Најважније из лекције
Састав и својства соли: Соли се састоје од катјона метала (или \( \text{NH}_4^+ \)) и анјона киселинског остатка повезаних јонском везом. На собној температури су чврсте кристалне супстанце, различите растворљивости у води (од одлично растворљивих као \( \text{NaCl} \) до тешко растворљивих као \( \text{CaCO}_3 \) и \( \text{BaSO}_4 \)). Водени раствори соли проводе струју.
Главне методе добијања соли:
Главне методе добијања соли:
- Неутрализација (киселина + база): \( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \) (јонски: \( \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} \)).
- Супституција (метал + киселина): \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \).
- Преко оксида: кисели оксид + база (\( \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \)), базни оксид + киселина (\( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \)), кисели оксид + базни оксид (\( \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \text{CaCO}_3 \)).
- Директна синтеза: \( 2\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{NaCl} \).
- Двострука измена: \( \text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{NaCl} \).
Соли су хемијска једињења са јонском структуром, изграђена од катјона метала (или амонијум-јона, \( \text{NH}_4^+ \)) и анјона киселинског остатка.
Катјони: на пример \( \text{Na}^+ \), \( \text{K}^+ \), \( \text{Mg}^{2+} \), \( \text{Ca}^{2+} \), \( \text{Al}^{3+} \), као и \( \text{NH}_4^+ \).
Анјони: на пример \( \text{F}^- \), \( \text{Cl}^- \), \( \text{Br}^- \), \( \text{I}^- \), \( \text{NO}_3^- \), \( \text{SO}_3^{2-} \), \( \text{SO}_4^{2-} \), \( \text{CO}_3^{2-} \), \( \text{PO}_4^{3-} \).
Анјони: на пример \( \text{F}^- \), \( \text{Cl}^- \), \( \text{Br}^- \), \( \text{I}^- \), \( \text{NO}_3^- \), \( \text{SO}_3^{2-} \), \( \text{SO}_4^{2-} \), \( \text{CO}_3^{2-} \), \( \text{PO}_4^{3-} \).
Општа физичка својства соли:
- На собној температури су у чврстом агрегатном стању и граде кристалне решетке у којима су јони повезани јаком јонском везом.
- Боја: Већина соли је беле боје или су безбојни кристали (нпр. \( \text{NaCl} \), \( \text{CaCO}_3 \), \( \text{BaCl}_2 \), \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \)), док су неке карактеристично обојене (нпр. бакар(II)-сулфат пентахидрат, \( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \), плаве је боје).
- Растворљивост у води: Соли се разликују по растворљивости. Постоје добро растворљиве соли (нпр. \( \text{NaCl} \), \( \text{CuSO}_4 \), \( \text{BaCl}_2 \)) и тешко растворљиве соли које падају као талог (нпр. \( \text{CaCO}_3 \), \( \text{BaSO}_4 \)).
- Електролитичка дисоцијација: Растварањем у води соли дисосују на слободне јоне, због чега њихови водени раствори проводе електричну струју (понашају се као електролити).
Од којих се јона састоји со калцијум-хлорид (\( \text{CaCl}_2 \)) и каквог је агрегатног стања на собној температури?
Састоји се од катјона калцијума (\( \text{Ca}^{2+} \)) и хлоридних анјона (\( \text{Cl}^- \)). На собној температури је у чврстом кристалном стању.
Неутрализација је хемијска реакција између киселине и базе у којој као производи настају со и вода.
\[ \text{киселина} + \text{база} \rightarrow \text{со} + \text{вода} \]
Општа молекулска једначина:
\[ \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \]
Када се раствори киселине и базе помешају у одговарајућем стехиометријском односу, водонични јони (\( \text{H}^+ \)) реагују са хидроксидним јонима (\( \text{OH}^- \)) градећи слабо дисосовани молекул воде:
\[ \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} \]
У добијеном раствору нема вишка ни \( \text{H}^+ \) ни \( \text{OH}^- \) јона, па је средина неутрална (плава лакмус хартија остаје плава, а црвена остаје црвена). Након упаравања воде заостаје чврста со.
