حلالیت نمک ها در آب در دمای اتاق. چرا نمک ها در آب حل می شوند؟ تمام نمک های اسید نیتریک - نیترات ها - محلول هستند

جدول حلالیت نمک ها، اسیدها و بازها پایه ای است که بدون آن تسلط کامل بر دانش شیمیایی غیرممکن است. حلالیت پایه ها و نمک ها به یادگیری نه تنها برای دانش آموزان مدرسه، بلکه برای افراد حرفه ای نیز کمک می کند. ایجاد بسیاری از محصولات زندگی بدون این دانش امکان پذیر نیست.

جدول حلالیت اسیدها، نمک ها و بازها در آب

جدول حلالیت املاح و بازها در آب راهنمایی است که به تسلط بر مبانی شیمی کمک می کند. یادداشت های زیر به شما در درک جدول زیر کمک می کند.

• P - یک ماده محلول را نشان می دهد.
• H - ماده نامحلول؛
• M - این ماده در محیط آبی کمی محلول است.
• RK - ماده ای که فقط در معرض اسیدهای آلی قوی حل می شود.
• خط تیره نشان می دهد که چنین موجودی در طبیعت وجود ندارد.
• NK - در اسیدها یا آب حل نمی شود.
• ? - علامت سوال نشان می دهد که امروزه اطلاعات دقیقی در مورد انحلال این ماده وجود ندارد.

اغلب از جدول توسط شیمیدانان و دانش آموزان مدرسه، دانش آموزان برای انجام تحقیقات آزمایشگاهی استفاده می شود که در طی آن لازم است شرایط برای وقوع واکنش های خاص ایجاد شود. با استفاده از جدول، می توان تعیین کرد که یک ماده در یک محیط نمکی یا اسیدی چگونه رفتار می کند و آیا ممکن است رسوب ظاهر شود. رسوب در حین تحقیق و آزمایش نشان دهنده برگشت ناپذیری واکنش است. این نکته قابل توجهی است که می تواند بر روند تمام کارهای آزمایشگاهی تأثیر بگذارد.

نمک ها محصول جایگزینی اتم های هیدروژن در اسید با فلز هستند. نمک های محلول در سودا به یک کاتیون فلزی و یک آنیون باقی مانده اسیدی تجزیه می شوند. نمک ها به دو دسته تقسیم می شوند:

· میانگین

· پایه ای

· مجتمع

· دو برابر

· مخلوط

نمک های متوسطاینها محصولات جایگزینی کامل اتم‌های هیدروژن در اسید با اتم‌های فلز یا با گروهی از اتم‌ها (NH 4 +): MgSO 4، Na 2 SO 4، NH 4 Cl، Al 2 (SO 4) 3 هستند.

نام نمک های متوسط ​​از نام فلزات و اسیدها گرفته شده است: CuSO 4 - سولفات مس، Na 3 PO 4 - فسفات سدیم، NaNO 2 - نیتریت سدیم، NaClO - هیپوکلریت سدیم، NaClO 2 - کلریت سدیم، NaClO 3 - کلرات سدیم. ، NaClO 4 - پرکلرات سدیم، CuI - یدید مس(I)، CaF 2 - فلوراید کلسیم. همچنین باید چند نام بی اهمیت را به خاطر بسپارید: NaCl - نمک خوراکی، KNO3 - نیترات پتاسیم، K2CO3 - پتاس، Na2CO3 - خاکستر سودا، Na2CO3∙10H2O - سودای کریستالی، CuSO4 - سولفات مس، Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 O - بوراکس، Na 2 SO 4 . نمک 10H 2 O-Glauber. نمک های مضاعفاین نمک ، حاوی دو نوع کاتیون (اتم های هیدروژن چند پایهاسیدها با دو کاتیون مختلف جایگزین می شوند: MgNH 4 PO 4، KAl (SO 4) 2، NaKSO 4 نمک های مضاعف به عنوان ترکیبات منفرد فقط به صورت کریستالی وجود دارند. وقتی در آب حل می شوند کاملاً می شوندبه یون های فلزی و باقی مانده های اسیدی تجزیه می شود (اگر نمک ها محلول باشند)، به عنوان مثال:

NaKSO 4 ↔ Na + + K + + SO 4 2-

قابل ذکر است که تفکیک نمک های مضاعف در محلول های آبی در 1 مرحله اتفاق می افتد. برای نامگذاری نمکهای این نوع، باید نام آنیون و دو کاتیون را بدانید: MgNH4PO4 - منیزیم آمونیوم فسفات.

