Propriétés chimiques caractéristiques des sels. Sels en chimie: types et propriétés

Quand on entend le mot "sel", la première association est, bien sûr, la cuisine, sans laquelle tout plat paraîtra insipide. Mais ce n'est pas la seule substance qui appartient à la classe substances chimiques sel. Vous pouvez trouver des exemples, la composition et les propriétés chimiques des sels dans cet article, ainsi qu'apprendre à composer correctement le nom de l'un d'entre eux. Avant de continuer, soyons d'accord, nous ne considérerons dans cet article que les sels de milieu inorganique (obtenus par la réaction acides inorganiques avec remplacement complet de l'hydrogène).

Définition et composition chimique

L'une des définitions du sel est :

• (c'est-à-dire composé de deux parties), qui comprend des ions métalliques et un résidu acide. C'est-à-dire qu'il s'agit d'une substance résultant de la réaction d'un acide et d'un hydroxyde (oxyde) de n'importe quel métal.

Il existe une autre définition :

• Ce composé est un produit de remplacement complet ou partiel des ions hydrogène d'un acide par des ions métalliques (convient aux milieux, basiques et acides).

Les deux définitions sont correctes, mais ne reflètent pas toute l'essence du processus de production de sel.

Classification du sel

Considérant divers représentants de la classe des sels, vous pouvez voir qu'ils sont:

• Contenant de l'oxygène (sels d'acides sulfurique, nitrique, silicique et autres, dont le résidu acide comprend de l'oxygène et un autre non métallique).
• Anoxique, c'est-à-dire sels formés au cours de la réaction, dont le résidu ne contient pas d'oxygène - chlorhydrique, bromhydrique, sulfure d'hydrogène et autres.

Par le nombre d'hydrogènes substitués :

• Monobasique : chlorhydrique, nitrique, iodhydrique et autres. Un acide contient un ion hydrogène.
• Dibasique : Deux ions hydrogène sont remplacés par des ions métalliques lors de la formation d'un sel. Exemples : sulfurique, sulfureux, sulfure d'hydrogène et autres.
• Tribasique : dans la composition de l'acide, trois ions hydrogène sont remplacés par des ions métalliques : phosphorique.

Il existe d'autres types de classifications par composition et propriétés, mais nous ne les analyserons pas, car le but de l'article est légèrement différent.

Apprendre à nommer correctement

Toute substance a un nom qui n'est compréhensible que pour les résidents d'une certaine région, on l'appelle aussi triviale. Le sel de table est un exemple de nom familier ; selon la nomenclature internationale, il sera appelé différemment. Mais dans une conversation, absolument toute personne familière avec la nomenclature des noms comprendra sans aucun problème que nous parlonsà propos d'une substance avec formule chimique NaCl. Ce sel est dérivé de d'acide chlorhydrique, et ses sels sont appelés chlorures, c'est-à-dire chlorure de sodium. Il vous suffit d'apprendre les noms des sels donnés dans le tableau ci-dessous, puis d'ajouter le nom du métal qui a formé le sel.

Mais le nom est si simplement compilé si le métal a une valence constante. Et maintenant regardons le nom), dans lequel le métal à valence variable est FeCl 3. La substance est appelée chlorure ferrique. C'est le bon nom !

Propriétés chimiques

En tant que classe, les sels sont caractérisés par leurs propriétés chimiques en ce sens qu'ils peuvent interagir avec les alcalis, les acides, les sels et les métaux plus actifs :

1. Lors de l'interaction avec des alcalis en solution, une condition préalable à la réaction est la précipitation de l'une des substances résultantes.

2. Lors de l'interaction avec des acides, la réaction se déroule si un acide volatil, un acide insoluble ou un sel insoluble se forme. Exemples:

• Les acides volatils comprennent le carbonique, car il se décompose facilement en eau et en dioxyde de carbone: MgCO 3 + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2 O + CO 2.
• L'acide insoluble, silicique, est formé par la réaction d'un silicate avec un autre acide.
• L'un des signes réaction chimique est la précipitation. Quels sels peuvent être vus dans le tableau de solubilité.

