"Химия", Савинкина Е.В., Логинова Г.П.; под ред. Вахрушева А.А.
Соли — сложные вещества, состоящие из катионов металла и анионов кислотного остатка. Они связаны с кислотами: в соли катионы металла занимают место атомов водорода, а кислотный остаток сохраняется. По зарядам частиц можно составить формулу, а по формуле — распознать состав и назвать соль. Растворимость разных солей в воде неодинакова, поэтому её определяют с помощью таблицы растворимости.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Соль — сложное вещество, состоящее из катионов металла и анионов кислотного остатка. Например, в NaCl есть катион натрия Na⁺ и анион хлора Cl⁻, а в CaCO₃ — катион кальция Ca²⁺ и карбонат-ион CO₃²⁻. Это определение помогает отличать соли от других веществ и разбирать их на частицы.
Кислотный остаток — атом или группа атомов, остающиеся от кислоты после отщепления атомов водорода. Например, от серной кислоты H₂SO₄ остаётся сульфат-ион SO₄²⁻. Понимание этого термина позволяет увидеть, какая часть кислоты переходит в состав соли.
Формула соли показывает соотношение числа катионов металла и частиц кислотного остатка. В K₂SO₄ на две частицы калия приходится один сульфат-ион. Такое соотношение нужно, чтобы заряды частиц взаимно компенсировались.
Название соли составляют из названия металла и названия кислотного остатка: NaCl — хлорид натрия, CaCO₃ — карбонат кальция. Металл называют первым, а кислотный остаток — вторым. Этот порядок помогает переводить формулу в название и обратно.
Состав соли связан с составом кислоты: катион металла в ней занимает место атома водорода, а анион кислотного остатка сохраняется. Например, в HCl один атом водорода, поэтому его замена на Na даёт NaCl. В H₂SO₄ два атома водорода, и для полной замены нужны два катиона Na⁺: получается Na₂SO₄. Такая связь помогает понять, откуда берутся частицы соли.
Формулу составляют так, чтобы суммарный заряд всех частиц был равен нулю: само соединение электрически нейтрально. У Na⁺ заряд +1, у SO₄²⁻ заряд −2, поэтому нужны два катиона натрия на один сульфат-ион. Проверка проста: 2 × (+1) + (−2) = 0. Если сумма не ноль, индексы выбраны неверно.
Заряды частиц можно восстановить по формуле, если известен заряд одной из них. Например, в CaCl₂ один катион Ca²⁺ уравновешивают два аниона Cl⁻. Индексы показывают наименьшее целочисленное соотношение частиц: запись Ca₂Cl₄ можно сократить до CaCl₂, поэтому её не используют как формулу соли. Для определения зарядов также опираются на известные заряды ионов металлов и кислотных остатков.
Кислотный остаток распознают по сочетанию атомов, которое сохраняется при переходе от кислоты к соли. Например, NO₃ — нитрат-ион, а NO₂ — нитрит-ион: разное число атомов кислорода соответствует разным остаткам и разным названиям. Поэтому Cu(NO₃)₂ называют нитратом меди, а не нитритом. Скобки показывают, что индекс относится ко всему сложному иону, а не только к последнему атому.
Соли могут растворяться в воде по-разному: одни хорошо растворяются, другие растворяются слабо или практически не растворяются. По одной формуле надёжно определить это нельзя, поэтому обращаются к таблице растворимости. В ней находят катион и кислотный остаток, а затем читают обозначение на пересечении строки и столбца. Так проверяют растворимость конкретной соли, не полагаясь на догадки.
| Формула соли | Катион металла | Кислотный остаток | Название соли | Растворимость в воде |
|---|---|---|---|---|
| NaCl | Na⁺ | Cl⁻ | Хлорид натрия | Растворима |
| CaCO₃ | Ca²⁺ | CO₃²⁻ | Карбонат кальция | Нерастворима |
| K₂SO₄ | K⁺ | SO₄²⁻ | Сульфат калия | Растворима |
| Cu(NO₃)₂ | Cu²⁺ | NO₃⁻ | Нитрат меди | Растворима |
| AgCl | Ag⁺ | Cl⁻ | Хлорид серебра | Нерастворима |
Сначала раздели формулу на катион металла и кислотный остаток, затем сверь их названия с таблицей. Растворимость указана для каждой соли отдельно: её нельзя выводить только из названия или состава. В таблице растворимости при необходимости проверяй её ещё раз.
