirpale arba CO 3 2- jonų nusodinimu iš tirpalo. BaCO 3 forma. Kai CO 2 perteklius veikia vidurinio karbonato nuosėdas, tirpale susidaro bikarbonatas, pvz.: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2. Angliavandenilių buvimas natūraliame vandenyje sukelia laikiną jo kietumą. Šiek tiek kaitinant, bikarbonatai virsta vidutiniais karbonatais, kurie kaitinami skyla į oksidą ir CO 2. Kuo metalas aktyvesnis, tuo aukštesnė jo karbonato skilimo temperatūra. Taigi, Na 2 CO 3 tirpsta nesuirdamas 857 ° C temperatūroje, o karbonatams Ca, Mg ir A1 pusiausvyros skilimo slėgis pasiekia 0,1 MPa atitinkamai 820, 350 ir 100 ° C temperatūroje.

Karbonatai gamtoje yra labai paplitę dėl CO 2 ir H 2 O dalyvavimo mineralų susidarymo procesuose. karbonatai vaidina svarbų vaidmenį pasaulinėje pusiausvyroje tarp dujinio CO 2 atmosferoje, ištirpusio CO 2; ir jonus HCO 3 - ir CO 3 2- hidrosferoje ir kietąsias druskas litosferoje. Svarbiausi mineralai yra kalcitas CaCO 3, magnezitas MgCO 3, sideritas FeCO 3, smitsonitas ZnCO 3 ir kai kurie kiti.Kalkakmenis daugiausia sudaro kalcitas arba organizmų kalcito skeleto liekanos, retai aragonitas. Taip pat žinomi natūralūs hidratuoti šarminių metalų ir Mg karbonatai (pavyzdžiui, MgCO 3 ZN 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O), dvigubi karbonatai [pavyzdžiui, dolomitas CaMg (CO 3) 2, sostas Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O] ir bazinis [malachitas CuCO 3 Cu (OH) 2, hidroceruzitas 2PbCO 3 Pb (OH) 2].

Svarbiausi yra kalio karbonatas, kalcio karbonatas ir natrio karbonatas. Daugelis natūralių karbonatų yra labai vertingos metalų rūdos (pavyzdžiui, Zn, Fe, Mn, Pb, Cu karbonatai). Hidrokarbonatai atlieka svarbų fiziologinį vaidmenį kaip buferinės medžiagos, reguliuojančios kraujo pH pastovumą.

4. Nitratai, azoto rūgštis HNO 3. Žinomas beveik visiems metalams; yra ir bevandenių druskų M (NO 3) n (n yra metalo M oksidacijos būsena), ir kristalinių hidratų M (NO 3) n xH 2 O (x = 1-9) pavidalu. Iš vandeninių tirpalų, kurių temperatūra yra artima kambario temperatūrai, bevandeniai kristalizuojasi tik šarminių metalų nitratai, o likusieji – kristalinių hidratų pavidalu. To paties metalo bevandenio ir hidratuoto nitrato fizikinės ir cheminės savybės gali labai skirtis.

D-elemento nitratų bevandeniai kristaliniai junginiai yra spalvoti. Tradiciškai nitratus galima suskirstyti į junginius, kuriuose vyrauja kovalentinis ryšys (Be, Cr, Zn, Fe ir kitų pereinamųjų metalų druskos) ir daugiausia joninio tipo (šarminių ir šarminių žemių metalų druskos). Joniniams nitratams būdingas didesnis terminis stabilumas, didesnės simetrijos (kubinės) kristalų struktūrų vyravimas, nitratų jonų juostų skilimo IR spektruose nebuvimas. Kovalentiniai nitratai turi didesnį tirpumą organiniuose tirpikliuose, mažesnį terminį stabilumą, jų IR spektrai sudėtingesni; kai kurie kovalentiniai nitratai yra lakūs kambario temperatūroje, o ištirpę vandenyje iš dalies suyra, išsiskiriant azoto oksidams.

Visi bevandeniai nitratai pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis dėl NO 3 - jono, o jų oksidacinis gebėjimas didėja pereinant nuo joninių prie kovalentinių nitratų. Pastarieji suyra 100-300 ° C temperatūroje, joniniai - 400-600 ° C temperatūroje (NaNO 3, KNO 3 ir kai kurie kiti kaitinant tirpsta). Skilimo produktai kietoje ir skystoje fazėje. yra paeiliui nitritai, oksonitratai ir oksidai, kartais – laisvieji metalai (kai oksidas nestabilus, pvz., Ag 2 O), o dujinėje fazėje – NO, NO 2, O 2 ir N 2. Skilimo produktų sudėtis priklauso nuo metalo pobūdžio ir jo oksidacijos laipsnio, kaitinimo greičio, temperatūros, dujinės terpės sudėties ir kitų sąlygų. NH 4 NO 3 detonuoja, o greitai kaitinant gali sprogti, tokiu atveju susidaro N 2, O 2 ir H 2 O; lėtai kaitinant suyra į N 2 O ir H 2 O.

Laisvasis jonas NO 3 - dujų fazėje turi lygiakraštį trikampį, kurio centre yra N atomas, ONO kampai ~ 120 ° ir N-O jungties ilgis 0,121 nm, geometrinę struktūrą. Kristaliniuose ir dujiniuose nitratuose NO 3 - jonas iš esmės išlaiko savo formą ir dydį, o tai lemia erdves, nitratų struktūrą. Jonas NO 3 – gali veikti kaip mono-, dvišakis, trišakis arba tiltinis ligandas, todėl nitratams būdinga įvairiausių kristalų struktūrų tipai.

Pereinamieji metalai, esantys aukštoje oksidacijos būsenoje dėl steriškumo. sunkumų negali susidaryti bevandenių nitratų, o jiems būdingi oksonitratai, pvz., UO 2 (NO 3) 2, NbO (NO 3) 3. Nitratai sudaro daug dvigubų ir kompleksinių druskų su NO 3 jonu – vidinėje sferoje. Vandeninėje terpėje dėl hidrolizės pereinamųjų metalų katijonai sudaro kintamos sudėties hidroksonitratus (bazinius nitratus), kuriuos taip pat galima išskirti kietą būseną.

