Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Наиболее распространенных кислот





Формула кислоты Название кислоты Формула кислотного остатка Название кислотного остатка
HNO2 Азотистая NO2 1- Нитрит
HNO3 Азотная NO3 1- Нитрат
HBr Бромоводородная Br 1- Бромид
HJ Йодоводородная J 1- Иодид
HF Фтороводородная F 1- Фторид
H2SiO3 Кремниевая SiO3 2- HSiO3 1- Силикат Гидросиликат
HMnO4 Марганцовая MnO4 1- Перманганат
H2MnO4 Марганцовистая MnO4 2- Манганат
H2SO4 Серная SO4 2- HSO4 1- Сульфат Гидросульфат
H2SO3 Сернистая SO3 2- HSO3 1- Сульфит Гидросульфит
H2S Сероводородная S 2- HS 1- Сульфид Гидросульфид
H2CO3 Угольная CO3 2- HCO3 1- Карбонат Гидрокарбонат
CH3COOH Уксусная CH3COO 1- Ацетат
H3PO4 Ортофосфорная PO4 3- H2PO4 1- HPO4 2- Ортофосфат Дигидрофосфат Гидрофосфат
HPO3 Метафосфорная PO3 1- Метафосфат
H3PO3 (H2HPO3) Ортофосфористая HPO3 2- Фосфит
H3PO2 (HH2PO2) Фосфорноватистая H2PO2 1- Гипофосфит
HCl Хлороводородная Cl 1- Хлорид
HClO Хлорноватистая ClO 1- Гипохлорит
HClO2 Хлористая ClO2 1- Хлорит
HClO3 Хлорноватая ClO3 1- Хлорат
HClO4 Хлорная ClO4 1- Перхлорат
H2Cr2O7 x) Двухромовая Cr2O7 2- Бихромат
x) Кислоты в свободном виде не известны.

Химические названия кислых солей образуются, добавлением к названию соответствующей средней соли приставки «гидро».

Если число атомов водорода в кислотном остатке больше единицы, то это число указывают в названии с помощью числовой приставки.

Примеры химических названий кислых солей:

КHSO4 – гидросульфат калия,

Ba(HSO3)2 – гидросульфит бария,

(NН4)2НРО4 – гидрофосфат аммония,

Ca(H2PO4)2 – дигидрофосфат кальция.

Химические названия основных солей образуются, добавлением к наименованию соответствующей средней соли приставки «гидрокcо».



Примеры традиционных названий основных солей:

FеОНNО3 – нитрат гидроксожелеза (П),

(CoOH)2SO4 – сульфат гидроксокобальта (П),

(СuОН)2СО3 – карбонат гидроксомеди (П),

РbОНСlO4 – перхлорат гидроксосвинца (П).

При выделении некоторых солей из водных растворов вода может входить в состав образующихся кристаллов. Такие вещества называются кристаллогидратами, а содержащаяся в них вода – кристаллизационной. Состав кристаллогидратов принято выражать формулами, показывающими количество кристаллизационной воды, содержащееся в одном моль кристаллогидрата.

Например:

KAl(SO4)2·10Н2О – кристаллогидрат сульфата калия алюминия, содержащий на 1 моль KAl(SO4)2 десять моль воды.

Называя кристаллогидраты, следует перед названием соответствующей соли с помощью числовых приставок и слова гидрат обозначить количество воды (в молях), приходящееся на один моль кристаллогидрата.

Например:

CuSO4 · 5Н2О – пентагидрат сульфата меди (П),

24 · 10 Н2О – декагидрат сульфата натрия.

Графическое изображение формул солей

Для того, чтобы изобразить формулу соли графически, следует:

1. Правильно написать эмпирическую формулу этого соединения.

2. Учитывая, что любая соль может быть представлена как продукт нейтрализации соответствующих кислоты и основания, следует изобразить отдельно формулы кислоты и основания, которые образуют данную соль.

Например:

Ca(HSO4)2 – гидросульфат кальция можно получить при неполной нейтрализации серной кислоты H2SO4 гидроксидом кальция Са(ОН)2.

3. Определить, какое количество молекул кислоты и основания требуется для получения молекулы этой соли.

Например:

Для получения молекулы Ca(HSO4)2 требуется одна молекула основания (один атом кальция) и две молекулы кислоты (два кислотных остатка НSО4-1).

Са(ОН)2 + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + 2H2O.

Далее следует построить графические изображения формул установленного числа молекул основания и кислоты и, мысленно убрав участвующие в реакции нейтрализации и образующие воду анионы гидроксила основания и катионы водорода кислоты, получить графическое изображение формулы соли:

 

H - O O H - O O

S S

O – H H - O O O O

Сa + → Ca + 2 H - O - H

O – H H - O O O O

S S

H- O O H - O O

 

 

Физические свойства солей

Соли представляют собой твердые кристаллические вещества. По растворимости в воде их можно подразделить на:

1) хорошо растворимые,

2) мало растворимые,

3) практически нерастворимые.

Большинство солей азотной и уксусной кислот, а также солей калия, натрия и аммония – растворимы в воде.