Нужно прочитать формулу, выделить её части и составить название в установленном порядке. Индекс 2 после Na означает, что в формуле два катиона натрия, но при названии соли количество обычно не произносят. Проверим заряд: два Na⁺ уравновешивают один SO₄²⁻.
Ответ: Na₂SO₄ — сульфат натрия. В составе соли металл — натрий, кислотный остаток — сульфат-ион SO₄²⁻. Заряды подтверждают формулу: 2 × (+1) + (−2) = 0.
Индексы нельзя подбирать наугад: сначала нужно уравнять заряды ионов. Заряд алюминия равен +3, а сульфат-иона — −2. Наименьшее общее число, которое делится и на 3, и на 2, — 6, поэтому суммарные положительный и отрицательный заряды должны составить по модулю 6.
Ответ: Al₂(SO₄)₃. Проверка: 2 × (+3) + 3 × (−2) = 0, значит формула электрически нейтральна. Индексы 2 и 3 уже нельзя уменьшить, сохранив целочисленное соотношение.
Растворимость узнают по таблице, а не по внешнему виду формулы и не по размеру индексов. Важно правильно определить катион и кислотный остаток, чтобы найти нужную ячейку. Обозначения таблицы показывают, растворима ли соль, малорастворима или нерастворима.
Ответ: AgCl нерастворим, а K₂CO₃ растворим. Если обозначения в таблице отличаются от слов, прочитай её условные знаки перед тем, как делать вывод. Проверка обеих солей по таблице исключает догадку по формуле.
Путают кислотный остаток с кислотой целиком и, например, включают в остаток водород кислоты. Так происходит потому, что соль связывают с кислотой, но забывают: её атомы водорода заменены катионами металла. Чтобы проверить себя, найди металл и отдельно выдели остаток без водорода; в H₂SO₄ остаток — SO₄²⁻.
Записывают индексы, не уравняв заряды ионов. Иногда копируют индексы из названия кислоты или ставят их на глаз, но формула соли должна быть электрически нейтральной. Перемножь число частиц на их заряды и сложи результаты: сумма должна равняться нулю.
Меняют индексы внутри формулы кислотного остатка, пытаясь уравнять заряды. Так можно получить уже другой ион: SO₄ — сульфат, а не произвольная группа с изменённым числом атомов. Сохраняй остаток целиком, а если таких ионов несколько, заключай его в скобки, например Al₂(SO₄)₃.
Считают соль растворимой только по тому, как выглядит её формула или насколько привычно её название. Но растворимость зависит от сочетания ионов и определяется по таблице. Проверь в таблице катион и кислотный остаток именно своей соли, а затем прочитай условное обозначение ячейки.
Для изучения солей пригодятся знания о строении атома, ионах и их зарядах, а также формулы и названия кислот: без этого трудно определить частицы соли. Нужно уметь находить заряды ионов и пользоваться таблицей растворимости, чтобы записывать формулы и проверять растворимость. Позже состав солей поможет разбирать реакции обмена и нейтрализации, а также правильно составлять уравнения химических реакций.
Чем соль отличается от кислоты?
В кислоте есть атомы водорода и кислотный остаток. В соли атомы водорода заменены катионами металла, поэтому её частицы — катионы металла и анионы кислотного остатка.
Как определить кислотный остаток в формуле соли?
Найди в формуле катион металла, а оставшуюся часть соотнеси с известными кислотными остатками. Например, в Na₂SO₄ металл — натрий, а SO₄ — сульфат-ион.
Как составить формулу соли по зарядам ионов?
Подбери число катионов и анионов так, чтобы сумма их зарядов стала равна нулю. Затем запиши наименьшее целочисленное соотношение; если повторяется сложный ион, заключи его в скобки.
Почему в формуле соли ставят скобки вокруг кислотного остатка?
Скобки показывают, что индекс относится ко всей группе атомов кислотного остатка. Например, в Ca(NO₃)₂ содержатся два целых нитрат-иона NO₃⁻, а не один изменённый остаток.
Как узнать, растворима ли соль в воде?
Найди формулу соли в таблице растворимости на пересечении строки катиона и столбца кислотного остатка. Прочитай обозначение в ячейке: оно показывает, растворима соль, малорастворима или нерастворима.
14. Соли
