Најважније из лекције
Главни путеви добијања соли: Неутрализација (\(\text{база} + \text{киселина}\)), базни оксид + киселина, кисели оксид + база, метал + киселина (\(\text{уз ослобађање } \text{H}_2\)) и директна синтеза из елемената.
Својства: Кристалне јонске супстанце, чврсте, високих температура топљења; у воденом раствору електролитички дисосују на катјоне и киселинске остатке.
Карактеристичне реакције: Карбонати са киселинама ослобађају \(\text{CO}_2\uparrow\); раствори соли метала са базама дају нерастворљиве хидроксиде (\(\text{Fe(OH)}_2\) зелен, \(\text{Fe(OH)}_3\) мркожут, \(\text{Cu(OH)}_2\) плав); двоструком изменом соли настају талози (нпр. \(\text{AgCl}\downarrow\)).
Примена: Прехрана и медицина (\(\text{NaCl}\), \(\text{NaHCO}_3\), \(\text{MgSO}_4\)), грађевинарство (\(\text{CaCO}_3\), \(\text{CaSO}_4\)), пиротехника и индустрија (\(\text{KNO}_3\), \(\text{Na}_2\text{CO}_3\), \(\text{NH}_4\text{Cl}\)).
Својства: Кристалне јонске супстанце, чврсте, високих температура топљења; у воденом раствору електролитички дисосују на катјоне и киселинске остатке.
Карактеристичне реакције: Карбонати са киселинама ослобађају \(\text{CO}_2\uparrow\); раствори соли метала са базама дају нерастворљиве хидроксиде (\(\text{Fe(OH)}_2\) зелен, \(\text{Fe(OH)}_3\) мркожут, \(\text{Cu(OH)}_2\) плав); двоструком изменом соли настају талози (нпр. \(\text{AgCl}\downarrow\)).
Примена: Прехрана и медицина (\(\text{NaCl}\), \(\text{NaHCO}_3\), \(\text{MgSO}_4\)), грађевинарство (\(\text{CaCO}_3\), \(\text{CaSO}_4\)), пиротехника и индустрија (\(\text{KNO}_3\), \(\text{Na}_2\text{CO}_3\), \(\text{NH}_4\text{Cl}\)).
Соли су јонска једињења која се у природи налазе у великим количинама, али се многе од њих синтетишу хемијским реакцијама у лабораторији и индустрији.
1. Реакција неутрализације (база + киселина):
\[ \text{база} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{вода} \]
- Потпуна неутрализација: сваки водоников јон киселине реагује са хидроксидним јоном базе: \[ \text{NaOH} + \text{HCl} \longrightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \] \[ 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \]
- Непотпуна неутрализација: настају киселе или базне соли због делимичне замене јона: \[ \text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{NaHSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
2. Реакција оксида метала (базног оксида) и киселине:
\[ \text{оксид метала} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{вода} \]
\[ \text{CaO} + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
\[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
3. Реакција оксида неметала (киселог оксида) и базе:
\[ \text{оксид неметала} + \text{база} \longrightarrow \text{со} + \text{вода} \]
\[ \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \longrightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
\[ \text{N}_2\text{O}_5 + 2\text{NaOH} \longrightarrow 2\text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
4. Реакција метала и киселине:
\[ \text{метал} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{водоник} \]
\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \]
5. Директна синтеза из елемената:
\[ \text{метал} + \text{неметал} \longrightarrow \text{со} \]
\[ 2\text{Na} + \text{Cl}_2 \longrightarrow 2\text{NaCl} \]
\[ \text{Fe} + \text{S} \longrightarrow \text{FeS} \]
Напишите изједначену једначину хемијске реакције између азот(V)-оксида и калијум-хидроксида.
Азот(V)-оксид (\( \text{N}_2\text{O}_5 \)) је анхидрид азотне киселине (\( \text{HNO}_3 \)), па са калијум-хидроксидом гради со калијум-нитрат (\( \text{KNO}_3 \)) и воду:
\[ \text{N}_2\text{O}_5 + 2\text{KOH} \longrightarrow 2\text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Физичка својства: Соли су кристалне супстанце јонске структуре, чврстог агрегатног стања на собној температури, са високим температурама топљења услед јаких електростатичких привлачних сила између катјона и анјона.