Hidratuoti nitratai nuo bevandenių skiriasi tuo, kad savo kristalinėse struktūrose metalo jonas daugeliu atvejų yra susijęs su vandens molekulėmis, o ne su NO 3 jonu. Todėl vandenyje jie tirpsta geriau nei bevandeniai nitratai, bet blogiau organiniuose tirpikliuose, silpnesni oksidatoriai nenuosekliai tirpsta kristalizacijos vandenyje 25-100°C temperatūroje. Kaitinant hidratuotus nitratus, bevandeniai nitratai, kaip taisyklė, nesusidaro, tačiau vyksta termolizė, susidarant hidroksonitratams, o vėliau oksonitratams ir metalų oksidams.

Daugeliu savo cheminių savybių nitratai yra panašūs į kitas neorganines druskas. Būdingos nitratų savybės yra dėl jų labai didelio tirpumo vandenyje, mažo terminio stabilumo ir gebėjimo oksiduoti organinius ir neorganinius junginius. Redukuojant nitratus, susidaro azoto turinčių produktų NO 2, NO, N 2 O, N 2 arba NH 3 mišinys, kuriame vyrauja vienas iš jų, priklausomai nuo redukuojančio agento rūšies, temperatūros, terpės reakcijos. , ir kiti veiksniai.

Pramoniniai nitratų gamybos metodai yra pagrįsti NH 3 absorbcija HNO 3 tirpalais (NH 4 NO 3) arba azoto dujų (NO + NO 2) absorbcija šarmų ar karbonatų tirpaluose (šarminių nitratų atveju). metalai, Ca, Mg, Ba), taip pat įvairiose metalų druskų mainų reakcijose su HNO 3 arba šarminių metalų nitratais. Laboratorijoje bevandeniams nitratams gauti naudojamos pereinamųjų metalų ar jų junginių reakcijos su skystu N 2 O 4 ir jo mišiniais su organiniais tirpikliais arba reakcijos su N 2 O 5.

Nitratai Na, K (natrio ir kalio nitratas) randami natūralių nuosėdų pavidalu.

Nitratai naudojami daugelyje pramonės šakų. Amonio nitritas (amonio nitratas) yra pagrindinės azoto turinčios trąšos; Šarminių metalų nitratai ir Ca nitratai taip pat naudojami kaip trąšos. Nitratai - raketų degalų komponentai, pirotechnikos kompozicijos, ėsdinimo tirpalai audiniams dažyti; jie naudojami metalams grūdinti, maisto produktams konservuoti, kaip vaistai, metalų oksidams gauti.

Nitratai yra toksiški. Jie sukelia plaučių edemą, kosulį, vėmimą, ūminį širdies ir kraujagyslių sistemos nepakankamumą ir kt. Mirtina nitratų dozė žmogui yra 8-15 g, leistina paros norma – 5 mg/kg. Nitratų sumai Na, K, Ca, NH3 MPC: vandenyje 45 mg / l ", dirvožemyje 130 mg / kg (3 pavojingumo klasė); daržovėse ir vaisiuose (mg / kg) - 250 bulvių, vėlyvųjų baltųjų kopūstų 500, vėlyvosios morkos 250, burokėliai 1400, svogūnai 80, cukinijos 400, melionai 90, arbūzai, vynuogės, obuoliai, kriaušės 60. Nesilaikant agrotechninių rekomendacijų, perteklinis tręšimas smarkiai padidina nitratų kiekį iš žemės ūkio produktų, paviršinį nuotėkį iš žemės ūkio produktų. ( 40-5500 mg / l), gruntinis vanduo.

5. Nitritas, azoto rūgšties druskos НNО 2. Jie daugiausia naudoja šarminių metalų ir amonio nitritus, mažiau šarminių žemių ir Zd metalus, Pb ir Ag. Apie kitų metalų nitritus yra tik fragmentiškos informacijos.

Metalų nitritai, esantys +2 oksidacijos būsenoje, sudaro kristalinius hidratus su viena, dviem ar keturiomis vandens molekulėmis. Pavyzdžiui, nitritai sudaro dvigubas ir trigubas druskas. CsNO 2 AgNO 2 arba Ba (NO 2) 2 Ni (NO 2) 2 2KNO 2, taip pat sudėtingi junginiai, pavyzdžiui, Na 3.

Kristalinės struktūros žinomos tik dėl kelių bevandenių nitritų. NO 2 anijonas turi netiesinę konfigūraciją; ONO kampas 115°, H-O jungties ilgis 0,115 nm; jungties tipas М-NO 2 yra joninis-kovalentinis.

K, Na, Ba nitritai gerai tirpsta vandenyje, Ag, Hg, Cu nitritai blogai tirpsta. Kylant temperatūrai, nitritų tirpumas didėja. Beveik visi nitritai blogai tirpsta alkoholiuose, eteriuose ir mažo poliškumo tirpikliuose.

Nitritai yra termiškai nestabilūs; tik šarminių metalų nitritai tirpsta neskaidydami, kitų metalų nitritai suyra 25-300 ° C temperatūroje. Nitritų skilimo mechanizmas yra sudėtingas ir apima keletą lygiagrečių nuoseklių reakcijų. Pagrindiniai dujinio skilimo produktai yra NO, NO 2, N 2 ir O 2, kietieji – metalo oksidas arba elementinis metalas. Išsiskyrus dideliam dujų kiekiui, sprogstamai suyra kai kurie nitritai, pavyzdžiui, NH 4 NO 2, kuris skyla į N 2 ir H 2 O.

Būdingos nitritų savybės yra susijusios su jų terminiu nestabilumu ir nitrito jono gebėjimu būti ir oksidatoriumi, ir reduktoriumi, priklausomai nuo aplinkos ir reagentų pobūdžio. Neutralioje terpėje nitritai dažniausiai redukuojami iki NO, rūgštinėje – oksiduojami iki nitratų. Deguonis ir CO 2 nesąveikauja su kietaisiais nitritais ir jų vandeniniais tirpalais. Nitritai skatina azoto turinčių organinių medžiagų, ypač aminų, amidų ir kt., skilimą. Su organiniais halogenidais RXH. reaguoja ir susidaro RONO nitritai ir RNO 2 nitro junginiai.

Pramoninė nitritų gamyba pagrįsta azoto dujų (NO + NO 2 mišinio) absorbcija Na 2 CO 3 arba NaOH tirpalais su nuoseklia NaNO 2 kristalizacija; kitų metalų nitritai pramonėje ir laboratorijose gaunami keičiant metalų druskas su NaNO 2 arba redukuojant šių metalų nitratus.

