1. Budowa soli

Sole są związkami jonowymi zbudowanymi z kationów metali (lub kationu amonu o wzorze ${\text{NH}}_{\text{4}}^{\text{+}}$) i anionów reszt kwasowych. Ich wzór ogólny to:

gdzie:
$\text{Me}$ – symbol metalu, którego kation wchodzi w skład soli,
$\text{R}$ – symbol reszty kwasowej, której anion współuczestniczy w tworzeniu soli,
$\text{n}$, $\text{m}$ – indeksy stechiometryczne ustalone na podstawie wartościowości metalu i reszty kwasowej.

2. Nazewnictwo soli

Nazwy soli składają się z dwóch członów: pierwszy odnosi się do rodzaju reszty kwasowej, a drugi do metalu. Człon pochodzący od reszty kwasowej przyjmuje końcówkę -an (w przypadku soli kwasów tlenowych) lub -ek (dla soli kwasów beztlenowych).

3. Dysocjacja elektrolityczna soli

Rozpuszczalne w wodzie sole są elektrolitami, ich wodne roztwory przewodzą prąd elektryczny. Pod wpływem wody rozpadają się na jony, z których są zbudowane, czyli na kationy metali i aniony reszt kwasowych.

4. Otrzymywanie soli – reakcja zobojętniania

Pomiędzy kwasem a zasadą zachodzi reakcja zobojętniania. Jej istotą jest reakcja anionów wodorotlenkowych z kationami wodoru, w wyniku której powstają obojętne cząsteczki wody. Skrócony zapis jonowy tej przemiany jest następujący:

Poniższe przykłady ilustrują reakcję zobojętniania:

W wyniku reakcji zobojętniania powstają sól i woda.

5. Otrzymywanie soli – reakcje tlenków z kwasami i zasadami

Tlenki metali reagują z kwasami, a niektóre tlenki niemetali reagują z zasadami. W wyniku tej reakcji powstają sól i woda.

Przykłady reakcji tlenków metali z kwasami:

Przykłady reakcji tlenków niemetali z zasadami:

6. Otrzymywanie soli – reakcja kwasów z metalami

Niektóre metale reagują z kwasami, a w wyniku tej przemiany powstają sól i wodór. Na podstawie szeregu aktywności metali można przewidzieć, które metale będą wchodziły w reakcję z kwasami, wypierając z nich wodór.

R1boQerLn69Vx1

Ilustracja przedstawia szereg aktywności metali w postaci szarego paska, podzielonego na piętnaście kwadratowych pól. W każdym polu umieszczono symbol jednego pierwiastka. Licząc od lewej są to: K, Na, Li, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au, Pt. Wodór, czyli szósty od prawej kwadrat z literą H wyróżniony został czerwonym tłem zamiast szarego. Obszar dziewięciu pierwiastków po lewej stronie wodoru spięty został czerwoną klamrą z podpisem Wypierają wodór z kwasów, natomiast obszar pięciu pierwiastków po prawej stronie wodoru spięty został zieloną klamrą z podpisem Nie wypierają wodoru z kwasów.

Przykłady reakcji metali z kwasami:
– z kwasem solnym

– z kwasem siarkowym(VI)

7. Otrzymywanie trudno rozpuszczalnych soli – reakcja strącania

Reakcja chemiczna zachodząca w roztworze wodnym pomiędzy jonami pochodzącymi od zmieszanych ze sobą substancji, prowadząca do powstania trudno rozpuszczalnego związku, który wytrąca się z roztworu w postaci osadu, nazywana jest reakcją strącania (reakcją strąceniową).

Tablice rozpuszczalności pozwalają przewidzieć, czy po zmieszaniu dwóch roztworów substancji jonowych obecne w powstałej mieszaninie jony utworzą, czy też nie, trudno rozpuszczalny związek.