نمک های پیچیدهاینها ذرات هستند (مولکول های خنثی یایون ها ) که در نتیجه پیوستن به یک داده تشکیل می شوندیون (یا اتم ) نامیده شد عامل کمپلکس کننده، مولکول های خنثی یا یون های دیگر نامیده می شود لیگاندها. نمک های پیچیده به دو دسته تقسیم می شوند:

1) کمپلکس های کاتیونی

Cl 2 - تترا آمین روی (II) دی کلرید
Cl2-دی هگزا آمین کبالت (II) کلرید

2) کمپلکس های آنیونی

K 2 - تترا فلوئوروبریلات پتاسیم (II)
لی-لیتیوم تتراهیدرید آلومینات (III)
K 3 -هگزاسیانوفرات پتاسیم (III)

تئوری ساختار ترکیبات پیچیده توسط شیمیدان سوئیسی A. Werner ارائه شد.

نمک های اسیدی- محصولات جایگزینی ناقص اتم های هیدروژن در اسیدهای پلی بازیک با کاتیون های فلزی.

به عنوان مثال: NaHCO 3

خواص شیمیایی:
با فلزات واقع در سری ولتاژ سمت چپ هیدروژن واکنش دهید.
2KHSO 4 + Mg → H 2 + Mg (SO) 4 + K 2 (SO) 4

توجه داشته باشید که برای چنین واکنش هایی گرفتن فلزات قلیایی خطرناک است، زیرا آنها ابتدا با آب با آزاد شدن انرژی زیادی واکنش می دهند و انفجار رخ می دهد، زیرا همه واکنش ها در محلول ها رخ می دهد.

2NaHCO 3 + Fe → H 2 + Na 2 CO 3 + Fe 2 (CO 3) 3 ↓

نمک های اسیدی با محلول های قلیایی واکنش داده و نمک(های) متوسط ​​و آب تشکیل می دهند:

NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O

2KHSO 4 + 2 NaOH → 2H 2 O + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4

اگر گاز آزاد شود، رسوب تشکیل شود یا آب آزاد شود، نمک های اسیدی با محلول های نمک های متوسط ​​واکنش می دهند:

2KHSO 4 + MgCO 3 → MgSO 4 + K 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O

2KHSO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + K 2 SO 4 + 2HCl

نمک های اسیدی با اسیدها واکنش می دهند اگر محصول اسیدی واکنش ضعیف تر یا فرارتر از محصول اضافه شده باشد.

NaHCO 3 + HCl → NaCl + CO 2 + H 2 O

نمک های اسیدی با اکسیدهای بازی واکنش داده و آب و نمک های متوسط ​​را آزاد می کنند:

2NaHCO 3 + MgO → MgCO 3 ↓ + Na 2 CO 3 + H 2 O

2KHSO 4 +BeO→BeSO 4 +K 2 SO 4 + H 2 O

نمک های اسیدی (به ویژه بی کربنات ها) تحت تأثیر دما تجزیه می شوند:
2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

اعلام وصول:

نمک های اسیدی زمانی تشکیل می شوند که یک قلیایی در معرض محلول اضافی یک اسید پلی بازیک قرار گیرد (واکنش خنثی سازی):

NaOH + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O

Mg(OH) 2 + 2H 2 SO 4 → Mg (HSO 4) 2 + 2H 2 O

نمک های اسیدی با حل کردن اکسیدهای بازی در اسیدهای پلی بازیک به وجود می آیند:
MgO + 2H 2 SO 4 → Mg (HSO 4) 2 + H 2 O

نمک های اسیدی زمانی تشکیل می شوند که فلزات در محلول اضافی پلی بازیک اسید حل شوند:
Mg + 2H 2 SO 4 → Mg (HSO 4) 2 + H 2

نمک های اسیدی در نتیجه برهمکنش نمک متوسط ​​و اسیدی که آنیون نمک متوسط ​​را تشکیل می دهد تشکیل می شوند:
Ca 3 (PO 4) 2 +H 3 PO 4 → 3CaHPO 4

نمک های اساسی:

نمک های اساسی محصول جایگزینی ناقص گروه هیدروکسو در مولکول های بازهای پلی اسیدی با باقی مانده های اسیدی هستند.