Nitritai naudojami azodažų sintezei, kaprolaktamo gamyboje, kaip oksidantai ir reduktoriai gumos, tekstilės ir metalo apdirbimo pramonėje, kaip maisto produktų konservantai. Nitritai, tokie kaip NaNO 2 ir KNO 2, yra toksiški, sukelia galvos skausmą, vėmimą, kvėpavimo slopinimą ir kt. Apsinuodijus NaNO 2, kraujyje susidaro methemoglobinas, pažeidžiamos eritrocitų membranos. Nitrozaminų susidarymas iš NaNO 2 ir aminų galimas tiesiai virškinamajame trakte.

6. Sulfatai, sieros rūgšties druskos. Žinomi vidutiniai sulfatai su anijonu SO 4 2 - rūgštūs arba hidrosulfatai su anijonu HSO 4 -, baziniai, turintys kartu su anijonu SO 4 2 - - OH grupių, pavyzdžiui, Zn 2 (OH) 2 SO 4. Taip pat yra dvigubų sulfatų, turinčių du skirtingus katijonus. Tai apima dvi dideles sulfatų grupes – alūną, taip pat šenitus M 2 E (SO 4) 2 6H 2 O, kur M – viengubo krūvio katijonas, E – Mg, Zn ir kiti dvigubai įkrauti katijonai. Žinomas trigubas sulfatas K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O (polihalito mineralas), dvigubi baziniai sulfatai, pavyzdžiui, alunito ir jarozito grupių mineralai M 2 SO 4 Al 2 (SO 4) 3 4Al (OH 3 ir M 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 4Fe (OH) 3, kur M yra vieno krūvio katijonas. Sulfatai gali būti mišrių druskų dalis, pvz., 2Na 2 SO 4 Na 2 CO 3 (mineralinis berkeitas), MgSO 4 KCl 3H 2 O (kainitas) ...

Sulfatai yra kristalinės medžiagos, vidutinės ir rūgštinės, daugeliu atvejų lengvai tirpios vandenyje. Kalcio, stroncio, švino ir kai kurių kitų sulfatai mažai tirpsta, BaSO 4, RaSO 4 praktiškai netirpsta. Baziniai sulfatai, kaip taisyklė, yra mažai tirpūs arba praktiškai netirpūs arba hidrolizuojami vandeniu. Iš vandeninių tirpalų sulfatai gali kristalizuotis kristalinių hidratų pavidalu. Kai kurių sunkiųjų metalų kristaliniai hidratai vadinami vitrioliu; vario sulfatas CuSO 4 5H 2 O, geležies sulfatas FeSO 4 7H 2 O.

Vidutiniai šarminių metalų sulfatai yra termiškai stabilūs, o rūgštiniai sulfatai kaitinami suyra, virsdami pirosulfatais: 2KHSO 4 = H 2 O + K 2 S 2 O 7. Kitų metalų vidutiniai sulfatai, taip pat baziniai sulfatai, kaitinant iki pakankamai aukštų temperatūrų, paprastai suyra susidarant metalų oksidams ir išsiskiriant SO 3.

Sulfatai yra plačiai paplitę gamtoje. Jie randami mineralų pavidalu, pavyzdžiui, gipso CaSO 4 H 2 O, mirabilito Na 2 SO 4 10H 2 O, taip pat yra jūros ir upių vandens dalis.

Daug sulfatų galima gauti sąveikaujant H 2 SO 4 su metalais, jų oksidais ir hidroksidais, taip pat skaidant lakiųjų rūgščių druskas su sieros rūgštimi.

Neorganiniai sulfatai yra plačiai naudojami. Pavyzdžiui, amonio sulfatas yra azoto trąšos, natrio sulfatas naudojamas stiklo, popieriaus pramonėje, viskozės gamyboje ir kt.. Natūralūs sulfatiniai mineralai – tai žaliavos pramoninei įvairių metalų junginių, statybinių medžiagų ir kt.

7. Sulfitai, sieros rūgšties druskos H 2 SO 3. Yra vidutiniai sulfitai su SO 3 2- anijonu ir rūgštiniai (hidrosulfitai) su HSO 3 - anijonu. Vidutiniai sulfitai yra kristalinės medžiagos. Amonio ir šarminių metalų sulfitai lengvai tirpsta vandenyje; tirpumas (g 100 g): (NH 4) 2 SO 3 40,0 (13 °C), K 2 SO 3 106,7 (20 °C). Hidrosulfitai susidaro vandeniniuose tirpaluose. Šarminių žemių ir kai kurių kitų metalų sulfitai praktiškai netirpsta vandenyje; tirpumas MgSO 3 1 g 100 g (40 °C). Žinomi kristaliniai hidratai (NH 4) 2 SO 3 H 2 O, Na 2 SO 3 7H 2 O, K 2 SO 3 2H 2 O, MgSO 3 6H 2 O ir kt.

Bevandeniai sulfitai, kaitinant be oro sandariuose induose, neproporcingai sulfidams ir sulfatams, kaitinant N 2 srove netenka SO 2, o kaitinant ore lengvai oksiduojasi iki sulfatų. Vandeninėje terpėje esant SO 2, vidutiniai sulfitai sudaro hidrosulfitus. Sulfitai yra santykinai stiprūs reduktoriai, jie oksiduojami tirpaluose su chloru, bromu, Н 2 О 2 ir kt. iki sulfatų. Jie suyra su stipriomis rūgštimis (pavyzdžiui, HC1), išskirdami SO 2.

Kristaliniai hidrosulfitai yra žinomi dėl K, Rb, Cs, NH 4 +, jie yra nestabilūs. Likę hidrosulfitai egzistuoja tik vandeniniuose tirpaluose. NH 4 HSO 3 tankis yra 2,03 g / cm 3; tirpumas vandenyje (g 100 g): NH 4 HSO 3 71,8 (0 ° C), KHSO 3 49 (20 ° C).

Kai kaitinami kristaliniai hidrosulfitai Na arba K arba kai SO 2 prisotinamas gausiu M 2 SO 3 masės tirpalu, susidaro pirosulfitai (pasenę metabisulfitai) M 2 S 2 O 5 - pirosierinės rūgšties H 2 S 2 O 5 druskos nežinomos. laisvoje valstybėje; kristalai, nestabilūs; tankis (g / cm 3): Na 2 S 2 O 5 1,48, K 2 S 2 O 5 2,34; virš ~ 160 ° С suyra, išsiskiriant SO 2; ištirpsta vandenyje (skilimo iki HSO 3 -), tirpumas (g 100 g): Na 2 S 2 O 5 64,4, K 2 S 2 O 5 44,7; sudaro hidratus Na2S2O57H2O ir ZK2S2O52H2O; reduktorius.

