Најважније из лекције
Неорганске соли: Јонска једињења изграђена од катјона (метал/\(\text{NH}_4^+\)) и анјона (киселински остатак).
Подела према типу неутрализације:
Хидролиза: Реакција јона соли (пореклом од слабих киселина или слабих база) са водом мења равнотежу \([\text{H}_3\text{O}^+] = [\text{OH}^-]\), чинећи раствор киселим (нпр. \(\text{NH}_4\text{Cl}\)) или базним (нпр. \(\text{NaCN}\)).
Подела према типу неутрализације:
- Нормалне соли: потпуна неутрализација (нпр. \(\text{NaCl}\), \(\text{BaSO}_4\)).
- Киселе соли: непотпуна неутрализација полипротичних киселина; садрже \(\text{H}^+\) у анјону (нпр. \(\text{NaHCO}_3\), \(\text{NaH}_2\text{PO}_4\)).
- Базне соли: непотпуна неутрализација поликиселих база; садрже \(\text{OH}^-\) групе (нпр. \(\text{Mg(OH)Cl}\)).
Хидролиза: Реакција јона соли (пореклом од слабих киселина или слабих база) са водом мења равнотежу \([\text{H}_3\text{O}^+] = [\text{OH}^-]\), чинећи раствор киселим (нпр. \(\text{NH}_4\text{Cl}\)) или базним (нпр. \(\text{NaCN}\)).
Неорганске соли су јонска једињења изграђена од катјона (јони метала, молекулски јони попут \(\text{NH}_4^+\) или комплексни јони) и анјона (негативно наелектрисани киселински остаци).
Номенклатура соли: Соли могу имати системске називе (са префиксима попут хипо-, пер-, орто-, мета- и суфиксима -ид, -ит, -ат) или тривијалне називе који се користе у свакодневном животу и трговини.
Уобичајени (тривијални) називи:
- Камена со: \(\text{NaCl}\) (натријум-хлорид)
- Плави камен: \(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\) (бакар(II)-сулфат пентахидрат)
- Горка со: \(\text{MgSO}_4 \cdot 7\text{H}_2\text{O}\) (магнезијум-сулфат хептахидрат)
Физичка и хемијска својства: Соли су на собној температури чврсте кристалне супстанце, најчешће беле боје, док су соли прелазних метала често обојене. Према растворљивости у води деле се на добро растворне, слабо растворне и практично нерастворне. Растварањем у води подлежу електролитичкој дисоцијацији и понашају се као јаки електролити.
Кристалохидрати: Соли које у саставу своје кристалне решетке садрже тачно одређен број молекула воде (кристална вода). Загревањем кристалохидрата вода испарава и настају анхидроване (безводне) соли, што је често праћено променом боје.
Двоструке (двогубе) соли: Соли које у својој структури садрже два различита катјона.
Мешовите соли: Соли које у својој структури садрже два различита анјона.
\[ \text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \quad \text{калцијум-сулфат дихидрат (кристалохидрат)} \]
\[ \text{CaCl(OCl)} \quad \text{калцијум-хлорид-хипохлорит (мешовита со)} \]
\[ \text{MgNH}_4\text{PO}_4 \quad \text{магнезијум-амонијум-фосфат (двогуба со)} \]
\[ \text{KAl(SO}_4\text{)}_2 \cdot 12\text{H}_2\text{O} \quad \text{калијум-алуминијум-сулфат додекахидрат (двогуба со - кристалохидрат)} \]
Према врсти јона на које дисосују у воденом раствору, односно према степену неутрализације, соли се деле на:
- Нормалне (неутралне) соли: Настају потпуном неутрализацијом киселина и база. Садрже само катјон метала (или \(\text{NH}_4^+\)) и киселински остатак.
Пример: \(\text{BaSO}_4\) (баријум-сулфат), \(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2\) (баријум-фосфат). - Киселе соли (хидрогенсоли): Настају непотпуном неутрализацијом вишебазних (полипротичних) киселина. У саставу анјона садрже један или више атома водоника (\(\text{H}^+\)).
Пример: \(\text{Ba(HSO}_4)_2\) (баријум-хидрогенсулфат), \(\text{BaHPO}_4\) (баријум-хидрогенфосфат), \(\text{Ba(H}_2\text{PO}_4)_2\) (баријум-дихидрогенфосфат). - Базне соли (хидроксидсоли): Настају непотпуном неутрализацијом вишекиселих база (хидроксида). Уз метал садрже и једну или више хидроксидних група (\(\text{OH}^-\)).
Пример: \((\text{BaOH})_2\text{SO}_4\) (баријум-хидроксид-сулфат), \((\text{BaOH})_3\text{PO}_4\) (баријум-хидроксид-фосфат).
Врста соли која настаје реакцијом киселине и базе директно зависи од моларног односа супстанци које реагују.
