Најважније из лекције
Соли су јонска једињења изграђена од катјона метала (или \( \text{NH}_4^+ \)) и анјона киселинског остатка. Формула се формира према принципу електронеутралности (нпр. \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \)).
Подела: неутралне (\( \text{NaCl} \)), киселе (\( \text{NaHCO}_3 \)) и базне (\( \text{Mg(OH)Cl} \)).
Начини добијања: неутрализација (\( \text{база} + \text{киселина} \)), метал + неметал, метал + киселина, базни оксид + киселина, кисели оксид + база, као и реакције таложења и истискивања.
Општа својства: Све соли су чврсте кристалне супстанце на собној температури. Раствори и растопи проводе електричну струју (електролитичка дисоцијација), док чврсти кристали не проводе.
Важни представници: \( \text{NaCl} \) (кухињска со), \( \text{CaCO}_3 \) (кречњак/мермер/каменац), \( \text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \) (гипс), \( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \) (плави камен), \( \text{NaHCO}_3 \) (сода бикарбона).
Подела: неутралне (\( \text{NaCl} \)), киселе (\( \text{NaHCO}_3 \)) и базне (\( \text{Mg(OH)Cl} \)).
Начини добијања: неутрализација (\( \text{база} + \text{киселина} \)), метал + неметал, метал + киселина, базни оксид + киселина, кисели оксид + база, као и реакције таложења и истискивања.
Општа својства: Све соли су чврсте кристалне супстанце на собној температури. Раствори и растопи проводе електричну струју (електролитичка дисоцијација), док чврсти кристали не проводе.
Важни представници: \( \text{NaCl} \) (кухињска со), \( \text{CaCO}_3 \) (кречњак/мермер/каменац), \( \text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \) (гипс), \( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \) (плави камен), \( \text{NaHCO}_3 \) (сода бикарбона).
Соли су неорганска једињења изграђена од катјона метала (или амонијум-катјона, \( \text{NH}_4^+ \)) и анјона киселинског остатка.
Општа формула: \( \text{M}_x\text{A}_y \), где је \( \text{M} \) метал или \( \text{NH}_4^+ \), а \( \text{A} \) киселински остатак.
Индекси \( x \) и \( y \) се одређују на основу наелектрисања катјона и анјона (преко најмањег заједничког садржаоца) тако да со као целина буде електронеутрална (збир позитивних и негативних наелектрисања једнак је нули).
Писање формуле алуминијум-сулфата:
• Катјон алуминијума: \( \text{Al}^{3+} \)
• Анјон сулфата: \( \text{SO}_4^{2-} \)
• Најмањи заједнички садржалац за 3 и 2 је 6.
• Потребна су 2 катјона \( \text{Al}^{3+} \) (\( 2 \cdot 3+ = 6+ \)) и 3 анјона \( \text{SO}_4^{2-} \) (\( 3 \cdot 2- = 6- \)).
• Формула: \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \)
• Катјон алуминијума: \( \text{Al}^{3+} \)
• Анјон сулфата: \( \text{SO}_4^{2-} \)
• Најмањи заједнички садржалац за 3 и 2 је 6.
• Потребна су 2 катјона \( \text{Al}^{3+} \) (\( 2 \cdot 3+ = 6+ \)) и 3 анјона \( \text{SO}_4^{2-} \) (\( 3 \cdot 2- = 6- \)).
• Формула: \( \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \)
Саставите формулу калцијум-фосфата знајући да калцијум гради јон \( \text{Ca}^{2+} \), а фосфатни јон има формулу \( \text{PO}_4^{3-} \).
Најмањи заједнички садржалац за наелектрисања 2 и 3 је 6. Потребна су три јона \( \text{Ca}^{2+} \) (\( 3 \cdot 2+ = 6+ \)) и два јона \( \text{PO}_4^{3-} \) (\( 2 \cdot 3- = 6- \)).
Формула је: \( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \).
Формула је: \( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \).
1. Метали са сталном валенцом: назив метала + назив киселинског остатка.
Примери: \( \text{NaCl} \) – натријум-хлорид; \( \text{CaCO}_3 \) – калцијум-карбонат.
2. Метали са променљивом валенцом: назив метала + (валенца метала римским бројем) + назив киселинског остатка.