Vidutiniai šarminių metalų sulfitai gaunami M 2 CO 3 (arba MOH) vandeniniam tirpalui sąveikaujant su SO 2, o MSO 3 gaunamas leidžiant SO 2 per vandeninę MCO 3 suspensiją; daugiausia naudoja SO 2 iš kontaktinės sieros rūgšties gamybos išmetamųjų dujų. Sulfitai naudojami balinant, dažant ir marginant audinius, pluoštus, odą grūdams konservuoti, žaliuosius pašarus, pramoninių pašarų atliekas (NaHSO 3,

Na 2 S 2 O 5). CaSO 3 ir Ca (НSO 3) 2 yra dezinfekavimo priemonės vyno ir cukraus pramonėje. NaНSO 3, MgSO 3, NH 4 НSO 3 - sulfitinio skysčio komponentai plaunant; (NH 4) 2 SO 3 - SO 2 absorberis; NaHSO 3 yra H 2 S absorberis iš pramoninių išmetamųjų dujų, reduktorius gaminant sieros dažus. K 2 S 2 O 5 - rūgštinių fiksatorių fotografijoje komponentas, antioksidantas, antiseptikas.

Atskyrimo būdai

1. Filtravimas, nehomogeninių sistemų skystų – kietųjų dalelių (suspensijų) ir dujų – kietųjų dalelių atskyrimas porėtomis filtruojančiomis pertvaromis (FP), kurios praleidžia skystį ar dujas, tačiau išlaiko kietąsias daleles. Proceso varomoji jėga yra slėgio skirtumas abiejose FP pusėse.

Atskirdami suspensijas, kietos dalelės ant FP dažniausiai sudaro šlapią dumblo sluoksnį, kuris, esant reikalui, nuplaunamas vandeniu ar kitu skysčiu, taip pat nusausinamas per jį pučiant orą ar kitas dujas. Filtruojama esant pastoviam slėgio skirtumui arba pastoviam proceso greičiui w (filtrato kiekis m 3, praeinantis per 1 m 2 FP paviršiaus per laiko vienetą). Esant pastoviam slėgio skirtumui, pakaba tiekiama į filtrą veikiant vakuumui arba viršslėgiui, taip pat stūmokliniu siurbliu; naudojant išcentrinį siurblį slėgio skirtumas didėja ir proceso greitis mažėja.

Priklausomai nuo suspensijų koncentracijos, išskiriami keli filtravimo tipai. Esant didesnei nei 1% koncentracijai, filtravimas vyksta susidarant nuosėdoms, o kai koncentracija mažesnė nei 0,1%, kai užsikemša FP poros (skysčių skaidrumas). Jei ant FP nesusidaro pakankamai tankus nuosėdų sluoksnis ir į filtratą patenka kietų dalelių, jos filtruojamos naudojant smulkias pagalbines medžiagas (diatomitą, perlitą), kurios prieš tai uždedamos ant FP arba įpilamos į suspensiją. Kai pradinė koncentracija mažesnė nei 10%, galimas dalinis suspensijų atsiskyrimas ir sutirštėjimas.

Atskirkite nuolatinio ir periodinio veikimo filtrus. Pastariesiems pagrindiniai darbo etapai yra filtravimas, dumblo plovimas, nusausinimas ir iškrovimas. Tuo pačiu metu taikomas optimizavimas pagal didžiausio našumo ir mažiausios kainos kriterijus. Jei neatliekamas praplovimas ir vandens nusausinimas, o atitvaros hidraulinis pasipriešinimas gali būti nepaisomas, tada didžiausias našumas pasiekiamas, kai filtravimo laikas yra lygus pagalbinių operacijų trukmei.

Taikomas lankstus FP iš medvilnės, vilnonių, sintetinių ir stiklo audinių, taip pat neaustinis FP iš natūralaus ir sintetinio pluošto bei nelankstus – keramikos, kermeto ir putplasčio. Filtrato judėjimo ir gravitacijos veikimo kryptys gali būti priešingos, sutapti arba būti viena kitai statmenos.

Filtrų dizainas yra įvairus. Vienas iš labiausiai paplitusių yra nuolat besisukantis būgninis vakuuminis filtras (žr. pav.), kuriame filtrato judėjimo ir gravitacijos veikimo kryptys yra priešingos. Skirstomoji sekcija jungia I ir II zonas su vakuuminiu šaltiniu ir III ir IV zonas su suslėgto oro šaltiniu. Filtras ir praplovimo skystis iš I ir II zonų patenka į atskirus imtuvus. Taip pat plačiai paplito automatinis periodinis filtravimo presas su horizontaliomis kameromis, filtravimo audinys begalinio diržo pavidalu ir elastingomis membranomis dumblo nusausinimui presuojant. Jame atliekamos kintamos kamerų užpildymo suspensija, dumblo filtravimo, plovimo ir nusausinimo, gretimų kamerų atskyrimo ir dumblo pašalinimo operacijos.

2. Frakcinė kristalizacija

Yra šie frakcinės kristalizacijos tipai: masė, ant vėsinamų paviršių, kryptinė, zoninė lydymosi.

Masinė kristalizacija. Metodas susideda iš tuo, kad vienu metu visame aparato tūryje gaunamas didelis skaičius kristalų. Pramonėje įdiegtos kelios masinės kristalizacijos, kuri atliekama periodiškai arba nuolat veikiančiuose aparatuose, variantai: talpiniai su išoriniais aušinimo gaubtais arba vidinėmis ritėmis ir dažnai maišymo įrenginiais; vamzdinis, grandiklis, diskas, sraigtas ir tt Kadangi trūksta parametro a e skaičiavimo metodo, eksperimentiškai randama masės kristalizacija.