مثال: MgOHNO 3، FeOHCl.

خواص شیمیایی:
نمک های پایه با اسید اضافی واکنش داده و نمک و آب متوسطی را تشکیل می دهند.

MgOHNO 3 + HNO 3 → Mg (NO 3) 2 + H 2 O

نمک های اساسی بر اساس دما تجزیه می شوند:

2 CO 3 → 2CuO + CO 2 + H 2 O

تهیه نمک های اساسی:
برهمکنش نمک های اسیدهای ضعیف با نمک های متوسط:
2MgCl 2 + 2 Na 2 CO 3 + H 2 O → 2 CO 3 + CO 2 + 4 NaCl
هیدرولیز نمک های تشکیل شده توسط یک باز ضعیف و یک اسید قوی:

ZnCl 2 + H 2 O→ Cl + HCl

اکثر نمک های اساسی کمی محلول هستند. بسیاری از آنها مواد معدنی هستند، به عنوان مثال. مالاکیت Cu 2 CO 3 (OH) 2 و هیدروکسی آپاتیت Ca 5 (PO 4) 3 OH.

خواص نمک های مخلوط در درس شیمی مدرسه پوشش داده نمی شود، اما دانستن این تعریف مهم است.
نمک های مخلوط نمک هایی هستند که در آنها بقایای اسیدی دو اسید مختلف به یک کاتیون فلزی متصل شده است.

یک مثال خوب، آهک سفید کننده Ca(OCl)Cl (سفید کننده) است.

نامگذاری:

1. نمک حاوی یک کاتیون پیچیده است

ابتدا کاتیون نامگذاری می شود، سپس لیگاندهای موجود در کره داخلی آنیونها هستند که به "o" ختم می شوند. Cl - - کلرو، OH - هیدروکسی)، سپس لیگاندها که مولکولهای خنثی هستند ( NH 3 - آمین، H 2 O -aquo). اگر بیش از 1 لیگاند یکسان وجود داشته باشد، تعداد آنها با اعداد یونانی نشان داده می شود: 1 - مونو، 2 - دی، 3 - سه، 4 - تترا، 5 - پنتا، 6 - هگزا، 7 - هپتا، 8 - اکتا، 9 - نونا، 10 - دکا. دومی یون کمپلکس نامیده می شود که در صورت متغیر بودن ظرفیت آن را در پرانتز نشان می دهد.

[Ag (NH 3) 2] (OH ) - دی آمین هیدروکسید نقره (من)

[Co (NH 3 ) 4 Cl 2 ] Cl 2 - کلرید دی کلرو o کبالت تتراامین ( III)

2. نمک حاوی یک آنیون پیچیده است.

ابتدا لیگاندها - آنیونها - نامگذاری می شوند، سپس مولکولهای خنثی وارد شده به کره داخلی که به "o" ختم می شوند نامگذاری می شوند، که تعداد آنها را با اعداد یونانی نشان می دهد.دومی در لاتین یون کمپلکس نامیده می شود که پسوند "at" را نشان می دهد که ظرفیت را در براکت ها نشان می دهد. در مرحله بعد، نام کاتیونی که در کره بیرونی قرار دارد نوشته می شود؛ تعداد کاتیون ها مشخص نشده است.

پتاسیم K4 -هگزاسیانوفرات (II) (معرف برای یونهای Fe 3+)

K 3 - هگزاسیانوفرات پتاسیم (III) (معرف برای یونهای Fe 2+)

Na 2 - سدیم تتراهیدروکسوزینکات

بیشتر یون های کمپلکس فلزات هستند. عناصر d بیشترین تمایل را به تشکیل کمپلکس نشان می دهند. در اطراف یون تشکیل دهنده کمپلکس مرکزی یون ها یا مولکول های خنثی با بار مخالف وجود دارند - لیگاندها یا افزودنی ها.

یون کمپلکس و لیگاندها کره داخلی کمپلکس را تشکیل می‌دهند (در براکت‌های مربع)؛ تعداد لیگاندهایی که در اطراف یون مرکزی هماهنگ شده‌اند، عدد هماهنگی نامیده می‌شود.

