Budowa soli i najważniejsze kwasy

Sole mają ogólny wzór Mm Rn, gdzie M to metal, a R to reszta kwasowa. Liczba kationów metalu (m) jest równa wartościowości reszty kwasowej, a liczba anionów reszty (n) jest równa wartościowości metalu.

Aby poprawnie tworzyć nazwy i wzory soli, trzeba znać najważniejsze kwasy. Od nazwy kwasu pochodzi nazwa reszty kwasowej w soli. Na przykład z kwasu chlorowodorowego (HCl) powstają chlorki, a z kwasu siarkowego (VI) (H₂SO₄) - siarczany (VI).

Inne ważne kwasy to kwas siarkowodorowy (H₂S), siarkowy (IV) (H₂SO₃), fosforowy (V) (H₃PO₄), azotowy (V) (HNO₃) oraz węglowy (H₂CO₃).

Wskazówka: Aby łatwo ustalić wzór soli, zapisz najpierw symbole jonu metalu i reszty kwasowej, a następnie uzgodnij ich liczby tak, by ładunki się równoważyły.

Wzory i nazewnictwo soli

Nazwy soli tworzymy podając najpierw nazwę reszty kwasowej, a następnie nazwę metalu. Jeśli metal występuje na różnych stopniach utlenienia, podajemy jego wartościowość w nawiasie rzymskim.

Przykłady soli i ich wzory:

• chlorek potasu - KCl
• siarczan wapnia - CaSO₄
• azotan (V) glinu - Al(NO₃)₃
• fosforan (V) miedzi - Cu₃(PO₄)₂

Przy zapisywaniu wzorów soli, najpierw stawiamy symbol metalu, a następnie symbol reszty kwasowej. Pamiętaj, że wartościowości muszą się równoważyć! Na przykład w przypadku fosforanu (V) potasu (K₃PO₄), potrzebujemy trzech jednowartościowych jonów potasu, aby zrównoważyć trójwartościowy jon fosforanowy.

Uwaga: Przy solach z wielowartościowymi jonami, jak fluorek wapnia (CaF₂) czy chlorek żelaza (III) (FeCl₃), liczba jonów musi odpowiadać wartościowości przeciwnego jonu.

Reakcje zobojętniania i dysocjacja soli

Reakcja zobojętniania to podstawowy sposób otrzymywania soli. Podczas niej wodorotlenek reaguje z kwasem, tworząc sól i wodę. Możemy to zapisać na trzy sposoby:

1. Zapis cząsteczkowy: NaOH + HCl → NaCl + H₂O
2. Zapis jonowy pełny: Na⁺ + OH⁻ + H⁺ + Cl⁻ → Na⁺ + Cl⁻ + H₂O
3. Zapis jonowy skrócony: OH⁻ + H⁺ → H₂O

Dysocjacja jonowa soli to proces rozpadu soli na jony w roztworze wodnym. Ogólny wzór: Mₙ(Rₘ) → nM^$m+$ + mR^$n-$. Na przykład, chlorek sodu rozpada się na jony sodu i chlorku: NaCl → Na⁺ + Cl⁻.

Inne przykłady dysocjacji: Li₂S → 2Li⁺ + S²⁻ lub Zn(NO₃)₂ → Zn²⁺ + 2NO₃⁻.

Pamiętaj: W zapisie jonowym skróconym uwzględniamy tylko te jony, które faktycznie biorą udział w reakcji chemicznej.

Metody otrzymywania soli

Sole możemy otrzymywać na różne sposoby, w zależności od typu soli. Oto główne metody:

1. Synteza bezpośrednia - reakcja metalu z niemetalem:

   • Mg + S → MgS (siarczek magnezu)
   • 2Na + S → Na₂S (siarczek sodu)
   • Be + Cl₂ → BeCl₂ (chlorek berylu)

2. Reakcja tlenku metalu z tlenkiem niemetalu - tworzenie soli kwasu tlenowego:

   • MgO + CO₂ → MgCO₃ (węglan magnezu)
   • Li₂O + SO₂ → Li₂SO₃ (siarczan (IV) litu)
   • CaO + N₂O₅ → Ca(NO₃)₂ (azotan (V) wapnia)

Te metody są szczególnie ważne w syntezie nieorganicznej i przemysłowym otrzymywaniu soli.

Wskazówka: Pamiętaj, że tlenki metali reagują z tlenkami niemetali tworząc sole odpowiednich kwasów tlenowych!

Sposoby otrzymywania wybranych soli

Istnieje wiele dróg otrzymywania tej samej soli. Dla przykładu, siarczan magnezu (MgSO₄) można otrzymać na pięć różnych sposobów:

1. Z metalu i kwasu: Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂
2. Z tlenku metalu i kwasu: MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O
3. Z wodorotlenku i kwasu: Mg(OH)₂ + H₂SO₄ → MgSO₄ + 2H₂O
4. Z tlenku metalu i tlenku niemetalu: MgO + SO₃ → MgSO₄
5. Z wodorotlenku i tlenku niemetalu: Mg(OH)₂ + SO₃ → MgSO₄ + H₂O

Podobnie, chlorek magnezu (MgCl₂) można otrzymać czterema metodami, np. w reakcji magnezu z chlorem: Mg + Cl₂ → MgCl₂.

Wybór metody zależy od dostępnych substratów oraz warunków reakcji.

Ciekawostka: Siarczan magnezu, znany jako sól gorzka lub sól Epsom, ma zastosowanie w medycynie, rolnictwie i przemyśle kosmetycznym.

Reakcje strąceniowe

Reakcje strąceniowe to ważny sposób otrzymywania trudno rozpuszczalnych soli. Zachodzą one, gdy w wyniku reakcji powstaje nierozpuszczalny osad (↓). Wyróżniamy trzy główne typy:

1. Sol + kwas → nowa sól + nowy kwas: Na przykład: AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃ Powstaje nierozpuszczalny chlorek srebra jako biały osad.

2. Sol + zasada → wodorotlenek + nowa sól: Na przykład: Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃ Tworzy się niebieski osad wodorotlenku miedzi (II).

3. Sol + sol → nowa sól (nierozpuszczalna) + nowa sól: Na przykład: 2Na₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6NaNO₃ Powstaje biały osad fosforanu wapnia.

Praktyczna rada: Reakcje strąceniowe wykorzystuje się w analizie chemicznej do identyfikacji jonów w roztworze - każdy nierozpuszczalny osad ma charakterystyczny kolor!