Как найти валентность соли кислотного остатка

При взаимодействии основных оксидов с водой получаются основания. А вот при взаимодействии с водой кислотных оксидов получаются кислоты.

Кислоты – это большой класс химических соединений, в которых есть атом водорода и так называемый кислотный остаток.

Правильно определять кислотные остатки и понимать, как определяется их валентность, просто необходимо, иначе будет сложно составлять формулы солей. Ниже мы поговорим о классификации кислот и узнаём побольше о кислотных остатках.

Фото: istockphoto.com
Фото: istockphoto.com

Классификация кислот

Делить кислоты на группы можно по разным признакам, но нас сейчас будут интересовать два: содержание кислорода и основность.

Классификация кислот по содержанию кислорода

Тут всё просто: в составе некоторых кислот кислород есть (и они называются кислородсодержащими), в составе других кислорода нет (и эти кислоты называют бескислородными).

Примеры кислородсодержащих кислот: серная Н2SO4, фосфорная H3PO4, азотная HNO3.

Примеры бескислородных кислот: сероводородная H2S, соляная HCl, плавиковая HF.

Классификация кислот по основности

Тут мы должны остановиться более подробно.

Основность определяется числом атомов водорода в составе кислоты.

Для того, чтобы узнать основность, нужно взглянуть на формулу. Например, соляная кислота HCl одноосновная, потому что здесь только один атом водорода, сернистая кислота H2SO3 – двухосновная (здесь два атома водорода), а фосфорная H3PO4 – трёхосновная (в формуле три атома водорода). Запомните, как определять основность, тогда вам будет значительно проще составлять формулы солей при составлении химических уравнений.

Теперь давайте уделим внимание второй составной части кислоты – кислотному остатку.

Кислотный остаток – это то, что останется от кислоты, если убрать водород.

То есть, в азотной кислоте HNO3 кислотный остаток -NO3, в сероводородной Н2S кислотный остаток -S, в фосфорной кислоте H3PO4 кислотный остаток – PO4. Обратите внимание, что в кислородсодержащей кислоте остаток кислород содержит, а в бескислородной не содержит.

Валентность кислотного остатка

Говорить о валентности кислотного остатка не совсем корректно, поскольку валентность – это способность атомов образовывать химические связи. Если же речь идёт о кислотном остатке кислородсодержащей кислоты, то у нас имеется группа атомов (например, кислотный остаток –NO3). Но мы всё равно будем говорить о валентности, чтобы проще было составлять формулы.

Итак,

валентность кислотного остатка определяется числом атомов водорода.

Фактически валентность равна основности. Например, у двухосновной серной кислоты H2SO4 есть кислотный остаток –SO4, валентность которого II. И для чего же нам нужно это знание? Давайте рассмотрим примеры.

Пример 1.

Составьте формулу сульфида натрия.

Натрий – металл первой группы с валентностью I. Сульфид – соль сероводородной кислоты H2S. Когда образуется соль (в данной ситуации сульфид натрия), металл замещает водород в кислоте, то есть соль состоит из металла и кислотного остатка. Тогда в сульфиде натрия будут натрий и сера. Сероводородная кислота – двухосновная, поскольку в ней два атома водорода. Следовательно, у кислотного остатка –S валентность II. Составляем формулу, используя знания о валентности:

Кислоты и кислотные остатки

Ответ: формула сульфида натрия H2S.

Пример 2.

Составьте формулу сульфита калия.

Этот пример посложнее: в нём фигурирует кислородсодержащая двухосновная сернистая кислота H2SO3. Из формулы видно, что валентность кислотного остатка –SO3 будет II. Калий же – металл первой группы, его валентность I. Составляем формулу:

Кислоты и кислотные остатки

Ответ: формула сульфита калия К2SO3.

Пример 3.

Составьте формулу нитрата кальция.