Практична примена неутрализације:
- Медицина: Ублажавање вишка желудачне (хлороводоничне) киселине помоћу антиацида који садрже благе базе, као што су \( \text{Al(OH)}_3 \) или \( \text{Mg(OH)}_2 \).
- Пољопривреда: Смањење киселости земљишта третирањем базним супстанцама.
Напишите једначину реакције неутрализације азотне киселине (\( \text{HNO}_3 \)) калијум-хидроксидом (\( \text{KOH} \)).
\[ \text{HNO}_3 + \text{KOH} \rightarrow \text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Настаје со калијум-нитрат и вода.
Реакција супституције (латински substitutio – замењивање) је реакција у којој активни метал истискује водоник из киселине, при чему настају со и гасовити водоник.
\[ \text{метал} + \text{киселина} \rightarrow \text{со} + \text{водоник } (\text{H}_2 \uparrow) \]
Примери реакција метала са хлороводоничном киселином:
\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
\[ 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2 \uparrow \]
\[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Испаравањем воде из ових раствора изолују се чврсте соли: магнезијум-хлорид (\( \text{MgCl}_2 \)), алуминијум-хлорид (\( \text{AlCl}_3 \)) и цинк-хлорид (\( \text{ZnCl}_2 \)).
Који се гас издваја током реакције гранула цинка са хлороводоничном киселином и која со настаје?
Издваја се гасовити водоник (\( \text{H}_2 \)), а настаје со цинк-хлорид (\( \text{ZnCl}_2 \)).
Соли се могу добити и на следеће начине:
У реакцији киселог оксида са базом настају со и вода:
\[ \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \]
Значај: Ова реакција омогућава везивање и очвршћавање кречног малтера у грађевинарству, а бистар раствор \( \text{Ca(OH)}_2 \) (кречна вода) користи се за лабораторијско доказивање \( \text{CO}_2 \) јер се раствор мути услед стварања тешко растворног калцијум-карбоната.
У реакцији базног оксида са киселином настају со и вода:
\[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
Црни прах бакар(II)-оксида раствара се у сумпорној киселини дајући плави раствор бакар(II)-сулфата, из кога кристалише плави камен (\( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \)).
Директним спајањем оксида супротног карактера настаје искључиво со:
\[ \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \text{CaCO}_3 \]
Елементарни метал и неметал директно граде со:
\[ 2\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{NaCl} \]
Мешањем водених раствора две различите соли може доћи до размене јона и таложења тешко растворне соли:
\[ \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{NaCl} \]
Настали баријум-сулфат (\( \text{BaSO}_4 \)) издваја се у виду белог талога.
Шта се запажа када се у бистар водени раствор калцијум-хидроксида уведи угљеник(IV)-оксид?
Раствор постаје мутан услед настанка белог, тешко растворног талога калцијум-карбоната (\( \text{CaCO}_3 \)).
| Назив соли | Хемијска формула | Физички изглед | Области примене |
|---|---|---|---|
| Натријум-хлорид (кухињска со) | \( \text{NaCl} \) | Бела кристална супстанца, добро растворљива у води | Људска исхрана, конзервирање намирница, сировина у хемијској индустрији. |
| Калцијум-карбонат (кречњак, мермер, креда) | \( \text{CaCO}_3 \) | Бела чврста супстанца, слабо растворљива у води | Грађевинарство (производња креча и цемента), металургија, пунило у индустрији папира и боја. |
| Бакар(II)-сулфат пентахидрат (плави камен) | \( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \) | Плави кристали, добро растворљиви у води | Пољопривреда као фунгицид (заштита винове лозе и воћа од биљних болести). |
| Калијум-нитрат (шалитра) | \( \text{KNO}_3 \) | Бели кристални прах, добро растворљив у води | Производња вештачких ђубрива и пиротехнике. |
Зашто се плави камен користи у пољопривреди и која је његова хемијска формула?