3. L'interaction des sels entre eux ne se produit que dans le cas de la liaison des ions, c'est-à-dire l'un des sels formés précipite.

4. Pour déterminer si la réaction entre le métal et le sel se déroulera, vous devez vous référer au tableau des contraintes du métal (parfois également appelé série d'activités).

Seuls les métaux plus actifs (situés à gauche) peuvent déplacer le métal du sel. Un exemple est la réaction d'un clou de fer avec du vitriol bleu :

CuSO 4 + Fe \u003d Cu + FeSO 4

De telles réactions sont caractéristiques de la plupart des représentants de la classe des sels. Mais il existe aussi des réactions plus spécifiques en chimie, les propriétés réfléchissantes individuelles du sel, par exemple la décomposition lors de l'incandescence ou la formation d'hydrates cristallins. Chaque sel est individuel et inhabituel à sa manière.

Afin de répondre à la question de savoir ce qu'est le sel, vous n'avez généralement pas besoin de réfléchir longtemps. Ce composé chimique V Vie courante se produit assez souvent. Il n'est pas nécessaire de parler de sel de table ordinaire. La structure interne détaillée des sels et de leurs composés est étudiée par la chimie inorganique.

Définition du sel

Une réponse claire à la question de savoir ce qu'est le sel peut être trouvée dans les travaux de M. V. Lomonosov. Il a donné ce nom aux corps fragiles qui peuvent se dissoudre dans l'eau et ne s'enflamment pas sous l'influence de températures élevées ou de flammes nues. Plus tard, la définition a été dérivée non pas de leurs propriétés physiques, mais des propriétés chimiques de ces substances.

Manuels scolaires chimie inorganique donner une idée assez claire de ce qu'est le sel. C'est le nom des produits de substitution d'une réaction chimique dans laquelle les atomes d'hydrogène d'un acide dans un composé sont remplacés par un métal. Exemples de composés salins typiques : NaCL, MgSO 4 . Il est facile de voir que n'importe laquelle de ces entrées peut être divisée en deux moitiés : le métal sera toujours écrit dans le composant gauche de la formule, et le résidu acide sera toujours écrit dans la droite. La formule de sel standard est la suivante :

Me n m Résidu acide m n .

Propriétés physiques du sel

La chimie, en tant que science exacte, met dans le nom d'une substance toutes les informations possibles sur sa composition et ses capacités. Ainsi, tous les noms de sels dans l'interprétation moderne se composent de deux mots: une partie porte le nom du composant métallique au nominatif, la seconde contient une description du résidu acide.

Ces connexions ne structure moleculaire, par conséquent, dans des conditions normales, ce sont des substances cristallines solides. De nombreux sels ont un réseau cristallin. Les cristaux de ces substances sont réfractaires, donc, pour leur fusion, très hautes températures. Par exemple, le sulfure de baryum fond à environ 2200°C.

Selon la solubilité des sels sont divisés en solubles, peu solubles et insolubles. Des exemples des premiers sont le chlorure de sodium, le nitrate de potassium. Légèrement soluble comprennent le sulfite de magnésium, le chlorure de plomb. Le carbonate de calcium est insoluble. Les informations sur la solubilité d'une substance particulière sont contenues dans la littérature de référence.

Le produit de réaction chimique en question est généralement inodore et a un goût variable. L'hypothèse selon laquelle tous les sels sont salés est fausse. Le goût salé pur n'a qu'un seul élément de cette classe - notre vieux sel de table familier. Il existe des sels doux de béryllium, amers - magnésium et sans goût - par exemple, le carbonate de calcium (craie ordinaire).