Итак, нитрат – соль азотной кислоты HNO3. Это одноосновная кислота, поэтому кислотный остаток -NO3 имеет валентность I. Кальций – металл второй группы с валентностью II. Составляем формулу:

Кислоты и кислотные остатки

Ответ: формула нитрата кальция Ca(NO3)2.

Обратите внимание на очень важный момент! Мы взяли кислотный остаток NO3 в скобки и внизу поставили индекс 2. Это показывает, что в формуле два кислотных остатка! Не забывайте ставить скобки, иначе это будет ошибкой. Фактически в соединении Ca(NO3)2 один атом кальция, два атома азота и шесть атомов кислорода (если раскрыть скобки), но написание CaN2O6 ничего не показывает, а вот из формулы Ca(NO3)2 сразу видно, что у нас имеется атом кальция и два кислотных остатка азотной кислоты.

Пример 4.

В заключение самый сложный пример от репетитора по химии. Нужно составить формулу фосфата магния.

Магний – металл второй группы, его валентность II. Фосфат – соль фосфорной кислоты H3PO4. Здесь кислотный остаток PO4 и его валентность III. Составляем формулу:

Кислоты и кислотные остатки

Формула выглядит громоздко, но она всё предельно точно рассказывает о составе вещества: в фосфате магния имеется три атома магния и два кислотных остатка фосфорной кислоты.

Ответ: формула фосфата магния Мg3(PO4)2.

Кстати, кислоты реагируют с металлами, но не всеми. Об этом читайте в тексте «Химические свойства кислот».

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

как можно определить валентность кислотного остатка? химия

саша купцова



Ученик

(131),
закрыт



3 года назад

Тимур Шахин

Мастер

(2311)


12 лет назад

Посчитать количество атомов водорода соответствующей кислоты. Например: PO4, кислота H3PO4, 3 атома Н, остаток PO4 трёхвалентный.
Или сложить степени окисления всех элементов в остатке учитывая индексы. Например SO4 S(+6) O(-2) 6+(-2)*4=-2. Степень окисления в основном равна валентности

В уроке 25 «Соли» из курса «Химия для чайников» узнаем, как правильно называть соли, их состав и научимся составлять химические формулы солей.

Как отмечалось в предыдущем уроке, в реакциях кислот с металлами выделяется простое вещество водород Н2. Кроме водорода, образуются и сложные вещества: ZnCl2, MgSO4 и др. Это представители класса широко распространенных в химии соединений — солей (рис. 102).

Соли

Здесь же мы рассмотрим состав солей, научимся составлять их формулы, узнаем, как называть соли.

Cостав солей

Сравним формулы кислот HCl и H2SO4 c формулами солей ZnCl2 и FeSO4. Мы видим, что в этих формулах одинаковые кислотные остатки Cl(I) и SO4(II). Но в молекулах кислот они соединены с атомами водорода Н, а в формульных единицах солей — с атомами цинка Zn и железа Fe. Значит, эти и другие соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекулах кислот на атомы металлов. Вещества, подобные ZnCl2 и FeSO4, относят к классу солей.

Соли — это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков.

В солях кислотные остатки соединяются с атомами металлов в соответствии с их валентностью. Для составления химической формулы соли необходимо знать валентность атома металла и валентность кислотного остатка. При этом пользуются тем же правилом, что и при составлении формул бинарных соединений. Для солей это правило следующее: сумма единиц валентности всех атомов металла должна быть равна сумме единиц валентности всех кислотных остатков.

Для примера составим формулу соли, в которую входят атомы кальция и кислотный остаток фосфорной кислоты PO4(III). Кальций проявляет постоянную валентность II, а валентность кислотного остатка PO4 равна III.

Составление солей

Названия солей

Соли образованы атомами разных металлов и различными кислотными остатками. Поэтому состав солей самый разнообразный. Давайте научимся давать им правильные названия.

Название соли состоит из названия кислотного остатка и названия металла в родительном падеже. Например, соль состава NaCl называют «хлорид натрия».

