Номер 2, страница 48 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

2. Охарактеризуйте химические свойства средних солей.

Средние (или нормальные) соли — это сложные вещества, которые состоят из катионов металла (или катиона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка. Они проявляют ряд характерных химических свойств, вступая в реакции, которые, как правило, являются реакциями ионного обмена в растворах.

1. Взаимодействие с металлами

Растворимые в воде соли могут реагировать с металлами. Реакция протекает, если металл, вступающий в реакцию, является более активным, чем металл, входящий в состав соли. Активность металлов определяется по электрохимическому ряду напряжений (ряду активности металлов): более активный металл (стоящий левее) вытесняет менее активный (стоящий правее) из раствора его соли.

Пример:

Железо, будучи более активным металлом, чем медь, вытесняет ее из раствора сульфата меди(II):

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$

Обратная реакция невозможна, так как медь менее активна, чем железо:

$Cu + FeSO_4 \nrightarrow$

Ответ: Реакция возможна, если реагирующий металл в ряду активности стоит левее металла, входящего в состав соли, и реакция проводится в водном растворе.

2. Взаимодействие с кислотами

Соли реагируют с кислотами, если в результате реакции обмена образуется продукт, уходящий из сферы реакции: осадок, газ или слабый электролит (например, вода или слабая кислота). Также реакция идет, если вступающая в реакцию кислота сильнее той, которая образовала соль.

Примеры:

• Образование нерастворимого осадка: $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3$
• Выделение газа: $K_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$
• Образование слабой кислоты: $Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2SiO_3\downarrow$

Ответ: Реакция протекает при условии образования осадка, газа или более слабой кислоты.

3. Взаимодействие со щелочами

Растворимые в воде соли реагируют с растворимыми основаниями (щелочами) при условии, что в результате реакции ионного обмена образуется нерастворимое основание (осадок) или выделяется газ (аммиак из солей аммония).

Примеры:

• Образование нерастворимого основания: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$
• Выделение газа: $NH_4NO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + NH_3\uparrow + H_2O$

Ответ: Реакция идет, если оба исходных реагента (соль и щелочь) растворимы, а в продуктах образуется осадок или газ.

4. Взаимодействие с другими солями

Две растворимые в воде соли вступают в реакцию друг с другом, если в результате реакции обмена образуется нерастворимая соль, выпадающая в осадок.

Пример:

$BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$

Ответ: Реакция возможна, если обе исходные соли растворимы, а одна из образующихся солей выпадает в осадок.

5. Термическое разложение

Многие средние соли при нагревании разлагаются. Состав продуктов разложения зависит от химической природы катиона и аниона, образующих соль.

Примеры:

• Карбонаты (кроме карбонатов щелочных металлов, за исключением лития) разлагаются на оксид металла и углекислый газ: $MgCO_3 \xrightarrow{t^{\circ}C} MgO + CO_2\uparrow$
• Нитраты разлагаются по-разному в зависимости от активности металла:
  • Нитраты активных металлов (до Mg): $2NaNO_3 \xrightarrow{t^{\circ}C} 2NaNO_2 + O_2\uparrow$
  • Нитраты металлов средней активности (от Mg до Cu): $2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t^{\circ}C} 2CuO + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$
  • Нитраты неактивных металлов (после Cu): $2AgNO_3 \xrightarrow{t^{\circ}C} 2Ag + 2NO_2\uparrow + O_2\uparrow$
• Некоторые соли аммония: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{t^{\circ}C} N_2\uparrow + Cr_2O_3 + 4H_2O$

Ответ: Способность к разложению и состав продуктов определяются конкретной солью.

6. Гидролиз по катиону или аниону

Гидролиз — это обратимая реакция обмена ионов соли с молекулами воды, которая приводит к образованию слабого электролита и изменению кислотности (pH) раствора.

• Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, $NaCl, KNO_3$), гидролизу не подвергаются. Среда их растворов нейтральная ($pH \approx 7$).
• Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой (например, $CuCl_2, Al_2(SO_4)_3, NH_4Cl$), подвергаются гидролизу по катиону. Среда их растворов кислая ($pH < 7$).

  $Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons CuOH^{+} + H^+$

• Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (например, $K_2S, Na_2CO_3$), подвергаются гидролизу по аниону. Среда их растворов щелочная ($pH > 7$).

  $S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^{-} + OH^-$

• Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой (например, $Al_2S_3, (NH_4)_2CO_3$), подвергаются гидролизу и по катиону, и по аниону. Часто такой гидролиз является необратимым.

  $Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow$

Ответ: Соли, имеющие в своем составе ион от слабого основания или слабой кислоты, подвергаются гидролизу, что влияет на pH их водных растворов.