R1NLBgfJdD4gw1

Ilustracja zawiera tabelę przedstawiającą rozpuszczalność soli i wodorotlenków w wodzie. Kolejne wiersze tabeli zawierają popularne kationy jedenastu metali, przy czym jeden z nich, żelazo, występuje w dwóch wersjach różniących się wartościowością, czyli ładunkiem jonowym. Z kolei w kolumnach znajdują się aniony reszt kwasowych: chlorkowy, bromowy, siarkowy, azotowy pięć, węglowy, siarkowy cztery, siarkowy sześć i fosforowy pięć oraz reszta wodorotlenkowa. W tabeli rozpuszczalność konkretnych soli opisano kodem literowym. Litera R oznacza, że substancja jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, litera T oznacza, że substancja jest trudno rozpuszczalna w wodzie, a litera N oznacza, że substancja jest nierozpuszczalna w wodzie. Ostatnia kategoria to litera X oznaczająca, że substancja rozkłada się w wodzie lub nie została otrzymana. Z tabeli można odczytać, że wszystkie sole sodu i potasu, wszystkie azotany pięć, a także prawie wszystkie chlorki i bromki (za wyjątkiem trudno rozpuszczalnych chlorku i bromku ołowiu, a także nierozpuszczalnych chlorku i bromu srebra) są rozpuszczalne w wodze. To samo dotyczy magnezu, którego sole są dobrze rozpuszczalne za wyjątkiem węglanu oraz fosforanu magnezu. Również wśród siarczanów sześć przeważają sole rozpuszczalne, za wyjątkiem trudno rozpuszczalnych siarczanów sześć srebra i wapnia oraz nierozpuszczalnych siarczanów sześć baru i ołowiu. Z kolei prawie wszystkie fosforany, poza fosforanem sodu i wapnia są nierozpuszczalne, a węglany i siarczany cztery większości metali są albo nierozpuszczalne, albo pod wpływem wody ulegają rozkładowi. Wodorotlenki są nierozpuszczalne za wyjątkiem dobrze rozpuszczalnych wodorotlenków sodu, potasu i baru oraz trudno rozpuszczalnego wodorotlenku wapnia. Największe zróżnicowanie występuje wśród siarczków, z których cztery zilustrowane w tabeli są rozpuszczalne, jeden trudno rozpuszczalny, pięć nierozpuszczalnych, a dwa należą do grupy soli o nieokreślonej rozpuszczalności. Po prawej stronie tabeli znajduje się legenda kodów literowych.

Przykłady reakcji strącania, w których powstają sole

zapis cząsteczkowy: ${\text{AgNO}}_{\text{3}}\text{ + NaCl → }\text{AgCl}\text{↓ + }{\text{NaNO}}_{\text{3}}$
zapis jonowy pełny: ${\text{Ag}}^{\text{+}}\text{ + }{\text{NO}}_{\text{3}}^{-}\text{+ }{\text{Na}}^{\text{+}}\text{ + }{\text{Cl}}^{-}\text{ → AgCl + }{{\text{Na}}^{\text{+}}\text{ + NO}}_{\text{3}}^{-}$
zapis jonowy skrócony: ${\text{Ag}}^{\text{+}}\text{ + }{\text{Cl}}^{-}\text{ → AgCl}$

zapis cząsteczkowy: ${{\text{Na}}_{\text{2}}\text{SO}}_{\text{4}}\text{ + }{\text{CaCl}}_{\text{2}}\text{ →}{\text{ CaSO}}_{\text{4}}\text{↓ + 2NaCl}$
zapis jonowy pełny: ${\text{2Na}}^{\text{+}}\text{ + }{\text{SO}}_{\text{4}}^{2-}\text{ + }{\text{Ca}}^{\text{2+}}\text{ + }{\text{2Cl}}^{-}\text{ →}{\text{ CaSO}}_{\text{4}}\text{ + }{\text{2Na}}^{\text{+}}\text{ + }{\text{2Cl}}^{-}$
zapis jonowy skrócony: ${\text{Ca}}^{\text{2+}}\text{ + }{\text{SO}}_{\text{4}}^{2-}\text{→}{\text{CaSO}}_{\text{4}}$

zapis cząsteczkowy: ${\text{BaCl}}_{\text{2}}\text{ + }{\text{Na}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}\text{ →}{\text{ BaSO}}_{\text{4}}\text{↓ + 2NaCl}$
zapis jonowy pełny: ${\text{Ba}}^{\text{2+}}\text{ + }{\text{2Cl}}^{-}\text{ + }{\text{2Na}}^{\text{+}}\text{ + }{\text{SO}}_{\text{4}}^{2-}\text{ → }{\text{BaSO}}_{\text{4}}\text{ + }{{\text{2Cl}}^{-}}^{}\text{+ }{\text{2Na}}^{\text{+}}$
zapis jonowy skrócony: ${\text{Ba}}^{\text{2+}}\text{ + }{\text{SO}}_{\text{4}}^{2-}\text{ →}{\text{ BaSO}}_{\text{4}}$