Чисте соли су углавном без мириса, различитих боја (нпр. \( \text{CuSO}_4 \) је плав, \( \text{FeSO}_4 \) зеленкаст, \( \text{NaCl} \) бео) и различитих укуса (слан, горак попут \( \text{MgSO}_4 \), сладак или љут).
Растворљивост соли у води:
- Добро растворљиве: све соли натријума (\( \text{Na}^+ \)), калијума (\( \text{K}^+ \)), амонијума (\( \text{NH}_4^+ \)) и сви нитрати (\( \text{NO}_3^- \)).
- Слабо растворљиве (талози): већина карбоната (\( \text{CaCO}_3 \)), фосфата (\( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \)), сребро(I)-хлорид (\( \text{AgCl} \)), баријум-сулфат (\( \text{BaSO}_4 \)).
Електролитичка дисоцијација соли у води:
\[ \text{NaCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \]
\[ \text{NaNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{NO}_3^- \]
\[ \text{K}_3\text{PO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 3\text{K}^+ + \text{PO}_4^{3-} \]
\[ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{Al}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-} \]
Соли су јаки електролити јер у воденом раствору потпуно дисосују на јоне и проводе електричну струју.
Амонијум соли: Граде се реакцијом амонијака са киселинама (нпр. амонијум-хлорид, \( \text{NH}_4\text{Cl} \)). Ове соли не садрже јоне метала већ сложени амонијум-катјон (\( \text{NH}_4^+ \)) повезан са киселинским остатком.
Напишите једначину електролитичке дисоцијације калцијум-хлорида (\( \text{CaCl}_2 \)) у води.
\[ \text{CaCl}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Ca}^{2+} + 2\text{Cl}^- \]
Карбонати реагују са јачим киселинама (нпр. \( \text{HCl} \)), при чему се ослобађа гас угљеник(IV)-оксид у виду мехурића:
\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O} \]
\[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \longrightarrow 2\text{NaCl} + \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O} \]
Ова реакција служи за доказивање присуства карбоната у узорку.
Водени раствори соли прелазних метала реагују са јаким базама дајући слабо растворљиве хидроксиде у виду талога:
\[ \text{FeSO}_4 + 2\text{NaOH} \longrightarrow \underset{\text{зелени талог}}{\text{Fe(OH)}_2\downarrow} + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
\[ \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{NaOH} \longrightarrow 2\underset{\text{мркожути талог}}{\text{Fe(OH)}_3\downarrow} + 3\text{Na}_2\text{SO}_4 \]
\[ \text{FeCl}_3 + 3\text{NaOH} \longrightarrow \underset{\text{мркожути талог}}{\text{Fe(OH)}_3\downarrow} + 3\text{NaCl} \]
\[ \text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \longrightarrow \underset{\text{плави талог}}{\text{Cu(OH)}_2\downarrow} + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
Две растворљиве соли могу реаговати у воденом раствору ако је један од производа слабо растворљива со (талог):
\[ \text{AgNO}_3 + \text{NaCl} \longrightarrow \underset{\text{бели сираст талог}}{\text{AgCl}\downarrow} + \text{NaNO}_3 \]
Шта се запажа када се раствору бакар(II)-сулфата дода раствор натријум-хидроксида? Напишите једначину реакције.