La plupart de ces substances sont incolores, mais parmi elles, il y a celles qui ont des couleurs caractéristiques. Par exemple, le sulfate de fer (II) a une caractéristique en vert, le permanganate de potassium est violet et les cristaux de chromate de potassium sont jaune vif.

Classification du sel

La chimie sépare toutes sortes sels inorganiques pour quelques fonctionnalités clés. Les sels résultant du remplacement complet de l'hydrogène dans un acide sont dits normaux ou moyens. Par exemple, le sulfate de calcium.

Le sel, qui est un dérivé d'une réaction de substitution incomplète, est appelé acide ou basique. Un exemple d'une telle formation peut être la réaction de l'hydrogénosulfate de potassium :

Le sel basique est obtenu par une telle réaction dans laquelle le groupe hydroxo n'est pas complètement remplacé par un résidu acide. Les substances de ce type peuvent être formées par les métaux dont la valence est de deux ou plus. Une formule de sel typique de ce groupe peut être dérivée de cette réaction :

Les composés chimiques normaux, moyens et acides forment des classes de sels et constituent la classification standard de ces composés.

Sel double et mixte

Un exemple de mélange est le sel de calcium de l'acide chlorhydrique et hypochloreux : CaOCl 2.

Nomenclature

Les sels formés par des métaux à valence variable ont une désignation supplémentaire : après la formule, la valence est écrite entre parenthèses en chiffres romains. Ainsi, il existe du sulfate de fer FeSO 4 (II) et Fe 2 (SO4) 3 (III). Au nom des sels, il y a un préfixe hydro-, s'il y a des atomes d'hydrogène non substitués dans sa composition. Par exemple, l'hydrogénophosphate de potassium a la formule K 2 HPO 4 .

Propriétés des sels dans les électrolytes

La théorie de la dissociation électrolytique donne propre interprétation propriétés chimiques. À la lumière de cette théorie, un sel peut être défini comme un électrolyte faible qui, une fois dissous, se dissocie (se décompose) dans l'eau. Ainsi, une solution saline peut être représentée comme un complexe d'ions négatifs positifs, et les premiers ne sont pas des atomes d'hydrogène H +, et les seconds ne sont pas des atomes de groupe OH - hydroxo. Il n'y a pas d'ions qui seraient présents dans tous les types de solutions salines, donc tout propriétés communes ils ne possèdent pas. Plus les charges des ions qui forment la solution saline sont faibles, mieux ils se dissocient, meilleure est la conductivité électrique d'un tel mélange liquide.

Solutions salines acides

Les sels acides en solution se décomposent en ions négatifs complexes, qui sont un résidu acide, et en anions simples, qui sont des particules métalliques chargées positivement.

Par exemple, la réaction de dissolution du bicarbonate de sodium conduit à la décomposition du sel en ions sodium et le reste en HCO 3 -.

La formule complète ressemble à ceci: NaHCO 3 \u003d Na + + HCO 3 -, HCO 3 - \u003d H + + CO 3 2-.

Solutions de sels basiques

La dissociation des sels basiques conduit à la formation d'anions acides et de cations complexes constitués de métaux et d'hydroxogroupes. Ces cations complexes, à leur tour, sont également capables de se décomposer lors du processus de dissociation. Par conséquent, dans toute solution d'un sel du groupe principal, il existe des ions OH -. Par exemple, la dissociation du chlorure d'hydroxomagnésium se déroule comme suit :

Distribution de sels

Qu'est-ce que le sel ? Cet élément est l'un des composés chimiques les plus courants. Tout le monde connaît le sel de table, la craie (carbonate de calcium) etc. Parmi les sels de carbonate, le plus courant est le carbonate de calcium. Il est partie intégrante marbre, calcaire, dolomite. Et le carbonate de calcium est à la base de la formation des perles et des coraux. Ce composé chimique est essentiel à la formation de téguments durs chez les insectes et de squelettes chez les cordés.

