Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані
Середня сіль – продукт повного заміщення атомів гідрогену в кислоті на метал чи гідроксильної групи гідроксиду на кислотні залишки.
2Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2↑
Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O
Кисла сіль – продукт неповного заміщення атомів гідрогену багато- основної кислоти на метал.
2Na + 2H2SO4 = 2NaHSO4 + H2↑
Ca + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + H2↑
Основна сіль – продукт неповного заміщення гідроксидних груп гідроксиду кислотними залишками.
Mg(OH)2 + HСl = MgOHCl + H2O
MgOHCl (основна cіль – гідроксохлорид магнію)
BiCl3 + KOH = BiOHCl2 + KCl
BiOHCl2 (основна сіль – гідроксохлорид вісмуту)
Al(OH)2Cl (основна сіль – дигідроксохлорид алюмінію).
Подвійна сіль утворюється, якщо атоми гідрогену в кислоті заміщуються атомами різних металів або гідроксильні групи основ – різними кислотними залишками:
2H2SO4 + Al(OH)3 + KOH = KAl(SO4)2 + 4H2O
KAl(SO4)2 – подвійна сіль – сульфат калію і алюмінію.
Змішаною є сіль CaClOCl або CaOCl2 – кальцієва сіль хлоридної HCl й гіпохлоритної HClO кислот.
Комплексні солі – це сполуки, до складу яких входять комплексні іони. Наприклад, K4 [Fe(CN)6], до складу її входять іон [Fe(CN)6] 4 - .
Приклади методів отримання солей:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 ↓ + 2NaCl
Fe + S = FeS ↓; Cu + Hg(NO3)2 = Hg↓+ Cu(NO3)2
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2↑; MgО+ SiO2 = MgSiO3
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl; Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑
Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 3
Р О З Ч И Н И
Запитання і задачі:
1. Які системи називають розчинами?
2. Фізико-хімічна природа розчинів. Поняття про сольвати, гідрати.
3. Вплив на розчинність природи речовин, температури і тиску.
4. Тиск насиченої пари розчинів. Кипіння і замерзання розчинів.
5. Способи вираження концентрації розчинів.
6. Приготовити 250 мл 0,5 М розчину MgSO4 .
7. На нейтралізацію 50 мл розчину кислоти витратили 25 мл 0,5 н. розчину лугу. Яка була молярна концентрація еквівалента кислоти?
8. Яку масу CaCl2 необхідно розчинити в 500 г Н2О для одержання 40% розчину?
9. За якої температури замерзне 5% розчин NaCl? Кріоскопічна стала води 1,68.
Проведення дослідів
1. Приготувати 100 мл 0,2М розчину хлориду натрію.
2. Приготувати 75 г 3% розчину фосфату амонію.
3. Приготувати 50 мл розчину 0,1 н. концентрації сульфату купруму.
МЕТОДИЧНІ ПОРАДИ
Розчином називається гомогенна дисперсна система, що складається з двох або більшого числа компонентів. Розчини можуть бути газоподібними, рідкими і твердими.
У понятті „розчин” розрізняють: розчинник і розчинена речовина.
Розчинником називається компонент у переважній кількості, який при утворенні розчину не змінює агрегатного стану. Наприклад, при розчиненні солі у воді розчинником є вода. Речовина, чи речовини, рівномірно розподілені в розчиннику, називаються розчиненими.
Прийнято незалежно від кількості компонентів вважати газоподібні й тверді речовини розчиненими речовинами, а рідину – розчинником.
Для передачі кількісного складу розчину введено поняття концентрації. Концентрація розчину – вміст розчиненої речовини в одиниці об’єму або маси розчину.
Концентрацію речовини в розчинах висловлюють такими поняттями: молярна концентрація, молярна концентрація еквівалента, моляльна концентрація, масова частка, молярна частка і об’ємна частка.