Настаје плави желатинасти талог бакар(II)-хидроксида:
\[ \text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \longrightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
Соли имају изузетан практични значај као сировине у хемијској индустрији, фармацији, грађевинарству, пољопривреди и исхрани.
| Назив соли | Хемијска формула | Најважнија примена |
|---|---|---|
| Натријум-хлорид (кухињска со) | \( \text{NaCl} \) | Исхрана, конзервирање намирница, физиолошки раствор, посипање путева зими, добијање \( \text{Na} \), \( \text{Cl}_2 \), \( \text{HCl} \). |
| Калијум-нитрат (шалитра) | \( \text{KNO}_3 \) | Конзерванс за месо (E252), производња барута и пиротехничких средстава (ватромет), ђубриво. |
| Калцијум-карбонат (кречњак, мермер) | \( \text{CaCO}_3 \) | Грађевински материјал, креч, пунило за боје и пластику. |
| Натријум-карбонат (сода) | \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) | Индустрија стакла, папира, сапуна и детерџената. |
| Калцијум-сулфат (гипс) | \( \text{CaSO}_4 \) | Грађевинарство, медицина (имобилизација прелома), вајарство. |
| Магнезијум-сулфат (горка со) | \( \text{MgSO}_4 \) | Медицина (лаксатив), даје карактеристичан горак укус морској води. |
| Натријум-хидрогенкарбонат (сода бикарбона) | \( \text{NaHCO}_3 \) | Прехрамбена индустрија (прашак за пециво), неутрализација вишка желудачне киселине. |
| Амонијум-хлорид (нишадор) | \( \text{NH}_4\text{Cl} \) | Суви галвански елементи (батерије), лемљење, текстилна индустрија. |
Која со се користи као састојак прашка за пециво и како реагује са киселинама из теста?
То је натријум-хидрогенкарбонат (\( \text{NaHCO}_3 \), сода бикарбона). У реакцији са киселинама ослобађа гас угљеник(IV)-оксид (\( \text{CO}_2 \)), чији мехурићи омогућавају дизање и растреситост теста.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Која два производа увек настају при потпуној реакцији неутрализације између киселине и базе? Напишите пример једначине за хлороводоничну киселину и калијум-хидроксид.
При неутрализацији увек настају со и вода.
\[ \text{KOH} + \text{HCl} \longrightarrow \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} \]
Задатак 2 (средњи): Довршите и изједначите следеће хемијске једначине:
а) \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \)
б) \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \longrightarrow \)
в) \( \text{FeCl}_3 + 3\text{NaOH} \longrightarrow \)
а) \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \)
б) \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \longrightarrow \)
в) \( \text{FeCl}_3 + 3\text{NaOH} \longrightarrow \)
а) \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \) (со: бакар(II)-сулфат)
б) \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \) (со: цинк-хлорид)
в) \( \text{FeCl}_3 + 3\text{NaOH} \longrightarrow \text{Fe(OH)}_3\downarrow + 3\text{NaCl} \) (мркожути талог гвожђе(III)-хидроксида)
б) \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \) (со: цинк-хлорид)
в) \( \text{FeCl}_3 + 3\text{NaOH} \longrightarrow \text{Fe(OH)}_3\downarrow + 3\text{NaCl} \) (мркожути талог гвожђе(III)-хидроксида)
Задатак 3 (средњи/тежи): У две необележене епрувете налазе се водени раствори \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) и \( \text{NaCl} \). Како се помоћу раствора хлороводоничне киселине (\( \text{HCl} \)) може одредити у којој се епрувети налази која со? Напишите одговарајућу једначину реакције.
Додавањем \( \text{HCl} \) у епрувету са натријум-карбонатом долази до бурне реакције уз издвајање мехурића гаса \( \text{CO}_2 \):
\[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \longrightarrow 2\text{NaCl} + \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O} \]
У епрувети са \( \text{NaCl} \) нема видљиве реакције јер се не формира гас ни талог.
Задатак 4 (тежак): Напишите једначине реакција којима се из бакра може добити бакар(II)-хидроксид у два корака: прво сагоревањем бакра на ваздуху до оксида, а затим преко соли и реакције са базом.
1. Корак: Оксидација бакра до бакар(II)-оксида:
\[ 2\text{Cu} + \text{O}_2 \longrightarrow 2\text{CuO} \]
2. Корак: Растварање оксида у киселини (добијање соли):
\[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
3. Корак: Таложење хидроксида реакцијом соли и базе:
\[ \text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \longrightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