Если входящий в формульную единицу соли атом металла имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках после его названия. Так, соль FeCl3 называют «хлорид железа(III)», а cоль FeCl2 — «хлорид железа(II)».

Название солей

В таблице 10 приведены названия некоторых солей.

Соли — это вещества немолекулярного строения. Поэтому их состав выражают с помощью формульных единиц. В них отражено соотношение атомов металлов и кислотных остатков. Например, в формульной единице NaCl на один атом Na приходится один кислотный остаток Cl.

По химической формуле соли можно вычислить ее относительную формульную массу Mr, а также молярную массу M, например:

К солям относится не только поваренная соль (NaCl), но и мел, мрамор (СаСО3), сода (Na2CO3), марганцовка (KMnO4) и др.

Краткие выводы урока:

  1. Соли — сложные вещества, которые состоят из атомов металлов и кислотных остатков.
  2. Соли образуются при замещении атомов водорода в молекулах кислот на атомы металлов.
  3. Соли — вещества немолекулярного строения.

Надеюсь урок 25 «Соли» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

 
01

Соли — самый разнообразный и многочисленный класс неорганических соединений. Они бывают средними, кислыми, основными, двойными, смешанными и комплексными. При н. у. все соли являются твердыми кристаллическими веществами, часто имеющими красивую окраску, причудливую форму кристаллов и самые разнообразные свойства.

Средние соли

02 Наиболее простые среди прочих видов солей — средние:

средние соли — это соединения, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков

Свое название эти соли получили именно потому, что представляют собой нечто среднее между основанием и кислотой:

   
03

Согласно правилам систематической номенклатуры название средней соли состоит из названия кислотного остатка, названия металла и валентности металла, если она не постоянна:

бромид серебра (I) карбонат кальция

AgBr — бромид серебра (I)

CaCO3 — карбонат кальция

карбонат свинца (IV) сульфат железа (III)

Pb(CO3)2 — карбонат свинца (IV)

Fe2(SO4)3— сульфат железа (III)
 
   
04 Чтобы определить неизвестную валентность металла по формуле соли, необходимо:

  • вспомнить валентность кислотного остатка и взять ее со знаком «минус» — это будет степень окисления:
  • oбозначить степень окисления металла за x :
  • приравнять сумму всех степеней окисления к нулю, т. к. любая молекула электронейтральна:
    x + (–1) = 0 2x + 3(–2) = 0
  • решив уравнение, найти — это и есть валентность металла:
    x – 1 = 0
    x = +1
    валентность Ag — I
    2x – 6 = 0
    x = +3
    валентность Fe — III

05 Можно воспользоваться альтернативным способом определения валентности металла:

  • вспоминаем валентность кислотного остатка:
  • умножаем ее на количество кислотных остатков в молекуле соли:
  • делим полученный результат на количество атомов металла и получаем искомую валентность:

06 Чтобы написать формулу средней соли по ее названию, например:

сульфид натрия нитрат марганца (II)

необходимо, как и в любых подобных ситуациях:

  • записать символ металла и кислотный остаток:
  • поставить над ними валентности, помня, что если валентность металла в названии не указана, значит она постоянна:
  • найти наименьшее общее кратное (НОК) двух валентностей:
    НОК (1; 2) = 2 НОК (2; 1) = 2
  • поделить НОК на каждую из валентностей — это и будут индексы в формуле средней соли:
    2 : 1 = 2
    2 : 2 = 1
    формула — Na2S
    2 : 2 = 1
    2 : 1 = 2
    формула — Mn(NO3)2
   
07

К средним солям относится и хорошо знакомая нам поваренная соль — это хлорид натрия NaCl. Обычно ее добывают в солончаках, к числу которых относятся, например, высохшие соляные озера (рис. 1).