Le sel nous est connu depuis l'enfance. Les médecins mettent en garde contre son usage excessif, mais avec modération il est indispensable à la mise en œuvre processus vitaux dans l'organisme. Et il est nécessaire de maintenir la composition correcte du sang et la production de suc gastrique. Les solutions salines, partie intégrante des injections et des compte-gouttes, ne sont rien de plus qu'une solution de sel de table.

Propriétés chimiques des sels

Les sels doivent être considérés comme un produit de l'interaction d'un acide et d'une base. En conséquence, ils peuvent former:

1. normal (moyen) - se forment lorsque la quantité d'acide et de base est suffisante pour une interaction complète. Noms des sels normaux et se composent de deux parties. D'abord, l'anion (résidu acide) est appelé, puis le cation.
2. aigre - formé lorsqu'il y a un excès d'acide pas assez alcalin, car dans ce cas il n'y a pas assez de cations métalliques pour remplacer tous les cations hydrogène présents dans la molécule d'acide. Dans le cadre des résidus acides de ce type de sel, vous verrez toujours de l'hydrogène. Les sels acides ne sont formés que par des acides polybasiques et présentent les propriétés à la fois des sels et des acides. Aux noms des sels acides un préfixe est mis hydro-à l'anion.
3. sels basiques - sont formés avec un excès de base et une quantité insuffisante d'acide, car dans ce cas les anions des résidus acides ne suffisent pas à remplacer complètement les groupements hydroxo présents dans la base. les sels basiques dans la composition des cations contiennent des groupes hydroxo. Les sels basiques sont possibles pour les bases polyacides, mais pas pour les monoacides. Certains sels basiques sont capables de se décomposer par eux-mêmes, tout en libérant de l'eau, formant des oxosels, qui ont les propriétés des sels basiques. Nom des sels basiques est construit comme suit : le préfixe est ajouté à l'anion hydroxo-.

Réactions typiques des sels normaux

• Ils réagissent bien avec les métaux. Dans le même temps, les métaux plus actifs déplacent les moins actifs des solutions de leurs sels.
• Avec les acides, les alcalis et autres sels, les réactions vont jusqu'à leur terme, à condition qu'un précipité, un gaz ou des composés mal dissociés se forment.
• Dans les réactions de sels avec des alcalis, des substances telles que l'hydroxyde de nickel (II) Ni (OH) 2 se forment - un précipité; ammoniac NH 3 - gaz; l'eau H 2 O est un électrolyte faible, un composé à faible dissociation :
• Les sels réagissent les uns avec les autres si un précipité se forme ou si un composé plus stable se forme.
• De nombreux sels normaux se décomposent lorsqu'ils sont chauffés pour former deux oxydes, acide et basique.
• Les nitrates se décomposent différemment des autres sels normaux. Lorsqu'ils sont chauffés, les nitrates de métaux alcalins et alcalino-terreux libèrent de l'oxygène et se transforment en nitrites :
• Les nitrates de presque tous les autres métaux se décomposent en oxydes :
• Les nitrates de certains métaux lourds (argent, mercure, etc.) se décomposent lorsqu'ils sont chauffés en métaux :

Réactions typiques des sels acides

• Ils entrent dans toutes ces réactions dans lesquelles les acides entrent. Ils réagissent avec les alcalis, si le sel acide et l'alcali contiennent le même métal, un sel normal se forme en conséquence.
• Si l'alcali contient un autre métal, des sels doubles se forment.

Réactions typiques des sels basiques

• Ces sels subissent les mêmes réactions que les bases. Ils réagissent avec les acides, si le sel basique et l'acide contiennent le même résidu acide, un sel normal se forme en conséquence.
• Si l'acide contient un autre résidu acide, des sels doubles se forment.

Sels complexes- connexion, en nœuds réseau cristallin contenant des ions complexes.

Un grand nombre de réactions conduisant à la formation de sels sont connues. Nous vous présentons les plus importants d'entre eux.