Примери реакција неутрализације \(\text{Ba(OH)}_2\) и \(\text{H}_3\text{PO}_4\):
\[ 3\text{Ba(OH)}_2 + 2\text{H}_3\text{PO}_4 \longrightarrow \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 + 6\text{H}_2\text{O} \quad (\text{нормална со}) \]
\[ \text{Ba(OH)}_2 + 2\text{H}_3\text{PO}_4 \longrightarrow \text{Ba(H}_2\text{PO}_4)_2 + 4\text{H}_2\text{O} \quad (\text{кисела со}) \]
\[ \text{Ba(OH)}_2 + \text{H}_3\text{PO}_4 \longrightarrow \text{BaHPO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \quad (\text{кисела со}) \]
\[ 3\text{Ba(OH)}_2 + \text{H}_3\text{PO}_4 \longrightarrow (\text{BaOH})_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O} \quad (\text{базна со}) \]
У чистој води концентрације хидронијум и хидроксидних јона су једнаке:
\[ [\text{H}_3\text{O}^+] = [\text{OH}^-] = 1 \cdot 10^{-7} \text{ mol dm}^{-3} \quad (\text{неутрална средина}) \]
Хидролиза соли: Процес при коме јони соли (анјон слабе киселине и/или катјон слабе базе) ступају у хемијску реакцију са молекулима воде, при чему настају \(\text{H}_3\text{O}^+\) или \(\text{OH}^-\) јони, што доводи до промене pH вредности раствора.
- Водени раствор натријум-цијанида (\(\text{NaCN}\)) реагује базно (анјон слабе киселине \(\text{CN}^-\) хидролизује стварајући вишак \(\text{OH}^-\) јона).
- Водени раствор амонијум-хлорида (\(\text{NH}_4\text{Cl}\)) реагује кисело (катјон слабе базе \(\text{NH}_4^+\) хидролизује стварајући вишак \(\text{H}_3\text{O}^+\) јона).
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Разврстај следеће соли на нормалне, киселе и базне:
а) \(\text{K}_2\text{SO}_4\), б) \(\text{NaHCO}_3\), в) \(\text{Al(OH)}_2\text{Cl}\), г) \(\text{Ca(H}_2\text{PO}_4)_2\).
а) \(\text{K}_2\text{SO}_4\), б) \(\text{NaHCO}_3\), в) \(\text{Al(OH)}_2\text{Cl}\), г) \(\text{Ca(H}_2\text{PO}_4)_2\).
- Нормална со: а) \(\text{K}_2\text{SO}_4\) (калијум-сулфат) – не садржи \(\text{H}^+\) ни \(\text{OH}^-\) јоне.
- Киселе соли: б) \(\text{NaHCO}_3\) (натријум-хидрогенкарбонат) и г) \(\text{Ca(H}_2\text{PO}_4)_2\) (калцијум-дихидрогенфосфат) – садрже водоник у саставу киселинског остатка.
- Базна со: в) \(\text{Al(OH)}_2\text{Cl}\) (алуминијум-дихидроксид-хлорид) – садржи \(\text{OH}^-\) групе везане за метал.
Задатак 2 (средњи): Напиши једначине реакција потпуне и непотпуне неутрализације сумпорне киселине (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)) калијум-хидроксидом (\(\text{KOH}\)) и именуј настале соли.
1. Потпуна неутрализација (моларни однос \(\text{KOH} : \text{H}_2\text{SO}_4 = 2 : 1\)): \[ 2\text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \] Настаје нормална со: калијум-сулфат.
2. Непотпуна неутрализација (моларни однос \(\text{KOH} : \text{H}_2\text{SO}_4 = 1 : 1\)): \[ \text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{KHSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \] Настаје кисела со: калијум-хидрогенсулфат.
Задатак 3 (средњи): Одреди која врста соли према хемијском саставу су:
а) \(\text{KAl(SO}_4)_2 \cdot 12\text{H}_2\text{O}\), б) \(\text{CaCl(OCl)}\), в) \(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\).
а) \(\text{KAl(SO}_4)_2 \cdot 12\text{H}_2\text{O}\), б) \(\text{CaCl(OCl)}\), в) \(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\).
- а) Двогуба со и кристалохидрат (садржи два катјона: \(\text{K}^+\) и \(\text{Al}^{3+}\), као и 12 молекула кристалне воде).
- б) Мешовита со (садржи два различита анјона: хлоридни \(\text{Cl}^-\) и хипохлоритни \(\text{OCl}^-\)).
- в) Кристалохидрат (садржи 5 молекула кристалне воде).
Задатак 4 (тежак): Како ће реаговати водени раствори натријум-цијанида (\(\text{NaCN}\)) и амонијум-хлорида (\(\text{NH}_4\text{Cl}\)) (кисело, базно или неутрално)? Објасни зашто растварање ових соли ремети јонску равнотежу воде.
У чистој води важи \([\text{H}_3\text{O}^+] = [\text{OH}^-] = 10^{-7}\text{ mol dm}^{-3}\).
- \(\text{NaCN}\) реагује базно (\(\text{pH} > 7\)): Со је састављена од катјона јаке базе (\(\text{Na}^+\)) и анјона слабе киселине (\(\text{CN}^-\)). Цијанидни јон хидролизује везујући \(\text{H}^+\) јон из воде при чему настаје слабо дисосована \(\text{HCN}\) и ослобађа се вишак \(\text{OH}^-\) јона.
- \(\text{NH}_4\text{Cl}\) реагује кисело (\(\text{pH} < 7\)): Со је састављена од катјона слабе базе (\(\text{NH}_4^+\)) и анјона јаке киселине (\(\text{Cl}^-\)). Амонијум-јон ступа у реакцију са водом предајући протон, чиме се ствара вишак \(\text{H}_3\text{O}^+\) јона у раствору.