 

 

Кислые соли

10 Кислые соли называются так потому, что при их образовании не все атомы водорода в кислоте были замещены атомами металлов:

кислые соли — это соединения, состоящие из атомов металлов, кислотных остатков и не замещенных металлами атомов водорода

Например, серная кислота может образовывать как средние, так и кислые соли:

сульфат серебра (I) гидросульфат серебра (I)

Ag2SO4 — средняя соль

AgHSO4 — кислая соль

В то же время бромистоводородная кислота HBr, не может образовывать кислых солей вообще, поскольку имеет лишь один атом водорода: либо он есть, либо его нет. А вот фосфорная кислота способна давать две кислых соли, отщепляя поочередно по одному атому водорода: LiH2PO4, Li2HPO4.

11

Каждый атом водорода уменьшает валентность кислотного остатка на единицу. Так, если для образования средней соли одному атому двухвалентного кальция требовался один сульфат, то в случае кислой соли их потребуется уже два:

сульфат кальция гидросульфат кальция

CaSO4 — средняя соль

Ca(HSO4)2 — кислая соль

   
12

Название кислой соли состоит из названия кислотного остатка, к которому добавляется префикс гидро- или дигидро-, в зависимости от того, сколько атомов водорода — один или два, — с ним связано, а также названия металла и его валентности, если она не постоянна:

дигидрофосфат серебра (I) гидросульфат кальция

AgH2PO4 — дигидрофосфат серебра (I)

Ca(HSO4)2 — гидросульфат кальция

   
13 Валентность металла в кислой соли, например Cr(HSO3)3, определяется по известному алгоритму:

14 Теперь попробуем вывести формулу кислой соли по ее названию, например:

Для этого:

  • запишем символ металла и кислотный остаток, связанный с двумя атомами водорода:
  • учтем, что каждый атом водорода уменьшает валентность кислотного остатка на единицу:
  • металл имеет либо постоянную валентность (как магний в нашем случае), либо она должна быть указана в скобках в названии соли; проставим валентности над обеими частями будущей формулы:

  • найдем наименьшее общее кратное двух валентностей:
  • поделим НОК на каждую из валентностей и получим искомые индексы:

    2 : 2 = 1
    2 : 1 = 2
    формула — Mg(H2PO4)2

   
 

Основные соли

15 Осно́вные соли называются так потому, что при их образовании не все гидроксилы в соответствующем основании были замещены кислотными остатками:

основные соли — это соединения, состоящие из атомов металлов, незамещенных гидроксилов и кислотных остатков.

Так, кальций может образовывать одну основную соль:

гидроксид кальция бромид гидроксокальция

основание

основная соль

а трехвалентное железо — две:

Гидроксиды же одновалентных металлов, очевидно, вообще не могут образовывать основных солей.

16

Каждый гидроксил уменьшает валентность металла на единицу: в средней соли на один карбонат приходится один атом кальция, а в основной соли — уже два:

карбонат кальция карбонат гидроксокальция

CaCO3 — средняя соль

(CaOH)2CO3 — основная соль

   
17

Название основной соли состоит из названия кислотного остатка, названия металла, к которому добавляется префикс гидроксо-, дигидроксо- или тригидроксо-, в зависимости от того, сколько гидроксилов — один, два или три, — связано с одним атомом металла, а также валентности металла, если она не постоянна:

бромид дигидроксожелеза (III) карбонат гидроксокальция

Fe(OH)2Br — бромид дигидроксожелеза (III)

(CaOH)2CO3 — карбонат гидроксокальция

   
18 Валентность металла в основной соли, например Sn(OH)3NO3, определяется таким же способом, как и в других типах солей:

19 Чтобы вывести формулу основной соли по ее названию, например

силикат гидроксомеди (II),

сделаем следующее:

  • запишем символ металла, указанное количество гидроксилов (в нашем случае один) и кислотный остаток; металл с гидроксилом можно для удобства взять в скобку:
  • каждый гидроксил понижает валентность металла на единицу, поэтому медь вместе с гидроксилом будет иметь валентность I; проставим валетности над обеими частями будущей формулы:

  • найдем наименьшее общее кратное двух валентностей:
  • поделим НОК на каждую из валентностей и получим искомые индексы:

    2 : 1 = 2
    2 : 2 = 1
    формула соли — (CuOH)2SiO3

   
 

Правила
составления формул кислых солей по
названию.