Примери: \( \text{FeCl}_2 \) – гвожђе(II)-хлорид; \( \text{FeCl}_3 \) – гвожђе(III)-хлорид; \( \text{CuSO}_4 \) – бакар(II)-сулфат.
Примери: \( \text{NaCl} \) – натријум-хлорид; \( \text{CaCO}_3 \) – калцијум-карбонат.
2. Метали са променљивом валенцом: назив метала + (валенца метала римским бројем) + назив киселинског остатка.
Примери: \( \text{FeCl}_2 \) – гвожђе(II)-хлорид; \( \text{FeCl}_3 \) – гвожђе(III)-хлорид; \( \text{CuSO}_4 \) – бакар(II)-сулфат.
| Киселина | Анјон киселинског остатка | Назив киселинског остатка (соли) |
|---|---|---|
| Хлороводонична (\( \text{HCl} \)) | \( \text{Cl}^- \) | хлориди |
| Сумпорводонична (\( \text{H}_2\text{S} \)) | \( \text{S}^{2-} \) | сулфиди |
| Сумпорна (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \)) | \( \text{SO}_4^{2-} \) | сулфати |
| Сумпораста (\( \text{H}_2\text{SO}_3 \)) | \( \text{SO}_3^{2-} \) | сулфити |
| Азотна (\( \text{HNO}_3 \)) | \( \text{NO}_3^- \) | нитрати |
| Угљена (\( \text{H}_2\text{CO}_3 \)) | \( \text{CO}_3^{2-} \) | карбонати |
| Фосфорна (\( \text{H}_3\text{PO}_4 \)) | \( \text{PO}_4^{3-} \) | фосфати |
Неутралне (нормалне) соли: Настају потпуном заменом атома водоника из киселине јонима метала.
Примери: \( \text{NaCl} \), \( \text{K}_2\text{SO}_4 \), \( \text{Ca(NO}_3)_2 \).
Примери: \( \text{NaCl} \), \( \text{K}_2\text{SO}_4 \), \( \text{Ca(NO}_3)_2 \).
Киселе соли: Садрже водоник (\( \text{H}^+ \)) који потиче из киселине, јер нису сви атоми водоника замењени металом. У називу садрже реч хидроген- или дихидроген-. Могу их градити само вишебазне киселине.
Примери: \( \text{NaHCO}_3 \) (натријум-хидрогенкарбонат), \( \text{Ca(HCO}_3)_2 \) (калцијум-хидрогенкарбонат), \( \text{NaH}_2\text{PO}_4 \) (натријум-дихидрогенфосфат).
Примери: \( \text{NaHCO}_3 \) (натријум-хидрогенкарбонат), \( \text{Ca(HCO}_3)_2 \) (калцијум-хидрогенкарбонат), \( \text{NaH}_2\text{PO}_4 \) (натријум-дихидрогенфосфат).
Базне соли: Садрже хидроксилне групе (\( \text{OH}^- \)) које потичу из базе, јер нису све хидроксилне групе замењене киселинским остатком. У називу садрже реч хидрокси-.
Пример: \( \text{Mg(OH)Cl} \) (магнезијум-хидроксихлорид).
Пример: \( \text{Mg(OH)Cl} \) (магнезијум-хидроксихлорид).
1. Реакција неутрализације (база + киселина):
\[ \text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \]
Пример лечења вишка желудачне киселине:
\[ \text{Mg(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
\[ \text{Al(OH)}_3 + 3\text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \]
2. Директна синтеза (метал + неметал):
\[ 2\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{NaCl} \]
3. Реакција метала са киселином:
\[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \]
\[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2\uparrow \]
4. Реакција базног оксида (оксида метала) са киселином:
\[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
(Црни прах \( \text{CuO} \) се раствара и настаје плави раствор \( \text{CuSO}_4 \))
5. Реакција киселог оксида (оксида неметала) са базом:
\[ \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O} \]
(Удувавањем \( \text{CO}_2 \) у кречну воду раствор се замути због настанка нерастворног \( \text{CaCO}_3 \))
6. Реакција киселине са нерастворном соли (скидање каменца):
\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow \]
7. Реакција метала са раствором соли другог метала (типична реакција истискивања):
\[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} \]
(Гвоздени ексер поприма црвенкасто-браон превлаку елементарног бакра)
Агрегатно стање: На собној температури све соли су чврсте супстанце кристалне грађе са високим температурама топљења и кључања.