یون هایی که وارد کره داخلی نمی شوند کره بیرونی را تشکیل می دهند. اگر یون مختلط یک کاتیون باشد، در کره بیرونی آنیون ها وجود دارد و بالعکس، اگر یون مختلط یک آنیون باشد، پس کاتیون ها در کره خارجی وجود دارند. کاتیون ها معمولاً یون های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، کاتیون آمونیوم هستند. هنگامی که ترکیبات پیچیده تفکیک می شوند، یون های پیچیده پیچیده ای تولید می کنند که در محلول ها کاملاً پایدار هستند:

K 3 ↔3K + + 3-

اگر در مورد نمک های اسیدی صحبت می کنیم، به عنوان مثال، هنگام خواندن فرمول، پیشوند hydro- تلفظ می شود:
سدیم هیدروسولفید NaHS

بی کربنات سدیم NaHCO 3

با نمک های اساسی از پیشوند استفاده می شود هیدروکسویا دی هیدروکسو

(بستگی به وضعیت اکسیداسیون فلز در نمک دارد)، به عنوان مثال:
منیزیم هیدروکسی کلریدMg(OH)Cl، دی هیدروکسی کلرید آلومینیوم Al(OH) 2 Cl

روشهای تهیه نمک:

1. برهمکنش مستقیم فلز با غیر فلز . از این روش می توان برای بدست آوردن نمک اسیدهای بدون اکسیژن استفاده کرد.

Zn+Cl2 →ZnCl2

2. واکنش بین اسید و باز (واکنش خنثی سازی). واکنش‌های این نوع از اهمیت عملی بالایی برخوردار هستند (واکنش‌های کیفی به اکثر کاتیون‌ها)؛ آنها همیشه با آزاد شدن آب همراه هستند:

NaOH+HCl→NaCl+H2O

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2H 2 O

3. برهمکنش یک اکسید بازی با یک اکسید اسیدی :

SO 3 +BaO→BaSO 4 ↓

4. واکنش بین اکسید اسید و باز :

2NaOH + 2NO 2 → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O

NaOH+CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

5. واکنش بین اکسید بازی و اسید :

Na2O+2HCl→2NaCl+H2O

CuO+2HNO3 =Cu(NO 3) 2 +H2O

6. برهمکنش مستقیم فلز با اسید این واکنش ممکن است با تکامل هیدروژن همراه باشد. اینکه هیدروژن آزاد می شود یا نه به فعالیت فلز، خواص شیمیایی اسید و غلظت آن بستگی دارد (به ویژگی های اسیدهای سولفوریک و نیتریک غلیظ مراجعه کنید).

Zn+2HCl=ZnCl2+H2

H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2

7. برهمکنش نمک با اسید . این واکنش به شرطی رخ می دهد که اسید تشکیل دهنده نمک ضعیف تر یا فرارتر از اسیدی باشد که واکنش داده است:

Na 2 CO 3 + 2HNO 3 = 2 NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

8. برهمکنش نمک با اکسید اسید واکنش‌ها تنها زمانی رخ می‌دهند که گرم شوند، بنابراین، اکسید واکنش‌دهنده باید کمتر از اکسیدی که پس از واکنش تشکیل می‌شود، فرار باشد:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

9. برهمکنش غیر فلزات با قلیایی . هالوژن ها، گوگرد و برخی عناصر دیگر که با قلیاها در تعامل هستند، نمک های بدون اکسیژن و حاوی اکسیژن می دهند:

Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O (واکنش بدون گرم کردن رخ می دهد)

Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O (واکنش با حرارت دادن رخ می دهد)

3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O

10. تعامل بین دو نمک این رایج ترین روش به دست آوردن نمک است. برای انجام این کار، هر دو نمکی که وارد واکنش می شوند باید بسیار محلول باشند و از آنجایی که این یک واکنش تبادل یونی است، برای اینکه کامل شود، باید یکی از محصولات واکنش نامحلول باشد:

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = 2 NaCl + CaCO 3 ↓

Na 2 SO 4 + BaCl 2 = 2 NaCl + BaSO 4 ↓

11. برهمکنش نمک و فلز . این واکنش در صورتی رخ می دهد که فلز در سری ولتاژ فلز در سمت چپ ولتاژ موجود در نمک باشد:

Zn+CuSO 4 =ZnSO 4 +Cu↓

12. تجزیه حرارتی نمک ها . هنگامی که برخی از نمک های حاوی اکسیژن گرم می شوند، نمک های جدید با محتوای اکسیژن کمتر یا اصلاً فاقد اکسیژن تشکیل می شوند:

2KNO 3 → 2KNO 2 +O 2

4KClO 3 → 3KClO 4 +KCl

2KClO 3 → 3O 2 +2KCl

13. برهمکنش یک نافلز با نمک برخی از غیر فلزات می توانند با نمک ها ترکیب شوند و نمک های جدید را تشکیل دهند:

Cl 2 +2KI=2KCl+I 2 ↓

14. واکنش پایه با نمک . از آنجایی که این یک واکنش تبادل یونی است، برای اینکه کامل شود، لازم است که 1 محصول واکنش نامحلول باشد (از این واکنش برای تبدیل نمک های اسیدی به میانی نیز استفاده می شود):

FeCl 3 + 3 NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3 NaCl

NaOH+ZnCl2 = (ZnOH)Cl+NaCl

KHSO 4 +KOH = K 2 SO 4 + H 2 O

نمک های مضاعف را نیز می توان از این طریق بدست آورد:

NaOH + KHSO 4 = KNaSO 4 + H 2 O

15. برهمکنش فلز با قلیایی. فلزاتی که آمفوتر هستند با قلیاها واکنش داده و مجتمع هایی را تشکیل می دهند:

2Al+2NaOH+6H2O=2Na+3H2

16. اثر متقابل نمک ها (اکسیدها، هیدروکسیدها، فلزات) با لیگاندها:

2Al+2NaOH+6H2O=2Na+3H2

AgCl+3NH4OH=OH+NH4Cl+2H2O

3K 4 +4FeCl 3 =Fe 3 3 + 12KCl

AgCl+2NH 4 OH=Cl+2H2O

ویراستار: گالینا نیکولاونا خرلاموا

نمک سفره یک کلرید سدیم است که به عنوان افزودنی و نگهدارنده مواد غذایی استفاده می شود. همچنین در صنایع شیمیایی و پزشکی کاربرد دارد. این ماده به عنوان مهمترین ماده خام برای تولید سود سوزآور، سودا و سایر مواد عمل می کند. فرمول نمک خوراکی NaCl است.

تشکیل پیوند یونی بین سدیم و کلر

ترکیب شیمیایی کلرید سدیم با فرمول معمولی NaCl منعکس می شود که تصوری از تعداد مساوی اتم های سدیم و کلر می دهد. اما این ماده توسط مولکول های دو اتمی تشکیل نمی شود، بلکه از کریستال ها تشکیل شده است. هنگامی که یک فلز قلیایی با یک نافلز قوی واکنش نشان می دهد، هر اتم سدیم کلر الکترونگاتیو تری را تولید می کند. کاتیونهای سدیم Na + و آنیونهای باقیمانده اسیدی اسید کلریدریک Cl - ظاهر می شوند. ذرات باردار مخالف یکدیگر را جذب می کنند و ماده ای را با شبکه بلوری یونی تشکیل می دهند. کاتیون های سدیم کوچک بین آنیون های کلر بزرگ قرار دارند. تعداد ذرات مثبت در ترکیب کلرید سدیم برابر با تعداد ذرات منفی است؛ این ماده در کل خنثی است.

فرمول شیمیایی. نمک خوراکی و هالیت

نمک ها مواد پیچیده ای با ساختار یونی هستند که نام آنها با نام باقی مانده اسیدی شروع می شود. فرمول نمک خوراکی NaCl است. زمین شناسان یک کانی با این ترکیب را "هالیت" و یک سنگ رسوبی را "سنگ نمک" می نامند. یک اصطلاح شیمیایی قدیمی که اغلب در تولید استفاده می شود "کلرید سدیم" است. این ماده از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده بوده است، زمانی آن را "طلای سفید" می دانستند. دانش‌آموزان و دانش‌آموزان مدرن، هنگام خواندن معادلات واکنش شامل کلرید سدیم، از نمادهای شیمیایی ("کلر سدیم") استفاده می‌کنند.

بیایید محاسبات ساده را با استفاده از فرمول ماده انجام دهیم:

1) Mr (NaCl) = Ar (Na) + Ar (Cl) = 22.99 + 35.45 = 58.44.