Kristalizacija su šilumos perdavimu per sieną. Lydymosi atveju procesas atliekamas juos atšaldant. Tirpalų kristalizacijos metu proceso režimo pasirinkimą daugiausia lemia medžiagų tirpumo priklausomybės nuo temperatūros pobūdis. Jei keičiantis temperatūrai medžiagos tirpumas kinta mažai (pavyzdžiui, NaCl vandenyje), kristalizacija vykdoma iš dalies arba beveik visiškai išgarinant prisotintą tirpalą pastovioje temperatūroje (izoterminė kristalizacija). Medžiagos, kurių tirpumas labai priklauso nuo temperatūros (pavyzdžiui, KNO 3 vandenyje), kristalizuojasi aušinant karštus tirpalus, o pradinis tirpiklio kiekis, esantis motininiame tirpale, sistemoje nekinta (izohidrė kristalizacija). Susidarę kristalai, priklausomai nuo jų savybių, formos ir proceso sąlygų, užfiksuoja skirtingą motininio tirpalo kiekį. Jo kiekis kietoje fazėje intarpų porose, įtrūkimų ir ertmių pavidalu labai priklauso nuo kristalų ir motininio tirpalo atskyrimo metodo. Taigi, atskiriant kristalus ant būgninio vakuuminio filtro, motininio tirpalo koncentracija juose yra 10-30%, filtravimo centrifugoje - 3-10%.

Pagrindiniai proceso privalumai: didelis našumas, atskirto mišinio ir šaltnešio kontakto nebuvimas, techninės įrangos projektavimo paprastumas; trūkumai: santykinai mažas šilumos perdavimo koeficientas, aušinimo paviršių inkrustacija, didelis motininio tirpalo pagavimas kristalais, būtinybė įrengti papildomą kietosios ir skystosios fazės atskyrimo įrangą, nepakankamai didelė kristalinio produkto išeiga. Taikymo pavyzdžiai: K ir Na chloridų gavimas iš silvinito, ksileno izomerų atskyrimas.

3. Tirpalui sukoncentruoti, ištirpinti arba gauti gryną tirpiklį, atliekamas išgarinimas. Dažniausiai vandeniniai tirpalai yra išgarinami. Šilumos nešiklis dažniausiai yra vandens garai (slėgis 1,0-1,2 MPa), kuris vadinamas šildymu, arba pirminiu; tirpalo virimo metu susidarantys garai vadinami antriniais. Garavimo varomoji jėga yra temperatūrų skirtumas tarp kaitinimo garų ir verdančio tirpalo, kuris vadinamas naudingu. Jis visada yra mažesnis už temperatūrų skirtumą tarp pirminio ir antrinio garo. Taip yra dėl to, kad tirpalas verda aukštesnėje temperatūroje nei grynas tirpiklis (fizikinė ir cheminė, arba koncentracija, depresija). Be to, tirpalo virimo temperatūra pakyla dėl didesnio slėgio tirpale nei garų erdvėje. Slėgio padidėjimo priežastys yra šios: hidrostatinis tirpalo slėgis; hidraulinis pasipriešinimas verdančio (garų-skysčio) mišinio judėjimo metu; šio mišinio judėjimo greičio padidėjimas dėl to, kad jis užima daug didesnį tūrį nei pirminis tirpalas (atitinkamai hidrostatinė, hidraulinė ir inercinė depresija).

Garinimui naudojami aparatai, veikiantys esant slėgiui arba vakuumui. Pagrindiniai jų elementai yra: šildymo kamera; separatorius, skirtas atskirti garų ir skysčių mišinį parenkant koncentruotą tirpalą; cirkuliacinis vamzdis, kuriuo tirpalas grįžta iš separatoriaus į kamerą (kartojantis garinimas). Aparato konstrukciją daugiausia lemia sudėtis, fizikinės ir cheminės savybės, reikalingas tirpalų koncentracijos laipsnis, jų polinkis susidaryti nuosėdoms ir putoms (nuosėdos smarkiai sumažina šilumos perdavimo koeficientą, sutrikdo tirpalo cirkuliaciją ir gali sukelti koroziją suvirintų jungčių, o gausi kainodara padidina tirpalo pernešimą antriniu keltu).

Labiausiai paplitę yra vertikalūs aparatai su vamzdinėmis šildymo kameromis, kurių šildymo paviršius siekia 1250 m 2. Tokiuose įrenginiuose tirpalas yra vamzdyje, o šildymo garai yra kameros tarpvamzdinėje erdvėje. Tirpalo cirkuliacija juose gali būti natūrali arba priverstinė, sukurta specialiu siurbliu.

Mažo klampumo (l iki 6-8 mPa-s) nesočiųjų labai tirpių druskų tirpalų išgarinimas, kurie koncentruojant nenusėda (pvz., NaNO 2, NaNO 3, NH 4 NO 3, KC1) ir nesudaro apnašų. dažniausiai atliekama natūralios cirkuliacijos garintuose įrenginiuose, kurių šildymo vamzdeliuose tirpalas ne tik įkaista, bet ir užverda. Mažai tirpių medžiagų, kurios nusėda koncentracijos metu, tirpalams išgarinti [pavyzdžiui, CaCO 3, CaSO 4, Mg (OH) 2, Na aliumosilikatas], taip pat jūros vandeniui gėlinti naudojami aparatai, virš kurių šildymo kameros. papildomas pakėlimas, cirkuliuojantis vamzdį, užtikrinantis didelį natūralios cirkuliacijos greitį. Labai putojantiems ir karščiui jautriems produktams išgarinti, pavyzdžiui, gaminant mieles, naudojami fermentai, antibiotikai, vaisių sultys, tirpi kava, vertikalūs plėveliniai garintuvai, kuriuose koncentracija susidaro vieno judesio dėka. plonas tirpalo sluoksnis (plėvelė) kartu su antriniais garais išilgai 6-8 m ilgio vamzdžių (šildomasis paviršius iki 2200 m 2). Šių prietaisų privalumai: nėra hidrostatinio efekto, mažas hidraulinis pasipriešinimas, didelis šilumos perdavimo koeficientas, didelis našumas esant santykinai mažiems tūriams

4. Centrifugavimas, suspensijų, emulsijų ir trijų komponentų sistemų (emulsijų, turinčių kietą fazę) atskyrimas veikiant išcentrinėms jėgoms. Jis naudojamas frakcijoms išskirti iš suspensijų ir emulsijų, taip pat polimerų molekulinėms masėms nustatyti, dispersinei analizei.