Для засвоєння матеріалу даного розділу необхідно знати визначення таких виразів: маса, об’єм, густина, відносна атомна маса, відносна молекулярна маса, моль, молярна маса.
Основна одиниця кількості речовини в Міжнародній системі одиниць – моль.Це кількість речовини, що містить стільки молекул, атомів, іонів, електронів чи інших структурних одиниць, скільки міститься атомів у 12 г ізотопу карбону 126 С.
Молярна маса Мх – маса 1 моля речовини, г/моль. Молярна маса, що виражена в грамах на моль, чисельно дорівнює відносній молекулярній масі Мr : М(С6Н12О6) = 180 г/моль;
Mr (C6H12O6) = 180.
Символ кількості речовини – n. Кількість речовини х записується як n(x). Одиниця – моль. Тоді кількість речовини
n(x) = 
, де m(x) – маса речовини, М(х) – молярна маса.
Масова частка (процентна концентрація) – ωх – відношення маси компонента m(x) до маси розчину m(р-ну).
ωх = 
∙100%
Об’ємна частка
(х) = 
∙ 100%
Молярна частка N(x) – відношення кількості речовини компонента n(x) до кількості речовин розчину:
N(x) = 
Моляльна концентрація b(x) – відношення кількості речовини компонента n(x) до маси розчинника m:
b(x) = 
, моль/кг.
Молярна концентрація C(х) – відношення кількості речовини n(x)
до об’єму розчину V. Термін „об’єм” звичайно застосовується для характеристики простору, що займає тіло чи речовина.
C(х) = 
= 
моль/л.
Еквівалент – реальна або умовна частка речовини х, яка в даній кислотно-основній реакції дорівнює одному іону гідрогену, або в даній окислювально-відновній реакції – одному електрону.
Число, що показує частку реального вмісту речовини х, еквівалентну одному іону гідрогену в цій кислотно-відновній реакції, зветься числом еквівалентності Z.
Молярна концентрація еквівалента (нормальність розчину) – відношення числа молів еквівалента розчиненої речовини 
до об’єму розчину ν, моль-екв/л.: Cн = 
= 
, де
m – маса розчиненої речовини;
M – молярна маса розчиненої речовини;
z – число еквівалентності для розчиненої речовини;
ν – об’єм розчину.
Масова концентрація ρ(х) – відношення маси компонента m(x) до об’єму розчину V(р-ну) : ρ(х) = 
.
П р и к л а д 1.Розрахувати: а) масову частку; б) молярну
концентрацію; в) молярну концентрацію еквівалента; г) моляльну концентрацію розчину, який одержали при розчиненні 18 г H3PO4 в 282 г води, якщо густина його становить 1,031 г/см3.
Р о з в’ я з а н н я :а)Масова частка являє собою відношення маси розчиненої речовини до загальної маси розчину. Зазвичай масова частка розчиненої речовини визначається у відсотках. Оскільки маса 282 см3 води дорівнює 282 г, маса розчину становить 18 + 282 + 300 г. Виходячи з цього:
300 - 18
100 - х ,х= 
=6%.
б) Молярна концентрація – це кількість молей розчиненої речовини, що знаходиться в 1 л розчину. Масу 1 л розчину, що важить 1031 г, знаходимо зі співвідношення:
300 - 18
1031 - х , х= 
=61,86 г.
Молярна концентрація розраховується діленням числа грамів H3PO4, що знаходиться в 1 л розчину, на молярну масу цієї кислоти:
См = 
= 0,63 моль/л.
в) Молярна концентрація еквівалента:
Ме (H3PO4) = 
= 
= 32,66 г/моль;
Сн = 
= 1,89 моль -екв/л.
г) Моляльність: массу H3PO4 в 1000 г розчинника (вода) знаходимо за рівнянням:
282 - 18
1000 - х , х= 
=68,83 г.
Звідси: См = 
= 0,65 моль/г.
П р и к л а д 2 . При нейтралізації 50 см3 розчину кислоти витрачено 25 см3 0,5 н. розчину лугу. Розрахуйте молярну концентрацію еквівалента кислоти.