Електролитичка дисоцијација и проводљивост:
• Кристали соли у чврстом стању не проводе електричну струју јер су јони везани у кристалној решетки.
• Водени раствори и растопи соли проводе електричну струју јер се разлажу на покретљиве хидратисане јоне (катјоне и анјоне): \[ \text{NaCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \] \[ \text{Na}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-} \]
• Кристали соли у чврстом стању не проводе електричну струју јер су јони везани у кристалној решетки.
• Водени раствори и растопи соли проводе електричну струју јер се разлажу на покретљиве хидратисане јоне (катјоне и анјоне): \[ \text{NaCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \] \[ \text{Na}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-} \]
Растворљивост: Многе соли се добро растварају у води (сви нитрати, све соли натријума, калијума и амонијума), док су неке соли тешко растворне или практично нерастворне у води (нпр. \( \text{CaCO}_3 \), \( \text{BaSO}_4 \)).
Боја: Већина соли је беле боје, али соли прелазних метала су обојене (нпр. соли бакра(II) су плаве или плаво-зелене због \( \text{Cu}^{2+} \) јона).
| Назив и хемијска формула | Тривијални назив / Налажење | Практична примена и значај |
|---|---|---|
| Натријум-хлорид \( \text{NaCl} \) |
Кухињска со; налази се у морској води, сланим језерима, наслагама у Земљиној кори и телесним течностима | Исхрана, конзервисање намирница, физиолошки раствор (\(0{,}9\%\) водени раствор), сировина за производњу \( \text{Na} \), \( \text{Cl}_2 \), \( \text{NaOH} \). |
| Калцијум-карбонат \( \text{CaCO}_3 \) |
Кречњак, мермер, креда; гради кречњачке планине, љуске јаја, шкољке; чини кућни каменац | Грађевинарство, производња негашеног креча (\( \text{CaO} \)), пунила за боје и папир. Не раствара се у води. |
| Калцијум-сулфат дихидрат \( \text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \) |
Гипс | Медицина (имобилизација прелома), грађевинарство (гипсане плоче, малтери), вајарство. |
| Бакар(II)-сулфат пентахидрат \( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \) |
Плави камен (плави кристали) | Пољопривреда (фунгицид за заштиту винове лозе и воћа од биљних болести). |
| Натријум-хидрогенкарбонат \( \text{NaHCO}_3 \) |
Сода бикарбона | Састојак прашка за пециво (ослобађа \( \text{CO}_2 \) при загревању и чини тесто шупљикавим), неутрализација вишка киселине. |
| Калијум-нитрат \( \text{KNO}_3 \) |
Шалтра (налази се само у сувим пределима јер је растворљив у води) | Производња вештачких ђубрива и пиротехнике. |
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак):
Одредите формуле и називе соли које настају комбинацијом:
а) катјона натријума (\( \text{Na}^+ \)) и сулфатног анјона (\( \text{SO}_4^{2-} \))
б) катјона калцијума (\( \text{Ca}^{2+} \)) и хидрогенкарбонатног анјона (\( \text{HCO}_3^- \))
а) катјона натријума (\( \text{Na}^+ \)) и сулфатног анјона (\( \text{SO}_4^{2-} \))
б) катјона калцијума (\( \text{Ca}^{2+} \)) и хидрогенкарбонатног анјона (\( \text{HCO}_3^- \))
а) Изједначавањем наелектрисања (\( 2 \cdot (+1) + 1 \cdot (-2) = 0 \)) добија се формула \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \) – натријум-сулфат.
б) Изједначавањем наелектрисања (\( 1 \cdot (+2) + 2 \cdot (-1) = 0 \)) добија се формула \( \text{Ca(HCO}_3)_2 \) – калцијум-хидрогенкарбонат.
б) Изједначавањем наелектрисања (\( 1 \cdot (+2) + 2 \cdot (-1) = 0 \)) добија се формула \( \text{Ca(HCO}_3)_2 \) – калцијум-хидрогенкарбонат.
Задатак 2 (средњи):
Објасните зашто струјно коло са сијалицом проводи струју када се електроде уроне у физиолошки раствор, а не проводи када су уроњене у дестиловану воду или у суве кристале кухињске соли (\( \text{NaCl} \)).