1. Réaction des acides avec des bases (réaction de neutralisation):

NaOH + HNON 3 = NUNNON 3 +H 2 À PROPOS

Al(Oh) 3 + 3HC1 =AlCl 3 + 3H 2 À PROPOS

2. L'interaction des métaux avec les acides:

Fe + 2HCl = FeCl 2 +H 2 

Zn+H 2 SÀ PROPOS 4 razb. = ZnSO 4 +H 2 

3. Interaction des acides avec les oxydes basiques et amphotères :

AVECuO+H 2 DONC 4 =CUSO 4 +H 2 À PROPOS

ZnO + 2 HCl = ZnAVECje 2 +H 2 À PROPOS

4. L'interaction des acides avec les sels:

FeCl 2 + H 2 S = FeS + 2 HCl

AgNO 3 + HCl = AgCl + HNO 3

Ba(NON 3 ) 2 +H 2 DONC 4 = BaSO 4  + 2HNO 3

5. L'interaction de solutions de deux sels différents:

BaCl 2 + Na 2 DONC 4 = WashingtonDONC 4  + 2Ncommeje

Pb(NON 3 ) 2 + 2NaCl =RbAVEC1 2  + 2NaNO 3

6. L'interaction des bases avec oxydes acides(alcalis avec oxydes amphotères):

Ca(OH) 2 +CO 2 = CaCO 3  +H 2 À PROPOS DE,

2 Net il (LA TÉLÉ) + ZnO N / A 2 ZnO 2 +H 2 À PROPOS

7. Interaction des oxydes basiques avec les acides :

SAO+SiO 2 SASiO 3

N / A 2 O+SO 3 =Na 2 DONC 4

8. Interaction des métaux avec les non-métaux :

2K + C1 2 = 2KS1

Fe+S FeS

9. L'interaction des métaux avec les sels.

Cu + Hg(NON 3 ) 2 = Hg + Cu(NON 3 ) 2

Pb(NON 3 ) 2 + Zn =Rb + Zn(NON 3 ) 2

10. Interaction des solutions alcalines avec des solutions salines

CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaCl

NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 +H 2 O

1. L'utilisation de sels.

Un certain nombre de sels sont des composés nécessaires en quantités importantes pour assurer l'activité vitale des organismes animaux et végétaux (sels de sodium, de potassium, de calcium, ainsi que les sels contenant les éléments azote et phosphore). Ci-dessous, à l'aide d'exemples de sels individuels, les domaines d'application des représentants de cette classe de composés inorganiques, y compris dans l'industrie pétrolière, sont indiqués.

NaC1- chlorure de sodium (sel alimentaire, sel de table). L'étendue de l'utilisation de ce sel est attestée par le fait que la production mondiale de cette substance est supérieure à 200 millions de tonnes.

Ce sel est largement utilisé dans l'industrie alimentaire, sert de matière première pour la production de chlore, d'acide chlorhydrique, d'hydroxyde de sodium, de carbonate de soude (N / A 2 CO 3 ). Le chlorure de sodium trouve diverses applications dans l'industrie pétrolière, par exemple, comme additif dans les fluides de forage pour augmenter la densité, empêcher la formation de cavernes lors du forage de puits, comme régulateur du temps de prise des compositions de coulis de ciment, pour abaisser le point de congélation ( antigel) des fluides de forage et de ciment.

KS1- chlorure de potassium. Inclus dans la composition des fluides de forage qui aident à maintenir la stabilité des parois des puits dans les roches argileuses. En quantités importantes, le chlorure de potassium est utilisé en agriculture comme macroengrais.

N / A 2 CO 3 - carbonate de sodium (soude). Inclus dans les mélanges pour la production de verre, détergents. Réactif pour augmenter l'alcalinité de l'environnement, améliorant la qualité des argiles pour les fluides de forage argileux. Utilisé pour éliminer la dureté de l'eau lors de sa préparation à l'utilisation (par exemple, dans les chaudières), largement utilisé pour le nettoyage gaz naturelà partir de sulfure d'hydrogène et pour la production de réactifs pour les boues de forage et d'injection.