Р о з в ’ я з а н н я .Оскільки речовини взаємодіють між собою в еквівалентних кількостях, то розчини однакової нормальності реагують між собою в рівних об’ємах. При різних нормальностях об’єми розчинів реагуючих речовин обернено пропорційні їх нормальностям:
= 
, або V1 
= V2 
50∙ = 25∙0,5 , = 
= 0,25 моль-екв/л.
П р и к л а д 3 . Розрахувати температури кристалізації й кипіння водного розчину глюкози С6Н12О6 з масовою часткою 2%.
Р о з в ’ я з а н н я .Виходячи з закону Рауля, зниження температури кристалізації і підвищення температури кипіння 
t розчину визначаються за рівнянням:
t = K 
,
де: К – кріоскопічна або ебуліоскопічна сталі (для води вони відповідно дорівнюють 1,86 і 0,52); m i M – відповідно маса розчиненої речовини і її молярна маса; m1 – маса розчинника. Знаходимо зміну температури кристалізації розчину з масовою часткою 2% :
t = 1,86 
= 0,21оС.
За відомою вже формулою розраховуємо підвищення температури кипіння розчину С6Н12О6 з масовою часткою 2%:
t = 0,52 
= 0,06оС.
Вода кристалізується при 0оС, тим самим температура кристалізації розчину буде 0 – 0,21 = -0,21оС. Вода кипить при 100оС, отже, температура кипіння цього розчину буде 100 + 0,06 = 100,06оС.
П р и к л а д 4 . Розчин, який містить 11,04 г гліцерину в 800 г води, кристалізується при -0,279оС. Розрахувати молярну масу гліцерину.
Р о з в ’ я з а н н я .Температура кристалізації чистої води 0оС, тобто зниження температури кристалізації t = 0 – (-279) = 0,279 оС. Маса гліцерину, що припадає на 1000 г води:
m = 
г.
Підставляємо в рівняння значення маси гліцерину і знаходимо його молярну масу: M = K 
; M = 
= 92 г/моль.
П р и к л а д 5 . Розрахувати масову частку водного розчину сечовини (NH2)2CO, знаючи, що температура кристалізації розчину дорівнює -0,465о С.
Р о з в ’ я з а н н я .Температура кристалізації чистої води 0о С, а тому t = 0 – (-0,465) = 0,465 оС. Знаючи, що молярна маса сечовини 60 г, знаходимо масу розчиненої речовини, яка припадає на 1000 г води за формулою: m = 
г.
Загальна маса розчину, в якому знаходиться 15 г сечовини, становить 1000 + 15 = 1015 г.
Масову частку сечовини в цьому випадку розраховуємо за відношенням:
в 1015 г розчину - 15 г речовини
в 100 г розчину - х г речовини , х = 
= 1,48 %.
Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 4
ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ
Запитання і задачі :
1. У чому полягає суть теорії електролітичної дисоціації?
2. Механізм процесу електролітичної дисоціації електроліту з точки зору хімічного зв’язку.
3. Кількісні характеристики здатності електролітів дисоціювати (ступінь, константа дисоціації; фактори, які на них впливають).
4. Скласти рівняння дисоціації окремих класів неорганічних сполук: гідроксидів, кислот, солей (середніх, кислих, основних).
5. Пояснити відмінні та спільні риси процесів дисоціації сильних і слабких електролітів.
6. Написати іонно-молекулярні рівняння реакцій взаємодії між водними розчинами таких речовин: K2CO3 і K2SO4; Pb(NO3)2 i Na2S; CH3COOH i NaOH.
7. Скласти молекулярні рівняння реакцій, яким відповідають такі іонно-молекулярні рівняння:
ZnOH+ + H+ = Zn2+ + H2O;
СO3 2- + 2H+ = СO2 + H2O;
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ +3H2O.
Проведення дослідів