• Дестилована вода је чиста супстанца изграђена од молекула и готово да не садржи слободне јоне, па не проводи струју.
• Суви кристали \( \text{NaCl} \) садрже јоне (\( \text{Na}^+ \) и \( \text{Cl}^- \)), али су они чврсто везани у кристалној решетки и нису покретљиви.
• Физиолошки раствор је водени раствор \( \text{NaCl} \), у коме је дошло до електролитичке дисоцијације на слободне, покретљиве јоне (\( \text{Na}^+ \) и \( \text{Cl}^- \)) који преносе наелектрисање, те зато сијалица светли.
• Суви кристали \( \text{NaCl} \) садрже јоне (\( \text{Na}^+ \) и \( \text{Cl}^- \)), али су они чврсто везани у кристалној решетки и нису покретљиви.
• Физиолошки раствор је водени раствор \( \text{NaCl} \), у коме је дошло до електролитичке дисоцијације на слободне, покретљиве јоне (\( \text{Na}^+ \) и \( \text{Cl}^- \)) који преносе наелектрисање, те зато сијалица светли.
Задатак 3 (средњи):
Када се помешају водени раствори сумпорне киселине (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \)) и баријум-хидроксида (\( \text{Ba(OH)}_2 \)), оба полазна раствора добро проводе електричну струју. Међутим, након што су помешани у стехиометријском односу, сијалица у колу престаје да светли. Напишите једначину хемијске реакције и образложите ову појаву.
Хемијска једначина реакције:
\[ \text{Ba(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{H}_2\text{O} \]
Објашњење: У реакцији неутрализације настаје слабо дисосовани молекул воде (\( \text{H}_2\text{O} \)) и практично нерастворна со баријум-сулфат (\( \text{BaSO}_4 \)) која се таложи на дну посуде. Због тога у раствору готово да нема слободних јона који би проводили електричну струју, па сијалица престаје да светли.
Задатак 4 (тежак - стехиометрија):
У реакцији магнезијума са вишком хлороводоничне киселине настало је \( 9{,}5\text{ g} \) магнезијум-хлорида (\( \text{MgCl}_2 \)). Израчунајте масу магнезијума која је изреаговала.
(Подаци: \( M(\text{Mg}) = 24\text{ g/mol} \), \( M(\text{Cl}) = 35{,}5\text{ g/mol} \))
(Подаци: \( M(\text{Mg}) = 24\text{ g/mol} \), \( M(\text{Cl}) = 35{,}5\text{ g/mol} \))
1. Једначина хемијске реакције:
\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \]
2. Моларне масе:
\( M(\text{Mg}) = 24\text{ g/mol} \)
\( M(\text{MgCl}_2) = 24 + 2 \cdot 35{,}5 = 24 + 71 = 95\text{ g/mol} \)
3. Пропорција: \[ \frac{m(\text{Mg})}{M(\text{Mg})} = \frac{m(\text{MgCl}_2)}{M(\text{MgCl}_2)} \] \[ \frac{m(\text{Mg})}{24\text{ g/mol}} = \frac{9{,}5\text{ g}}{95\text{ g/mol}} \] \[ m(\text{Mg}) = \frac{24\text{ g/mol} \cdot 9{,}5\text{ g}}{95\text{ g/mol}} = 2{,}4\text{ g} \] Одговор: Маса магнезијума која је изреаговала износи \( 2{,}4\text{ g} \).
2. Моларне масе:
\( M(\text{Mg}) = 24\text{ g/mol} \)
\( M(\text{MgCl}_2) = 24 + 2 \cdot 35{,}5 = 24 + 71 = 95\text{ g/mol} \)
3. Пропорција: \[ \frac{m(\text{Mg})}{M(\text{Mg})} = \frac{m(\text{MgCl}_2)}{M(\text{MgCl}_2)} \] \[ \frac{m(\text{Mg})}{24\text{ g/mol}} = \frac{9{,}5\text{ g}}{95\text{ g/mol}} \] \[ m(\text{Mg}) = \frac{24\text{ g/mol} \cdot 9{,}5\text{ g}}{95\text{ g/mol}} = 2{,}4\text{ g} \] Одговор: Маса магнезијума која је изреаговала износи \( 2{,}4\text{ g} \).