8. Zastosowanie soli

RoRn8ZdDqRUQW1

Ilustracja przedstawia w sposób ogólny cztery najczęściej wykorzystywane węglany. W centralnej części infografiki znajduje się odwrócony o czterdzieści pięć stopni czarny kwadrat z białym napisem Węglany. Otaczają go cztery fotografie, przy których znajdują się prostokąty z tekstem: nazwą oraz krótkim opisem zastosowania. Licząc od lewego górnego rogu planszy zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara są to: zdjęcie proszku do prania i plastikowej łopatki służącej do jego dozowania i napis Na2CO3 jest składnikiem proszków do prania jako substancja zmiękczająca wodę. Zdjęcie wspinacza podczas pokonywania trasy skałkowej i napis: Węglan magnezu MgCO3 jest wykorzystywany w medycynie jako jeden z suplementów diety uzupełniających poziom magnezu w organizmie, składnik leków zobojętniających kwas solny w soku żołądkowym. Wchodzi także w skład tak zwanej magnezji białej używanej przez wspinaczy do pochłaniania potu i zwiększenia tarcia podczas wspinania się na skałę. Zdjęcie ściany lub podłogi wyłożonej jasnymi gładkimi kafelkami i napis: Węglan wapnia, CaCO3 ma zastosowanie w budownictwie, przemyśle spożywczym, medycynie. Zdjęcie torebki proszku do pieczenia i napis: Wodorowęglan sodu NaHCO3 jest głównym składnikiem sody oczyszczonej. Znajduje się także w proszku do pieczenia. Używa się go również do produkcji proszków do prania, w których stanowi środek zmiękczający wodę. W przemyśle spożywczym jest wykorzystywany jako substancja regulująca pH produktów spożywczych. Wraz z kwasem cytrynowym odpowiada za pienienie się tabletek musujących.

RXYT6e114YnKH1

Ilustracja przedstawia w sposób ogólny najczęściej wykorzystywane azotany. W centralnej części infografiki znajduje się odwrócony o czterdzieści pięć stopni czarny kwadrat z białym napisem Azotany. Otaczają go cztery fotografie, przy których znajdują się prostokąty z tekstem: nazwą oraz krótkim opisem zastosowania. Licząc od lewego górnego rogu planszy zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara są to: zdjęcie pojazdu rolniczego opryskującego pola i napis KNO3, NaNO3, NH4NO3 są wykorzystywane do produkcji nawozów sztucznych jako źródło azotu, niezbędnego do prawidłowego rozwoju roślin. Zdjęcie bocznego lusterka samochodowego i napis: AgNO3 jest substancją czynną w lekach wspomagających gojenie się uszkodzeń skóry i leczenie niektórych wirusowych zmian skórnych. Ponadto wykorzystuje się go do produkcji luster. Zdjęcie sztucznych ogni i napis: KNO3 i NaNO3 są stosowane do produkcji materiałów wybuchowych. Zdjęcie surowego mięsa na desce do krojenia i napis: Moczenie mięsa w roztworze KNO3 jest sposobe na tzw. utrwalanie mięsa. Zapobiega psuciu i pozwala utrzymać jego naturalną barwę. Proces ten nazywa się peklowaniem.

R1LbZj98KWiWK1

Ilustracja przedstawia w sposób ogólny trzy najczęściej wykorzystywane siarczany sześć. Z lewej strony centralnej części infografiki znajduje się odwrócony o czterdzieści pięć stopni czarny kwadrat z białym napisem Siarczany sześć. Po jego prawej stronie znajdują się trzy umieszczone jeden nad drugim prostokątne pola, w których znajdują się fotografie oraz obszary tekstowe zawierające nazwy, wzory oraz krótkie opisy zastosowania. Licząc od góry, są to: zdjęcie posążka przedstawiającego czytające dziecko i napis Uwodniony siarczan sześć wapnia o wzorze dwa CaSO4 razy H2O, czyli gips palony jest stosowany do tworzenia zaprawy gipsowej, wykorzystywanej między innymi do przygotowywania opatrunków usztywniających złamane kości oraz do produkcji ceramiki. Zdjęcie białego proszku i napis: MgSO4 jest głównym składnikiem soli gorzkiej stosowanej w medycynie jako środek przeczyszczający. Zdjęcie deski pokrytej zielonkawą substancją i napis: CuSO4 używany jest jako środek grzybobójczy do impregnacji drewna.

R1eR4QR0xG8qy1

Ilustracja przedstawia w sposób ogólny najczęściej wykorzystywane fosforany. Z lewej strony centralnej części infografiki znajduje się odwrócony o czterdzieści pięć stopni czarny kwadrat z białym napisem Fosforany pięć. Po jego prawej stronie znajdują się dwa umieszczone jeden nad drugim prostokątne pola tekstowe zawierające nazwy, wzory oraz krótkie opisy zastosowania. Teksty te, licząc od góry, to: NaPO4 jest wykorzystywany do produkcji środków zmiękczających wodę. Jest także składnikiem nawozów sztucznych. Cu PO4 dwa razy wzięte i inne fosforany pięć są surowcami do produkcji nawozów sztucznych. Stanowią źródło fosforu niezbędnego do wzrostu korzeni i pędów.