مقدار نسبی 58.44 (در amu) است.

2) جرم مولی از نظر عددی برابر با وزن مولکولی است، اما این کمیت دارای واحدهای اندازه گیری g/mol است: M (NaCl) = 58.44 g/mol.

3) یک نمونه 100 گرمی نمک حاوی 60.663 گرم اتم کلر و 39.337 گرم سدیم است.

خواص فیزیکی نمک خوراکی

کریستال های هالیت شکننده بی رنگ یا سفید هستند. در طبیعت، رسوبات سنگ نمک، خاکستری رنگی، زرد یا آبی نیز وجود دارد. گاهی اوقات ماده معدنی دارای رنگ قرمز است که به دلیل انواع و مقدار ناخالصی ها است. سختی هالیت تنها 2-2.5 است، شیشه روی سطح آن خطی می گذارد.

سایر پارامترهای فیزیکی کلرید سدیم:

• بو - وجود ندارد؛
• طعم - شور؛
• چگالی - 2.165 گرم بر سانتی متر مکعب (20 درجه سانتیگراد).
• نقطه ذوب - 801 درجه سانتیگراد؛
• نقطه جوش - 1413 درجه سانتیگراد؛
• حلالیت در آب - 359 گرم در لیتر (25 درجه سانتیگراد)؛

تهیه سدیم کلرید در آزمایشگاه

هنگامی که سدیم فلزی با گاز کلر در یک لوله آزمایش واکنش می دهد، یک ماده سفید تشکیل می شود - کلرید سدیم NaCl (فرمول نمک خوراکی).

شیمی بینشی در مورد روش های مختلف تولید یک ترکیب ارائه می دهد. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

NaOH (aq) + HCl = NaCl + H 2 O.

واکنش ردوکس بین فلز و اسید:

2Na + 2HCl = 2NaCl + H2.

اثر اسید بر اکسید فلز: Na 2 O + 2HCl (aq) = 2NaCl + H 2 O

جابجایی اسید ضعیف از محلول نمک آن توسط اسید قوی تر:

Na 2 CO 3 + 2HCl (aq) = 2NaCl + H 2 O + CO 2 (گاز).

همه این روش ها برای استفاده در مقیاس صنعتی بسیار گران و پیچیده هستند.

تولید نمک خوراکی

حتی در طلوع تمدن، مردم می دانستند که نمک زدن گوشت و ماهی ماندگاری بیشتری دارد. کریستال های هالیت شفاف و منظم در برخی از کشورهای باستانی به جای پول استفاده می شد و ارزش وزن خود را به طلا داشت. جستجو و توسعه ذخایر هالیت امکان برآوردن نیازهای روزافزون جمعیت و صنعت را فراهم کرد. مهمترین منابع طبیعی نمک خوراکی:

• ذخایر هالیت معدنی در کشورهای مختلف؛
• آب دریاها، اقیانوس ها و دریاچه های نمک؛
• لایه ها و پوسته های سنگ نمک در سواحل مخازن نمک.
• کریستال های هالیت بر روی دیواره دهانه های آتشفشانی؛
• باتلاق های نمکی

این صنعت از چهار روش اصلی برای تولید نمک خوراکی استفاده می کند:

• شستشوی هالیت از لایه زیرزمینی، تبخیر آب نمک حاصل؛
• استخراج در ;
• تبخیر یا آب نمک دریاچه های نمک (77٪ از جرم باقیمانده خشک کلرید سدیم است).
• با استفاده از محصول جانبی نمک زدایی آب نمک.