Centrifugavimas atliekamas naudojant specialias mašinas – centrifugas, kurių pagrindinė dalis yra dideliu greičiu aplink savo ašį besisukantis rotorius (būgnas), sukuriantis pramoninėse centrifugose iki 20 000 g, o laboratorijoje iki 350 000 g išcentrinių jėgų lauką. centrifugos (g – pagreičio laisvas kritimas). Centrifugavimas gali būti atliekamas pagal nusodinimo arba filtravimo principus, centrifugose su kietu arba perforuotu rotoriumi, padengtomis filtravimo medžiaga. Yra dviejų tipų nuosėdos, centrifugos: 1) paketinis veikimas, kai suspensija įvedama į tuščiavidurio rotoriaus centrą, dalį jo sukimosi metu; kietosios dalelės nusėda ant vidinio rotoriaus paviršiaus ir iš jo išleidžiamos per specialų. purkštukais arba per periodiškai atsidarančias angas nuskaidrintas skystis (centratas) išleidžiamas iš jo dalies viršaus; 2) nepertraukiamas veikimas, kai pakaba tiekiama išilgai tuščiavidurio rotoriaus ašies, o susidariusios nuosėdos išleidžiamos naudojant sraigtą, besisukantį rotoriaus viduje kiek kitokiu nei rotoriaus greičiu (1 pav.).

Centrifugavimas filtravimo principu dažniausiai naudojamas atskirti suspensijas ir dumblus, kurių skystosios fazės kiekis yra palyginti mažas, ir atliekama cikliškai veikiančiose mašinose. Suspensija porcijomis tiekiama į nuolat besisukantį rotorių; Užpildžius dalį rotoriaus nuosėdomis, suspensijos tiekimas sustoja, išspaudžiama skystoji fazė, o nuosėdos nupjaunamos peiliu ir pašalinamos. Taip pat yra centrifugos su pulsuojančiu dumblo išleidimu stūmoklio pagalba (vibracinis stūmoklis, su pulsuojančiu stūmokliu), taip pat su hidrauliniu iškrovimu, kai sutirštėjusi kietoji fazė pašalinama iš rotoriaus su kūginių padėklų paketu per purkštukus. naudojamas.

Bibliografija

Ch. redaktorė I.L. Knunyants. Didysis enciklopedinis chemijos žodynas. Maskva 1998 m

Ch. redaktorė I.L. Knunyants. Chemijos enciklopedija. Maskva 1998 m

N. Ya. Loginovas, A. G. Voskresenskis, I. S. Solodinas. Analitinė chemija. Maskva 1979 m

R. A. Lidinas. Bendrosios ir neorganinės chemijos vadovas. Maskva 1997 m

R. A. Lidinas, V. A. Moločko, L. L. Andreeva. Neorganinių medžiagų cheminės savybės. Maskva 1997 m

A. V. Suvorovas, A. A. Kartsafa ir kt. Įspūdingas cheminių virsmų pasaulis. Sankt Peterburgas 1998 m

E. V. Barkovskis. Įvadas į maistinių medžiagų chemiją ir cheminę analizę. Minskas 1997 m

1. Druskos yra elektrolitai.

Vandeniniuose tirpaluose druskos disocijuoja į teigiamai įkrautus metalų jonus (katijonus) ir neigiamai įkrautus rūgščių liekanų jonus (anijonus).

pavyzdžiui, kai natrio chlorido kristalai ištirpsta vandenyje, teigiamai įkrauti natrio jonai ir neigiamo krūvio chloro jonai, iš kurių susidaro šios medžiagos kristalinė gardelė, patenka į tirpalą:

NaCl → Na Cl -.

Aliuminio sulfato elektrolitinės disociacijos metu susidaro teigiamai įkrauti aliuminio jonai ir neigiamai įkrauti sulfato jonai:

Al 2 SO 4 3 → 2 Al 3 3 SO 4 2 -.

2. Druskos gali sąveikauti su metalais.

Vykstant pakeitimo reakcijai, kuri vyksta vandeniniame tirpale, chemiškai aktyvesnis metalas išstumia mažiau aktyvųjį.

pavyzdžiui jei geležies gabalas įdedamas į vario sulfato tirpalą, jis pasidengia raudonai rudomis vario nuosėdomis. Tirpalas palaipsniui keičia spalvą iš mėlynos į šviesiai žalią, nes susidaro geležies druska (\ (II \)):

Fe Cu SO 4 → Fe SO 4 Cu ↓.

Vaizdo įrašo fragmentas:

Kai vario chloridas (\ (II \)) sąveikauja su aliuminiu, susidaro aliuminio chloridas ir varis:
2 Al 3Cu Cl 2 → 2Al Cl 3 3 Cu ↓.

3. Druskos gali sąveikauti su rūgštimis.

Vyksta mainų reakcija, kurios metu chemiškai aktyvesnė rūgštis išstumia mažiau aktyvią.

pavyzdžiui, kai bario chlorido tirpalas sąveikauja su sieros rūgštimi, susidaro bario sulfato nuosėdos, o druskos rūgštis lieka tirpale:
BaCl 2 H 2 SO 4 → Ba SO 4 ↓ 2 HCl.

Kai kalcio karbonatas sąveikauja su druskos rūgštimi, susidaro kalcio chloridas ir anglies rūgštis, kurie iš karto skyla į anglies dioksidą ir vandenį:

Ca CO 3 2 HCl → CaCl 2 H 2 O CO 2 H 2 CO 3.

Vaizdo įrašo fragmentas:

4. Vandenyje tirpios druskos gali sąveikauti su šarmais.

Keitimosi reakcija galima, jei dėl to bent vienas iš produktų praktiškai netirpus (nusėda).

pavyzdžiui, kai nikelio nitratas (\ (II \)) sąveikauja su natrio hidroksidu, susidaro natrio nitratas ir praktiškai netirpus nikelio hidroksidas (\ (II \)):
Ni NO 3 2 2 NaOH → Ni OH 2 ↓ 2Na NO 3.

Vaizdo įrašo fragmentas:

Natrio karbonatui (soda) sąveikaujant su kalcio hidroksidu (gesintomis kalkėmis), susidaro natrio hidroksidas ir praktiškai netirpus kalcio karbonatas:
Na 2 CO 3 Ca OH 2 → 2NaOH Ca CO 3 ↓.

5. Vandenyje tirpios druskos gali sąveikauti su kitomis vandenyje tirpiomis druskomis, jei dėl to susidaro bent viena praktiškai netirpi medžiaga.

pavyzdžiui, kai natrio sulfidas sąveikauja su sidabro nitratu, susidaro natrio nitratas ir praktiškai netirpus sidabro sulfidas:
Na 2 S 2Ag NO 3 → Na NO 3 Ag 2 S ↓.

