Двойные соли: примеры и названия
Соли делятся на средние, кислые, основные, двойные и смешанные. Все они имеют широкое применение в быту, но еще большее - в промышленности. Понимание классификации солей дает возможность понять основы химии.
Как классифицировать соли
Для начала дадим определение солям. Они являются химическими соединениями, в которых с кислотным остатком соединен атом металла. В отличие от остальных классов веществ, для солей характерна ионная химическая связь.
Представители этого класса подразделяются на несколько групп, имеющих специфические особенности.
Нормальные соли
Средние соли в своем составе имеют только катионы определенного металла и кислотный остаток. В качестве примера подобных соединений можно упомянуть хлорид натрия, сульфат калия. Именно эта группа считается самой распространенной в земной коре. Среди способов их получения отметим процесс нейтрализации, осуществляемый между кислотой и основанием.
Кислые соли
Эта группа соединений состоит из металла, водорода, а также кислотного остатка. Образуют подобные соединения многоосновные кислоты: фосфорная, серная, угольная. В качестве примера кислой соли, имеющей широкое распространение в повседневной жизни, можно отметить гидрокарбонат натрия (питьевая сода). Получают такие вещества путем взаимодействия между средней солью и кислотой.
Основные соли
В этих соединениях присутствуют катионы металла, гидроксильная группа, а также анионы кислотного остатка. Примером основной соли является гидроксохлорид кальция.
Смешанные соли
Двойные соли подразумевают наличие двух металлов, которые замещают водород в кислоте. Образование веществ подобного состава характерно для полиосновных кислот. Например, в карбонате натрия калия присутствуют сразу два активных металла. Двойные смешанные соли имеют значение для химической промышленности, широко используются в быту.
Особенности смешанных солей
Двойные соли калия и натрия содержатся в природе в виде сильвинита. Также калий способен образовывать смешанные соли с алюминием.
Смешанные (двойные) соли представляют собой соединения, которые состоят из различных анионов либо катионов. К примеру, хлорная известь в своем составе имеет анион хлорноватистой и хлороводородной кислоты.
Особый интерес представляют двойные соли аммония. Большая часть получаемых веществ используется в качестве минеральных удобрений.
Получение двойных солей аммония осуществляется путем взаимодействия аммиака с многоосновными кислотами. Диаммонийфосфаты востребованы в изготовлении антипиренов (огнезащитных веществ). Двойные соли, не содержащие примесей, необходимы в фармацевтической и пищевой промышленности.
Промышленное значение имеют аммонийцинковые, магниевые фосфаты. Из-за несущественной растворимости в воде, такие соли выполняют функцию антипиренов в красках и пластических массах.
Эти двойные соли подходят для пропитки тканей и древесины, защиты поверхностей от повышенной влажности. Железные и алюминиевые аммониевые фосфаты – отличное средство для защиты металлических конструкций от процессов естественной коррозии.
Примеры двойных солей, имеющих техническое значение, можно привести для железа и цинка. Они являются питательной средой для выращивания дрожжей, востребованы в изготовлении спичек, производстве изоляционных материалов, слюды.
Получение
Двойные соли аммония получают путем термического насыщения фосфорной кислоты аммиаком и определенной щелочью. Промышленный интерес представляет диммонийфосфат. Его производят при термической обработке аммиаком фосфорной кислоты. Для успешного протекания процесса необходима температура порядка 70 градусов по Цельсию. Технология предполагает образование в виде осадков фосфатов алюминия и железа, которые также находят свое промышленное применение.
Некоторые сложности возникают с названиями двойных солей из-за того, что в них присутствуют да кислотных остатка, либо два катиона.
Магнийаммонийфосфат востребован в химической промышленности, поэтому технология его создания имеет определенные особенности. Осуществляют нейтрализацию газообразным аммиаком экстракционную фосфорную кислоту, которая смешана с фосфатом магния.
Комплексные соединения
Между комплексными и двойными солями есть определенные отличия. Попробуем выяснить особенности комплексных солей. В их составе предполагается присутствие комплексного иона, который заключается в квадратные скобки. Кроме того в таких соединениях присутствует комплексообразователь (центральный ион). Его окружают частицы, которые называют лигандами. Для комплексных солей характерна ступенчатая диссоциация. По первой ступени идет образование комплексного иона в виде катиона либо аниона. Далее, идет частичная диссоциация комплексного иона на катион и лиганды.
Особенности номенклатуры солей
Учитывая, что существует множество различных видов солей, интерес представляет их номенклатура. Для средних солей название формируется на основе аниона (хлорид, сульфат, нитрат), к которому добавляют русское название металла. Например, СаСО3 – это карбонат кальция.
Для кислых солей характерно добавление приставки гидро-. Например, КНСО3- гидрокарбонат калия.
Номенклатура основных солей подразумевает использование приставки гидроксо-. Так, соль Al(OH)2Cl имеет название дигидроксохлорид алюминия.
При названии двойных солей, содержащих два катиона, сначала нужно дать название аниону, затем перечислить оба металла, входящие в соединение.
Более сложные названия характерны для комплексных соединений. В химии существует специальный раздел, который занимается изучением таких солей.
Если анализировать физические свойства разных представителей двойных солей, можно отметить, что они существенно различаются по способности растворяться в воде. Среди двойных солей есть примеры веществ, имеющих хорошую растворимость, например, хлорид натрия, калия. Среди малорастворимых соединений можно привести двойные соли фосфорной и кремниевой кислоты.
По химическим свойствам двойные соли аналогичны нормальным (средним), способны взаимодействовать с кислотами, другими солями.
Нитраты и соли аммония подвергаются термическому разложению, образуя несколько продуктов реакции.
В случае электролитической диссоциации таких соединений можно получить анионы остатка и катионы металлов. Например, при распаде на ионы алюмокалиевых квасцов, в растворе можно обнаружить катионы алюминия и калия, а также сульфат – ионы.
Разделение смеси солей
Учитывая, что в природных минералах содержатся сразу два металла, возникает необходимость их разделения. Среди множества способов, позволяющих разделять смеси солей, можно выделить фракционную кристаллизацию. Этот способ предполагает предварительное расплавление двойной соли, последующее деление ее на разные соединения, затем кристаллизацию. Такой вариант разделения смесей связан с физическими характеристиками веществ. При разделении смеси химическими методами, подбирают реактивы, являющиеся качественными на определенные катионы или анионы. После осаждения одних их частей двойной соли, осадки убирают.
При необходимости разделения трехкомпонентной системы, в которой есть твердая фаза, а также присутствуют эмульсии, осуществляется центрифугирование.
Заключение
Двойные соли отличаются от остальных видов солей присутствием в формуле двух металлов. В чистом виде такие соединения используют редко, в основном их первоначально разделяют физическими либо химическими методами, и только потом используются в различных сферах промышленного производства. Двойные соли применяют и в химической промышленности как источник получения множества востребованных химических веществ.