Чтобы
научиться составлять формулы кислых
солей необходимо уметь составлять
формулы средних солей по кислотным
остаткам соответствующих кислот (см. §
1).

Пример
1:

1)
Прочитайте название вещества и напишите
составные части символами элементов:

Название

вещества:

Выполненное

действие:

Пояснения:




гидрофосфат

калия

KHPO4

Приставка
ГИДРО означает, что соль кислая,
поэтому, в составе кислотного остатка
1 атом Н (атом водорода).

Название
ФОСФАТ означает, что это соль фосфорной

кислоты,
поэтому, в составе кислотного остатка
группа

PO4

2)
Проставьте валентность над символами
металла и кислотного остатка, например,
для указанных выше веществ:

Название

вещества:

Выполненное

действие:

Пояснения:



гидрофосфат

калия

I
II

KHPO4

Валентность
калия равна I , так как калий элемент

I
группы главной подгруппы.

Валентность
кислотного остатка HPO4
определяется

по
разности атомов водорода в кислоте
и кислотном

остатке:

H3PO4
HPO4

3
-1 = II

3)
Найдите наименьшее общее кратное (НОК)
– самое маленькое число, которое можно
разделить на обе валентности и получить
целые числа. Наименьшее общее кратное
(НОК) разделите на каждую из валентностей
и проставьте ИНДЕКСЫ ( цифры внизу справа
у символа элемента) в формулу.

Выполненное
действие:

Пояснения:



НОК
= 2

I
II

K2HPO4

2
: I = 2 2 : II = 1

единицу не
пишут

Самое
маленькое число, делящаеся на обе
валентности

т.е.
на II и на I это 2.

Разделив
2 на обе валентности, получаем индексы,

которые
записываем справа внизу от знака
элемента

и
кислотного остатка.

¾
10 ¾

Пример
2:

1)
Прочитайте название вещества и напишите
составные части символами элементов:

Название

вещества:

Выполненное

действие:

Пояснения:



дигидрофосфат

кальция

СаH2PO4

Приставка
ДИГИДРО означает, что соль кислая и
имеет

в
составе кислотного остатка 2 атома Н

“ДИ”
означает ДВА (атома водорода)

Название
ФОСФАТ означает, что это соль фосфорной

кислоты,
поэтому, в составе кислотного остатка
группа

PO4

2)
Проставьте валентность над символами
металла и кислотного остатка, например,
для указанных выше веществ:

Название

вещества:

Выполненное

действие:

Пояснения:



дигидрофосфат

калия

II
I

СаH2PO4

Валентность
кальция равна II , так как кальций
элемент

II
группы главной подгруппы.

Валентность
кислотного остатка H2PO4
определяется

по
разности атомов водорода в кислоте
и кислотном

остатке:

H3PO4
H2PO4

3
-2 = I

3)
Найдите наименьшее общее кратное (НОК)
– самое маленькое число, которое можно
разделить на обе валентности и получить
целые числа. Наименьшее общее кратное
(НОК) разделите на каждую из валентностей
и проставьте ИНДЕКСЫ ( цифры внизу справа
у символа элемента) в формулу.

Выполненное
действие:

Пояснения:



НОК
= 2

II
I

Са(H2PO4)2

2
: II = 1 2 : I = 2

кислотный
остаток

надо
взять в скобки, т.к.

результат
деления

больше
1

Самое
маленькое число, делящаеся на обе
валентности,

т.е.
на II и на I это 2.

Разделив
2 на обе валентности, получаем индексы,

которые
записываем справа внизу от знака
элемента

и
кислотного остатка.

¾
11 ¾

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Добавить комментарий