Al 2 (DONC 4 ) 3 - sulfate d'aluminium. Un composant des fluides de forage, un coagulant pour la purification de l'eau à partir de fines particules en suspension, un composant de mélanges viscoélastiques pour isoler les zones de perte dans les puits de pétrole et de gaz.

NUN 2 DANS 4 À PROPOS 7 - tétraborate de sodium (borax). C'est un agent efficace - retardateur de prise des mortiers de ciment, inhibiteur de la destruction thermo-oxydative des réactifs protecteurs à base d'éthers de cellulose.

BUNSÀ PROPOS 4 - sulfate de baryum (barytine, spath lourd). Il est utilisé comme agent alourdissant (  4,5 g/cm 3) pour le forage et les coulis de ciment.

Fe 2 DONC 4 - sulfate ferreux (P) (vitriol de fer). Il est utilisé pour la préparation de lignosulfonate de ferrochrome - un réactif stabilisant des fluides de forage, un composant des fluides de forage en émulsion à base d'huile à haute performance.

FeC1 3 - chlorure de fer (III). En combinaison avec l'alcali, il est utilisé pour purifier l'eau du sulfure d'hydrogène lors du forage de puits avec de l'eau, pour l'injection dans des formations contenant du sulfure d'hydrogène afin de réduire leur perméabilité, comme additif aux ciments afin d'augmenter leur résistance au sulfure d'hydrogène, pour purifier l'eau des particules en suspension.

CaCO 3 - carbonate de calcium sous forme de craie, calcaire. C'est une matière première pour la production de chaux vive CaO et de chaux éteinte Ca(OH) 2 . Utilisé en métallurgie comme fondant. Il est utilisé lors du forage de puits de pétrole et de gaz comme agent alourdissant et charge de fluides de forage. Le carbonate de calcium sous forme de marbre d'une certaine granulométrie est utilisé comme agent de soutènement dans la fracturation hydraulique des formations productives afin d'augmenter la récupération du pétrole.

CaSO 4 - sulfate de calcium. Sous forme d'albâtre (2СаSO 4 · Н 2 О), il est largement utilisé dans la construction et fait partie des mélanges de liants à durcissement rapide pour isoler les zones d'absorption. Ajouté aux fluides de forage sous forme d'anhydrite (CaSO 4) ou de gypse (CaSO 4 · 2H 2 O), il donne de la stabilité aux roches argileuses forées.

CaCl 2 - chlorure de calcium. Il est utilisé pour la préparation de solutions de forage et d'injection pour le forage de roches instables, réduit considérablement le point de congélation des solutions (antigel). Il est utilisé pour créer des boues à haute densité qui ne contiennent pas de phase solide, efficaces pour ouvrir des formations productives.

NUN 2 SiÀ PROPOS 3 - silicate de sodium (verre soluble). Il est utilisé pour fixer les sols instables, pour préparer des mélanges à prise rapide pour isoler les zones d'absorption. Il est utilisé comme inhibiteur de corrosion des métaux, composant de certains ciments de forage et solutions tampons.

AgNO 3 - nitrate d'argent. Il est utilisé pour l'analyse chimique, notamment des eaux de formation et des filtrats de boues de forage pour la teneur en ions chlore.

N / A 2 DONC 3 - sulfite de sodium. Il est utilisé pour l'élimination chimique de l'oxygène (désaération) de l'eau afin de lutter contre la corrosion lors de l'injection des eaux usées. Pour l'inhibition de la dégradation thermo-oxydative des réactifs protecteurs.

N / A 2 Cr 2 À PROPOS 7 - bichromate de sodium. Il est utilisé dans l'industrie pétrolière comme réducteur de viscosité à haute température pour les fluides de forage, un inhibiteur de corrosion de l'aluminium, pour la préparation d'un certain nombre de réactifs.