Соли имеют широкий диапазон температур плавления и термического разложения.

Химические свойства солей

Химические свойства солей характеризуют их отношение к металлам, щелочам, кислотам и солям.

1. Соли в растворах взаимодействуют с более активными металлами.

Более активный металл замещает менее активный металл в соли (см. табл.9 приложения).

Например:

Рb(NO3)2 + Zn = Рb + Zn(NO3)2,

Hg(NO3)2 + Cu = Нg + Cu(NO3)2.

2. Растворы солей взаимодействуют со щелочами, при этом получаются новое основание и новая соль.

Например:

CuSO4 + 2КОН = Сu(ОН)2¯ + 2K2SO4,

FeCl3 +3NаОН = Fe(OH)3¯ + 3NaCl.

3. Соли реагируют с растворами более сильных или менее летучих кислот, при этом получаются новая соль и новая кислота.

Например:

а) в результате реакции образуется более слабая кислота или более летучая кислота:

Na2S + 2НС1 = 2NaCl + H2

б) возможны и реакции солей сильных кислот с более слабыми кислотами, если в результате реакции образуется малорастворимая соль:

СuSО4 + Н2S = СuS¯ + H2SO4.

4. Соли в растворах вступают в обменные реакции с другими солями, при этом получаются две новые соли.

Например:

NaС1 + АgNO3 = AgCl¯ + NaNO3,

CaCI2 + Na2CO3 = CaCO3¯ + 2NaCl,

CuSO4 + Na2S = CuS¯ + Na2SO4.

Следует помнить, что обменные реакции протекают практически до конца, если один из продуктов реакции выделяется из сферы реакции в виде осадка, газа или если при реакции образуется вода или другой слабый электролит.

Способы получения солей

Известно большое число реакций, приводящих к образованию солей. Приведем наиболее важные из них.

1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации).

Например:

NаОН + НNO3 = NаNO3 + Н2О,

Al(OH)3 + 3НС1 = AlCl3 + 3Н2О.

2. Взаимодействие металлов с кислотами.

Например:

Fе + 2HCl = FeCl2 + Н2­

Zn + Н24 разб.= ZnSO4 + Н2­

3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами.

Например:

СuO + Н2SO4 = СuSO4 + Н2О,

ZnO + 2HCl = ZnСl2 + Н2О.

4. Взаимодействие кислот с солями

Например:

FeCl2 + H2S = FeS¯ + 2HCl,

AgNO3 + HCI = AgCl¯ + HNO3,

Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HNO3.

5. Взаимодействие растворов двух различных солей

Например:

BaCl2 + Na2SO4 = ВаSO4¯ + 2NаСl,

Pb(NO3)2 + 2NaCl = РbС12¯ + 2NaNO3.

6. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами (щелочей с амфотерными оксидами)

Например:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3¯ + Н2О,

2NаОН(тв.) + ZnO Na2ZnO2 + Н2О

7. Взаимодействие основных оксидов с кислотными оксидами.

Например:

СаO + SiO2 СаSiO3

Na2O + SO3 = Na2SO4

8. Взаимодействие металлов с неметаллами

Например:

2К + С12 = 2КС1

Fе + S FеS

9. Взаимодействие металлов с солями.

Например:

Cu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)2

Pb(NO3)2 + Zn = Рb + Zn(NO3)2

10. Взаимодействие растворов щелочей с растворами солей

Например:

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaCl

NaHCO3 + NaOH = Na2CO3+ H2O

Применение солей

Ряд солей являются соединениями, необходимыми в значительных количествах для обеспечения жизнедеятельности животных и растительных организмов (соли натрия, калия, кальция, а также соли, содержащие элементы азот и фосфор). Ниже, на примерах отдельных солей, показаны области применения представителей данного класса неорганических соединений, в том числе, в нефтяной промышленности.

NаС1 - хлорид натрия (соль пищевая, поваренная соль). О широте использования этой соли говорит тот факт, что ежегодная мировая добыча этого вещества составляет более 200 млн. т.

Эта соль находит широкое применение в пищевой промышленности, служит сырьем для получения хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия, кальцинированной соды (Na2CO3). Хлорид натрия находит разнообразное применение в нефтяной промышленности, например, как добавка в буровые растворы для повышения плотности, предупреждения образования каверн при бурении скважин, как регулятор сроков схватывания цементных тампонажных составов, для понижения температуры замерзания (антифриз) буровых и цементных растворов.

КС1 - хлорид калия. Входит в состав буровых растворов, способствующих сохранению устойчивости стенок скважин в глинистых породах. В значительных количествах хлорид калия используется в сельском хозяйстве в качестве макроудобрения.

Na2CO3 - карбонат натрия (сода). Входит в состав смесей для производства стекла, моющих средств. Реагент для увеличения щелочности среды, улучшения качества глин для глинистых буровых растворов. Используется для устранения жесткости воды при ее подготовке к использованию (например, в котлах), широко используется для очистки природного газа от сероводорода и для производства реагентов для буровых и тампонажных растворов.