Vaizdo įrašo fragmentas:

Kai bario nitratas sąveikauja su kalio sulfatu, susidaro kalio nitratas ir praktiškai netirpus bario sulfatas:
Ba NO 3 2 K 2 SO 4 → 2 KNO 3 BaSO 4 ↓.

6. Kai kurios druskos suyra kaitinant.

Be to, šiuo atveju vykstančias chemines reakcijas galima sąlygiškai suskirstyti į dvi grupes:

• reakcijos, kurių metu elementai nekeičia oksidacijos būsenos,
• redokso reakcijos.

A. Druskos skilimo reakcijos, vykstančios nekeičiant elementų oksidacijos būsenos.

Kaip tokių cheminių reakcijų pavyzdžius, panagrinėkime, kaip vyksta karbonatų skilimas.

Stipriai kaitinant kalcio karbonatas (kreida, kalkakmenis, marmuras) skyla, susidaro kalcio oksidas (sudegusios kalkės) ir anglies dioksidas:
CaCO 3 t ° CaO CO 2.

Vaizdo įrašo fragmentas:

Natrio bikarbonatas (kepimo soda) kaitinant šiek tiek skyla į natrio karbonatą (sodą), vandenį ir anglies dioksidą:
2 NaHCO 3 t ° Na 2 CO 3 H 2 O CO 2.

Vaizdo įrašo fragmentas:

Kristaliniai druskų hidratai kaitinant netenka vandens. Pavyzdžiui, vario sulfato pentahidratas (\ (II \)) (vario sulfatas), palaipsniui prarasdamas vandenį, virsta bevandeniu vario sulfatu (\ (II \)):
CuSO 4 ⋅ 5 H 2 O → t ° Cu SO 4 5 H 2 O.

Įprastomis sąlygomis susidaręs bevandenis vario sulfatas gali būti paverstas kristaliniu hidratu:
CuSO 4 5 H 2 O → Cu SO 4 ⋅ 5 H 2 O

Vaizdo įrašo fragmentas:

Vario sulfato sunaikinimas ir susidarymas

Druskos vadinamos kompleksinės medžiagos, kurių molekulės susideda iš metalo atomų ir rūgščių liekanų (kartais jose gali būti vandenilio). Pavyzdžiui, NaCl – natrio chloridas, CaSO 4 – kalcio sulfatas ir kt.

Praktiškai visos druskos yra joniniai junginiai, todėl druskose rūgščių likučių jonai ir metalo jonai yra sujungti vienas su kitu:

Na + Cl - - natrio chloridas

Ca 2+ SO 4 2– - kalcio sulfatas ir kt.

Druska yra dalinio arba visiško metalo pakeitimo rūgšties vandenilio atomais produktas. Taigi išskiriamos šios druskų rūšys:

1. Vidutinės druskos- visi vandenilio atomai rūgštyje pakeisti metalu: Na 2 CO 3, KNO 3 ir kt.

2. Rūgštinės druskos- ne visi vandenilio atomai rūgštyje yra pakeisti metalu. Žinoma, rūgštinės druskos gali sudaryti tik dvibazines arba daugiabazes rūgštis. Rūgščių druskų monobazinės rūgštys negali duoti: NaHCO 3, NaH 2 PO 4 ir kt. ir tt

3. Dvigubos druskos- dvi- arba daugiabazinės rūgšties vandenilio atomai pakeisti ne vienu metalu, o dviem skirtingais: NaKCO 3, KAl (SO 4) 2 ir kt.

4. Bazinės druskos gali būti laikomi nepilno arba dalinio bazinių hidroksilo grupių pakeitimo rūgšties liekanomis produktais: Al (OH) SO 4, Zn (OH) Cl ir kt.

Pagal tarptautinę nomenklatūrą kiekvienos rūgšties druskos pavadinimas kilęs iš lotyniško elemento pavadinimo. Pavyzdžiui, sieros rūgšties druskos vadinamos sulfatais: CaSO 4 - kalcio sulfatas, Mg SO 4 - magnio sulfatas ir kt .; druskos rūgšties druskos vadinamos chloridais: NaCl – natrio chloridas, ZnCI 2 – cinko chloridas ir kt.

Prie dvibazių rūgščių druskų pavadinimo pridedama dalelė „bi“ arba „hidro“: Mg (HCl 3) 2 – magnio bikarbonatas arba bikarbonatas.

Su sąlyga, kad tribazinėje rūgštyje tik vienas vandenilio atomas yra pakeistas metalu, tada pridedamas priešdėlis "dihidro": NaH 2 PO 4 - natrio divandenilio fosfatas.

Druskos yra kietos medžiagos, kurių tirpumas vandenyje yra įvairus.

Cheminės druskų savybės

Druskų chemines savybes lemia jų sudėtį sudarančių katijonų ir anijonų savybės.

1. Kai kurie Uždegimo metu druskos suyra:

CaCO 3 = CaO + CO 2

2. Sąveika su rūgštimis susidarant naujai druskai ir naujai rūgščiai. Kad ši reakcija įvyktų, rūgštis turi būti stipresnė už druską, kurią rūgštis veikia:

2NaCl + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2HCl.

3. Bendraukite su bazėmis, suformuojant naują druską ir naują bazę:

Ba (OH) 2 + Mg SO 4 → BaSO 4 ↓ + Mg (OH) 2.

4. Bendraukite vieni su kitais susidarant naujoms druskoms:

NaCl + AgNO 3 → AgCl + NaNO 3.

5. Sąveikauti su metalais kurie yra metalo, kuris yra druskos dalis, aktyvumo diapazone:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu ↓.

Vis dar turite klausimų? Norite sužinoti daugiau apie druskas?
Norėdami gauti pagalbą iš dėstytojo -.
Pirma pamoka nemokama!

tinklaraštį., visiškai ar iš dalies nukopijuojant medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.

Ši pamoka skirta kitos klasės neorganinių medžiagų – druskų – bendrųjų cheminių savybių tyrimui. Sužinosite, su kokiomis medžiagomis gali sąveikauti druskos ir kokios yra tokių reakcijų sąlygos.

Tema: Neorganinių medžiagų klasės

Pamoka: cheminės druskų savybės

1. Druskų sąveika su metalais

Druskos yra sudėtingos medžiagos, susidedančios iš metalo atomų ir rūgščių liekanų.

