Соли

С солью люди знакомы еще из глубокой древности. Значение соли отражено во многих пословицах и поговорках: «Хлеб да соль» — такое пожелания использовали люди вовремя приема пищи, в этом выражении подчеркивалось значение соли наравне с хлебом. Хлеб и соль стали символом гостеприимства и радушия русской души. Говорят: «Чтобы узнать человека, надо с ним пуд соли съесть». Оказывается, двое людей за 2 года съедают пуд соли (16 кг). Каждый человек в год потребляет 3 – 5,5 кг соли.

В названиях многих городов и поселков присутствует слово соль: Соликамск, Соль-Илецк, Усолье, Солт-Лейк-Сити, Солтвиль, Зальцбург и др.

Соли образуют мощные отложения в земной коре. В Соль-Илецке, толщина пласта соли превышает 1,5 км. Огромное количество соли содержится в воде морей и океанов. Солью, извлеченной из Мирового океана, можно было бы засыпать сушу земного шара слоем 130 м. Во многих странах Азии и Африки соль добывают из соляных озер, а в европейских странах – из соляных шахт.

Соли могут иметь различную окраску: голубую, синюю, фиолетовую розовую и т.д. Некоторые озера имеют окраску из-за присутствия в них окрашенных солей. Например: Розовое, Красное, Малиновое.

Слово «соль» мы часто используем в повседневной жизни, а в химии соли – сложные вещества, состоящие из ионов металла и кислотного остатка.    

По составу соли схожи с кислотами, но в кислотах атом водорода и кислотный остаток, в солях – ион металла и кислотный остаток. Поэтому соли являются продуктами замещения атомов водорода в кислоте на ионы металла.   Например, поваренная соль – NaCl – продукт замещения атома водорода в соляной кислоте – HCl – на ион натрия. Заряд иона натрия 1+, хлора 1-, т.к. соединение электронейтрально, то формула поваренной соли – Na⁺Cl^-.

Все соли делятся на средние соли и кислые. В состав средней соли входят ионы металла и кислотного остатка, кислые соли состоят из ионов металла и кислотного остатка, содержащего 1 или 2 иона водорода. Посмотрите, NaNO₃, K₂CO₃ – средние соли, а NaHSO₄, KH₂PO₄ – кислые соли. Кислые соли образуют только многоосновные.

Выведение формулы соли

Если нужно вывести формулу хлорида кальция, то поступают следующим образом, обозначают заряды ионов, из которых состоит соль – Ca²⁺, Cl^1-. Заряд иона кальция 2+, т.к. это металл II A группы, у хлора заряд 1-, т.к. в соляной кислоте заряд иона хлора 1-. Находим наименьшее общее кратное числовых значений зарядов ионов кальция и хлора, т.е. 2 и 1, оно равно 2. Находим индексы, разделив наименьшее общее кратное на величины зарядов: 2 делим на 2 = 1. Индекс у кальция 1, он не пишется, 2 делим на 1 = 2, значит, индекс у хлора 2. Записываем формулу: CaCl₂.

Аналогично выводят формулы солей кислородсодержащих кислот. Выведем формулу фосфата бария – бариевой соли фосфорной кислоты. Обозначаем заряды ионов, из которых состоит соль, т.е. у Ва будет 2+, т.к. это металл II A группы, у РО₄ – кислотного остатка фосфорной кислоты будет 3-, т.к. в составе кислоты 3 атома водорода. Находим наименьшее общее кратное числовых значений зарядов ионов бария и фосфат-иона. Наименьшее общее кратное 6, 6 делим на 2 = 3, значит, индекс у бария 3, индекс у фосфат-иона будет 2, т.к. 6 делим на 3 = 2. Отсюда, формула будет иметь вид – Вa₃(PO₄)₂.

Название солей

Для того чтобы дать название солей, поступают следующим образом: сначала называют ион кислотного остатка в именительном падеже, затем ион металла в родительном падеже. Если металл имеет переменную степень окисления, то при названии солей в скобках римскими цифрами указывают численное значение степени окисления. Например, соль Al₂(SO₄)₃ называется сульфат алюминия, т.к. кислотный остаток серной кислоты – SO₄^2- имеет название – сульфат.

Назовем соль Fe(NO₃)₃. Название начинаем с иона кислотного остатка – остаток азотной кислоты называется нитрат, добавляем название иона металла. Получается нитрат железа, т.к. железо имеет переменную степень окисления, то в скобках указываем численное значение степени окисления. В данном случае, степень окисления железа +3, поэтому соль называется нитрат железа (III).

По растворимости в воде соли делят на: растворимые в воде, малорастворимые и нерастворимые. Для того чтобы определить растворима или нерастворима соль в воде, используют таблицы растворимости. Если на пересечении иона металла и кислотного остатка стоит буква «Р», значит, соль растворима в воде, если на пересечении стоит буква «М», значит, соль малорастворима, если буква «Н», то нерастворима. Из таблицы видно, что соли азотной кислоты – нитраты, все растворимы, почти все соли соляной кислоты – хлориды тоже растворимы, за исключением AgCl, PbCl₂. Растворимы соли натрия и калия. Растворимы все соли серной кислоты – сульфаты, кроме BaSO₄, PbSO₄, CaSO₄, Ag₂SO₄. Нерастворимы все фосфаты, силикаты, карбонаты, силикаты, сульфиды, кроме этих солей для натрия и калия.  

Рассмотрим несколько примеров солей.

Поваренная соль – NaCl – хлорид натрия, хорошо растворяется в воде, она очень важна для человека, животных и растений: в крови создает условия для жизни красных кровяных телец, в мышцах способствует возбудимости, в желудке образует соляную кислоту. Хлорид натрия используют для получения натрия, хлора, соляной кислоты, приготовления пищи, консервирования.

Карбонат кальция – СаСО₃ – нерастворимая в воде соль, из нее построены раковины моллюсков, покровы раков, кораллы. Остатки коралловых полипов образуют атоллы и коралловые рифы. Наиболее известен Большой Барьерный риф в Австралии. Их раковины за много миллионов лет сформировали пласты соединений кальция – известняк. Мрамор, используемый в строительстве, тоже имеет формулу СаСО₃, как и мел, который добывают из меловых гор или карьеров. Из известняка получают негашеную и гашеную известь, которую используют в строительстве. Из карбоната кальция строят свой скелет наземные животные. Мрамор идет на изготовление статуй, им отделаны станции метро.

Фосфат кальция – Са₃(РО₄)₂ – нерастворим в воде. Это основная часть фосфоритов и апатитов. Из них производят фосфорные удобрения, без которых невозможно получить высокие урожаи. Кроме того, фосфат кальция входит в состав костей животных.