Al2(SO4)3 - сульфат алюминия. Компонент буровых растворов, коагулянт для очистки воды от тонкодисперсных взвешенных частиц, компонент вязкоупругих смесей для изоляции зон поглощения в нефтяных и газовых скважинах.

2В4О7 - тетраборат натрия (бура). Является эффективным реагентом - замедлителем схватывания цементных растворов, ингибитором термоокислительной деструкции защитных реагентов на основе эфиров целлюлозы.

BаSО4 - сульфат бария (барит, тяжелый шпат). Удельный вес этого вещества r » 4,5 г/см3. Используется в качестве утяжелителя буровых и тампонажных растворов.

2SO4 - сульфат железа (II) (железный купорос). Используется для приготовления феррохромлигносульфоната - реагента-стабили-затора буровых растворов, компонент высокоэффективных эмуль-сионных буровых растворов на углеводородной основе.

FеС13 - хлорид железа (III). В сочетании со щелочью используется для очистки воды от сероводорода при бурении скважин водой, для закачки в сероводородсодержащие пласты с целью снижения их проницаемости, как добавка к цементам с целью повышения их стойкости к действию сероводорода, для очистки воды от взвешенных частиц.

CaCO3 - карбонат кальция в виде мела, известняка. Является сырьем для производства негашеной извести СаО и гашеной извести Ca(OH)2. Используется в металлургии в качестве флюса. Применяется при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве утяжелителя и наполнителя буровых растворов. Карбонат кальция в виде мрамора с определенным размером частиц применяется в качестве расклинивающего агента при гидравлическом разрыве продуктивных пластов с целью повышения нефтеотдачи.

CaSO4 - сульфат кальция. В виде алебастра (2СаSО4 · Н2О) широко используется в строительстве, входит в состав быстротвердеющих вяжущих смесей для изоляции зон поглощений. При добавке к буровым растворам в виде ангидрита (СаSО4) или гипса (СаSО4 · 2Н2О) придает устойчивость разбуриваемым глинистым породам.

CaCl2 - хлорид кальция. Используется для приготовления буровых и тампонажных растворов для разбуривания неустойчивых пород, сильно снижает температуру замерзания растворов (антифриз). Применяется для создания растворов высокой плотности, не содержа-щих твердой фазы, эффективных для вскрытия продуктивных пластов.

2SiО3 - силикат натрия (растворимое стекло). Используется для закрепления неустойчивых грунтов, для приготовления быстросхватывающихся смесей при изоляции зон поглощений. Применяется в качестве ингибитора коррозии металлов, компонента некоторых буровых тампонажных и буферных растворов.

AgNO3 - нитрат серебра. Используется для химического анализа, в том числе пластовых вод и фильтратов буровых растворов на содержание ионов хлора.

Na2SO3 - сульфит натрия. Используется для химического удаления кислорода (деаэрация) из воды в целях борьбы с коррозией при закачке сточных вод. Для ингибирования термоокислительной деструкции защитных реагентов.

Na2Cr2О7 - бихромат натрия. Используется в нефтяной промышленности в качестве высокотемпературного понизителя вязкости буровых растворов, ингибитора коррозии алюминия, для приготовления ряда реагентов.

 

Генетическая связь между основными классами

неорганических соединений

 

Между представителями различных классов неорганических соединений существует генетическая связь. Так, из простых веществ в результате реакций соединения можно получить сложные вещества.

Например:

S + O2 = SO2

2Al + 3J2 = 2AlJ3.

Из сложных веществ в результате реакций разложенияможно получить простые и другие сложные вещества.

Например:

2HgO 2Hg + O2

CaCO3 CaO + CO2

Соединения одного класса неорганических соединений в результате химических реакций превращаются в соединения другого класса.

Например, при сжигании металла магния образуется основной оксид MgO, который при взаимодействии с водой образует гидроксид Mg(OH)2 :

2Mg + O2 2MgO

MgO + H2O = Mg(OH)2.

Исходя из гидроксида, при неполной нейтрализации можно получить основную соль.

Mg(OH)2 + HCl → MgOHCl + H2O.

При дальнейшем добавлении щелочи произойдет полная нейтрализация и основная соль превратится в среднюю соль.

MgOHCl + HCl → MgCl2 + H2O.

Указанная последовательность превращений может быть представлена следующей схемой:

Mg → MgO → Mg(OH)2 → MgCl2.

При сжигании неметалла фосфора получается кислотный оксид P2O5, растворяя который в воде можно получить ортофосфорную кислоту H3PO4. Из кислоты можно получить соль этой кислоты, которую можно превратить в какую- либо другую соль:

P → P2O5 → H3PO4 → K3PO4 → Ca3(PO4)2.

Таким образом, зная генетическую связь между представителями различных классов неорганических соединений, можно превращать одни вещества в другие. Схема генетической связи между основными классами неорганических соединений представлена на рис. 2.6.

 

 
 

 


 

+O2 + O2

 
 


+H2O +H2O

 
 


2О +Н2О

 

       
   
 
 

 


Рис. 2.6. Генетическая связь между основными классами неорганических
соединений

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.