RfszocJXXcgWo1

Ilustracja przedstawia w sposób ogólny cztery najczęstsze zastosowania chlorków. W centralnej części infografiki znajduje się odwrócony o czterdzieści pięć stopni czarny kwadrat z białym napisem Chlorki. Otaczają go cztery fotografie, przy których znajdują się prostokąty z tekstem: nazwą oraz krótkim opisem zastosowania. Licząc od lewego górnego rogu planszy zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara są to: Zdjęcie maszyny rolniczej podczas oprysku i napis KCl jest składnikiem nawozów sztucznych. Obecność potasu przyspiesza wzrost roślin. Zdjęcie solniczki z zawartością i napis: NaCl jest głównym składnikiem soli kamiennej. Sól ta przede wszystkim jest używana do celów spożywczych. Posypuje się nią także ulice zimą. Obecność dowolnej soli opóźnia tworzenie się lodu i powoduje, że woda krzepnie w temperaturze niższej niż czysta woda. Ze względu na cenę i trwałość używa się do tego celu chlorku sodu. Zdjęcie niebieskich kryształków i napis: NaCl, KCl, MgCl2 to substancje będące składnikami soli do kąpieli. Zdjęcie plastikowego pojemnika z płynem do kroplówek i napis: Sól fizjologiczna to wodny roztwór soli o stężeniu od 85 do 90 setnych procenta. Używa się go między innymi do przemywania ran i błon śluzowych oraz do wlewów dożylnych w celu uzupełnienia elektrolitów lub podania leku.

Zadania

Pamiętam i rozumiem

• Wyjaśnij, co to są sole. Przedstaw ich budowę.

• Opisz zasady nazewnictwa soli.

• Wymień co najmniej 3 znane ci sposoby otrzymywania soli.

• Wyjaśnij, na czym polega reakcja zobojętniania.

• Przedstaw zastosowania następujących soli: węglanów, siarczanów(VI), azotanów(V) i fosforanów(V).

• Napisz jonowy skrócony zapis reakcji zobojętniania.

• Wśród poniższych substancji wskaż sole i nazwij je: $\text{KOH,} {\text{CaSO}}_{\text{4}}\text{,} {\text{K}}_{\text{3}}{\text{PO}}_{\text{4}}\text{, Ba(OH}{\text{)}}_{\text{2}}\text{, HCl,} {\text{Na}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}\text{,} {\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}\text{,}{\text{ H}}_{\text{3}}{\text{PO}}_{\text{4}}\text{,} {\text{Ca}}_{\text{3}}{\text{(PO}}_{\text{4}}{\text{)}}_{\text{2}}$.

• Zapisz równanie reakcji zobojętniania zasady potasowej kwasem solnym. Nazwij produkt tej reakcji.

• Lit wypiera wodór z kwasów. Przedstaw równanie reakcji tego pierwiastka chemicznego z kwasem siarkowym(VI). Nazwij produkty tej reakcji.

• Napisz reakcję dwutlenku węgla z wodorotlenkiem potasu. Nazwij powstałą sól.

Czytam i interpretuję

• Na podstawie szeregu aktywności metali wskaż, które metale będą reagować z kwasem solnym, wypierając z niego wodór: magnez, platyna, żelazo, rtęć, złoto, ołów, glin.

• Na podstawie szeregu aktywności metali oceń, w jakiej części układu okresowego znajdują się metale wypierające wodór z kwasów i te, które nie mają tych właściwości. Czy są one położone w tej samej części, czy może w różnych jego miejscach?

Rozwiązuję problemy

• Uczeń w dwóch probówkach (A i B) umieścił kawałki dwóch różnych metali – magnezu i srebra. Nie wiedział, która probówka zawiera dany metal. Przeprowadził badania mające na celu ich identyfikację. Kawałki metali podzielił na kilka próbek. Do każdej z nich dodał inny odczynnik. Obserwacje z przebiegu swojego doświadczenia umieścił w tabeli. Na ich podstawie oceń, jakie metale znajdowały się w poszczególnych probówkach.

  Probówki

  Zastosowane warunki	Probówka a	Probówka b
  dodanie zimnej wody	brak efektów	brak efektów
  dodanie kwasu solnego	brak efektów	pojawiły się pęcherzyki gazu
  dodanie roztworu wodorotlenku sodu	brak efektów	brak efektów

• Trzech uczniów badało właściwości tlenku glinu. Uczeń pierwszy ogrzał go na łyżce do spalań w płomieniu palnika, drugi dodał do niego roztwór kwasu solnego, trzeci dolał wodę do probówki z tym tlenkiem. Tylko jeden z uczniów zaobserwował „zanikanie” tlenku glinu. Wskaż tego ucznia i zapisz równanie przeprowadzonej przez niego reakcji chemicznej. Nazwij jej produkty.

Projekt badawczy

Test sprawdzający do działu Sole

Test sprawdzający

Klucz testu