Користи се као фунгицид за заштиту биљака од гљивичних обољења. Његова хемијска формула је \( \text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} \).
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Који производи настају у реакцији магнезијума са разблаженом хлороводоничном киселином? Напишите одговарајућу једначину хемијске реакције.
У реакцији магнезијума са хлороводоничном киселином настају со магнезијум-хлорид и гасовити водоник:
\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Задатак 2 (средњи): Заокружите тачне тврдње које описују реакцију неутрализације између натријум-хидроксида и хлороводоничне киселине:
а) Као производи настају со и гасовити водоник.
б) Водонични јони (\( \text{H}^+ \)) реагују са хидроксидним јонима (\( \text{OH}^- \)) дајући воду.
в) У неутралном раствору плава лакмус хартија постаје црвена.
г) Јони \( \text{Na}^+ \) и \( \text{Cl}^- \) не учествују директно у реакцији спајања, већ остају растворени у води.
а) Као производи настају со и гасовити водоник.
б) Водонични јони (\( \text{H}^+ \)) реагују са хидроксидним јонима (\( \text{OH}^- \)) дајући воду.
в) У неутралном раствору плава лакмус хартија постаје црвена.
г) Јони \( \text{Na}^+ \) и \( \text{Cl}^- \) не учествују директно у реакцији спајања, већ остају растворени у води.
Тачне тврдње су б) и г).
Објашњење: а) је нетачно јер настају со и вода (а не водоник); в) је нетачно јер у неутралном раствору лакмус папирићи не мењају боју (плава остаје плава, црвена остаје црвена).
Објашњење: а) је нетачно јер настају со и вода (а не водоник); в) је нетачно јер у неутралном раствору лакмус папирићи не мењају боју (плава остаје плава, црвена остаје црвена).
Задатак 3 (средњи): Допуните следеће једначине хемијских реакција добијања соли:
1) \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \underline{\hspace{2cm}} + \text{H}_2\text{O} \)
2) \( \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \underline{\hspace{2cm}} \)
3) \( 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow \underline{\hspace{2cm}} + 3\text{H}_2 \)
1) \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \underline{\hspace{2cm}} + \text{H}_2\text{O} \)
2) \( \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \underline{\hspace{2cm}} \)
3) \( 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow \underline{\hspace{2cm}} + 3\text{H}_2 \)
1) \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \mathbf{\text{CuSO}_4} + \text{H}_2\text{O} \)
2) \( \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \mathbf{\text{CaCO}_3} \)
3) \( 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow \mathbf{2\text{AlCl}_3} + 3\text{H}_2 \)
2) \( \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \mathbf{\text{CaCO}_3} \)
3) \( 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow \mathbf{2\text{AlCl}_3} + 3\text{H}_2 \)
Задатак 4 (тежак): У епрувету са воденим раствором баријум-хлорида (\( \text{BaCl}_2 \)) постепено се додаје водени раствор натријум-сулфата (\( \text{Na}_2\text{SO}_4 \)).
а) Напишите једначину хемијске реакције која се одиграва.
б) Ког је типа ова реакција?
в) Шта се запажа током мешања ових раствора и зашто?
а) Напишите једначину хемијске реакције која се одиграва.
б) Ког је типа ова реакција?
в) Шта се запажа током мешања ових раствора и зашто?
а) \( \text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{NaCl} \)
б) То је реакција двоструке измене (размене јона).
в) Запажа се настанак белог талога, јер је настали баријум-сулфат (\( \text{BaSO}_4 \)) со која је практично нерастворљива у води.
б) То је реакција двоструке измене (размене јона).
в) Запажа се настанак белог талога, јер је настали баријум-сулфат (\( \text{BaSO}_4 \)) со која је практично нерастворљива у води.