Todėl druskų savybės bus susijusios su tam tikro metalo ar rūgšties likučio buvimu medžiagos sudėtyje. Pavyzdžiui, dauguma tirpalų vario druskų yra melsvos spalvos. Mangano rūgšties druskos (permanganatai) dažniausiai būna purpurinės spalvos. Pažintį su cheminėmis druskų savybėmis pradėkime nuo tokio eksperimento.

Į pirmąją stiklinę įdėkite geležinį vinį su vario (II) sulfato tirpalu. Antroje stiklinėje su geležies (II) sulfato tirpalu nuleiskite varinę plokštę. Trečioje stiklinėje su sidabro nitrato tirpalu nuleidžiame ir varinę plokštę. Po kurio laiko pamatysime, kad geležinė vinis buvo padengta vario sluoksniu, varinė plokštelė iš trečio stiklo buvo padengta sidabro sluoksniu, o varinei plokštelei iš antrojo stiklo nieko neatsitiko.

Ryžiai. 1. Druskų tirpalų sąveika su metalais

Paaiškinkime eksperimento rezultatus. Reakcijos įvyko tik tuo atveju, jei metalas, kuris reagavo su druska, buvo aktyvesnis nei metalas, kuris yra druskos dalis. Metalų aktyvumą galima palyginti tarpusavyje pagal jų vietą veiklų serijoje. Kuo metalas šioje eilėje yra kairėje, tuo didesnė jo galimybė išstumti kitą metalą iš druskos tirpalo.

Atliktų reakcijų lygtys:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Kai geležis sąveikauja su vario (II) sulfato tirpalu, susidaro grynas varis ir geležies (II) sulfatas. Ši reakcija įmanoma, nes geležis yra reaktyvesnė nei varis.

Cu + FeSO4 → reakcija nevyksta

Reakcija tarp vario ir geležies (II) sulfato tirpalo nevyksta, nes varis negali pakeisti geležies iš druskos tirpalo.

Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu (NO3) 2

Variui sąveikaujant su sidabro nitrato tirpalu, susidaro sidabras ir vario (II) nitratas. Varis pakeičia sidabrą iš jo druskos tirpalo, nes varis yra veiklos eilėje kairėje nuo sidabro.

Druskos tirpalai gali sąveikauti su aktyvesniais metalais nei druskoje esantis metalas. Šios reakcijos yra pakaitinio tipo.

2. Druskų tirpalų sąveika tarpusavyje

Panagrinėkime dar vieną druskų savybę. Vandenyje ištirpusios druskos gali sąveikauti viena su kita. Atlikime eksperimentą.

Sumaišome bario chlorido ir natrio sulfato tirpalus. Dėl to susidarys baltos bario sulfato nuosėdos. Akivaizdu, kad reakcija praėjo.

Reakcijos lygtis: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl

Vandenyje ištirpusios druskos gali įvykti mainų reakcijoje, jei susidaro vandenyje netirpi druska.

3. Druskų sąveika su šarmais

Išsiaiškinkime, ar druskos sąveikauja su šarmais, atlikdami tokį eksperimentą.

Į vario (II) sulfato tirpalą įpilkite natrio hidroksido tirpalo. Rezultatas yra mėlynos nuosėdos.

Ryžiai. 2. Vario (II) sulfato tirpalo sąveika su šarmu

Atliktos reakcijos lygtis: CuSO4 + 2NaOH = Cu (OH) 2 + Na2SO4

Ši reakcija yra mainų reakcija.

Druskos gali sąveikauti su šarmais, jei reakcijos metu susidaro vandenyje netirpi medžiaga.

4. Druskų sąveika su rūgštimis

Į natrio karbonato tirpalą įpilkite druskos rūgšties tirpalo. Dėl to matome dujų burbuliukų išsiskyrimą. Eksperimento rezultatus paaiškinkime užrašydami šios reakcijos lygtį:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3

H2CO3 = H2O + CO2

Anglies rūgštis yra nestabili medžiaga. Jis skyla į anglies dioksidą ir vandenį. Ši reakcija yra mainų reakcija.

Druskos gali reaguoti su rūgštimis, jei dėl reakcijos susidaro dujos arba nuosėdos.

1. Chemijos užduočių ir pratimų rinkinys: 8 klasė .: vadovėliui. P. A. Oržekovskis ir kiti. „Chemija. 8 klasė "/ P. A. Oržekovskis, N. A. Titovas, F. F. Hegele. - M .: AST: Astrel, 2006. (p. 107-111)

2. Ušakova OV Chemijos sąsiuvinis: 8 klasė: prie P. A. Oržekovskio ir kt. vadovėlio „Chemija. 8 klasė "/ OV Ushakova, PI Bespalov, PA Oržekovskis; pagal. red. prof. P. A. Oržekovskis - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 108-110)

3. Chemija. 8 klasė. Vadovėlis. už generolą institucijos / P. A. Oržekovskis, L. M. Meshcheryakova, M. M. Šalašova. - M.: Astrel, 2013. (§34)

4. Chemija: 8 klasė: vadovėlis. už generolą institucijos / P. A. Oržekovskis, L. M. Meshcheryakova, L. S. Pontak. M .: AST: Astrel, 2005. (§40)

5. Chemija: neorganinė. chemija: vadovėlis. už 8 cl. bendrojo išsilavinimo. institucijos / G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - M .: Švietimas, UAB "Maskvos vadovėliai", 2009. (§33)

6. Enciklopedija vaikams. 17 tomas. Chemija / sk. red. V.A. Volodinas, vad. mokslinis. red. I. Leenson. - M .: Avanta +, 2003 m.

Papildomi žiniatinklio ištekliai

1. Rūgščių sąveika su druskomis.

2. Metalų sąveika su druskomis.

Namų darbai

1) p. 109-110 Nr Nr.4,5 iš Chemijos darbo knygelės: 8 klasė: į P. A. Oržekovskio ir kitų vadovėlį „Chemija. 8 klasė "/ OV Ushakova, PI Bespalov, PA Oržekovskis; pagal. red. prof. P. A. Oržekovskis - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006 m.

2) p.193 Nr.2,3 iš P. A. Oržekovskio, L. M. Meshcheryakovos, M. M. Šalašovos vadovėlio „Chemija: 8kl.“, 2013 m.