خواص شیمیایی کلرید سدیم

از نظر ترکیب، نمک طعام یک نمک متوسط ​​است که توسط یک قلیایی و یک اسید محلول تشکیل می شود. کلرید سدیم یک الکترولیت قوی است. جاذبه بین یون ها به قدری قوی است که فقط حلال های بسیار قطبی می توانند آن را بشکنند. در آب، این ماده متلاشی می شود، کاتیون ها و آنیون ها (Na +، Cl -) آزاد می شوند. وجود آنها به دلیل رسانایی الکتریکی است که محلول نمک خوراکی دارد. فرمول در این مورد به همان روشی که برای ماده خشک - NaCl نوشته شده است. یکی از واکنش های کیفی به کاتیون سدیم، رنگ زرد شعله مشعل است. برای به دست آوردن نتیجه آزمایش، باید کمی نمک جامد را روی یک حلقه سیم تمیز جمع کنید و به قسمت وسط شعله اضافه کنید. خواص نمک خوراکی همچنین با ویژگی آنیون مرتبط است که شامل واکنش کیفی به یون کلرید است. هنگام تعامل با نیترات نقره، یک رسوب سفید از کلرید نقره در محلول رسوب می کند (عکس). کلرید هیدروژن توسط اسیدهای قوی تر از اسید هیدروکلریک از نمک جابجا می شود: 2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl . در شرایط عادی، کلرید سدیم تحت هیدرولیز قرار نمی گیرد.

زمینه های کاربرد سنگ نمک

سدیم کلرید نقطه ذوب یخ را کاهش می دهد، بنابراین در زمستان از مخلوط نمک و ماسه در جاده ها و پیاده روها استفاده می شود. مقدار زیادی ناخالصی را جذب می کند و هنگام ذوب شدن، رودخانه ها و نهرها را آلوده می کند. نمک جاده همچنین روند خوردگی بدنه خودروها را تسریع می کند و به درختان کاشته شده در کنار جاده ها آسیب می رساند. در صنایع شیمیایی، سدیم کلرید به عنوان ماده اولیه برای تولید گروه بزرگی از مواد شیمیایی استفاده می شود:

• اسید هیدروکلریک؛
• فلز سدیم؛
• گاز کلر؛
• سود سوزآور و سایر ترکیبات.

علاوه بر این از نمک خوراکی در تولید صابون و رنگ استفاده می شود. به عنوان یک ضد عفونی کننده غذایی برای کنسرو کردن و ترشی کردن قارچ، ماهی و سبزیجات استفاده می شود. برای مبارزه با اختلال عملکرد تیروئید در جمعیت، فرمول نمک خوراکی با افزودن ترکیبات ید ایمن، به عنوان مثال، KIO 3، KI، NaI غنی می شود. چنین مکمل هایی از تولید هورمون تیروئید حمایت می کنند و از گواتر بومی جلوگیری می کنند.

اهمیت کلرید سدیم برای بدن انسان

فرمول نمک خوراکی، ترکیب آن برای سلامت انسان اهمیت حیاتی پیدا کرده است. یون های سدیم در انتقال تکانه های عصبی نقش دارند. آنیون های کلر برای تولید اسید هیدروکلریک در معده ضروری هستند. اما نمک زیاد در غذا می تواند منجر به فشار خون بالا و افزایش خطر ابتلا به بیماری های قلبی و عروقی شود. در پزشکی، زمانی که از دست دادن خون زیاد باشد، به بیماران محلول فیزیولوژیک نمکی داده می شود. برای به دست آوردن آن، 9 گرم کلرید سدیم را در یک لیتر آب مقطر حل می کنند. بدن انسان نیاز به تامین مداوم این ماده از غذا دارد. نمک از طریق اندام های دفعی و پوست دفع می شود. میانگین کلرید سدیم در بدن انسان تقریباً 200 گرم است. اروپایی ها روزانه حدود 2-6 گرم نمک خوراکی مصرف می کنند؛ در کشورهای گرم این میزان به دلیل تعریق بیشتر بیشتر است.

کاتیون ها	آنیون ها
F-	Cl-	Br-	من -	S 2-	شماره 3 -	CO 3 2-	SiO 3 2-	SO 4 2-	PO 4 3-
Na+	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر
K+	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر
NH4+	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر	آر
Mg 2+	RK	آر	آر	آر	م	آر	ن	RK	آر	RK
Ca2+	NK	آر	آر	آر	م	آر	ن	RK	م	RK
Sr 2+	NK	آر	آر	آر	آر	آر	ن	RK	RK	RK
Ba 2+	RK	آر	آر	آر	آر	آر	ن	RK	NK	RK
Sn 2+	آر	آر	آر	م	RK	آر	ن	ن	آر	ن
Pb 2+	ن	م	م	م	RK	آر	ن	ن	ن	ن
Al 3+	م	آر	آر	آر	جی	آر	جی	NK	آر	RK
Cr 3+	آر	آر	آر	آر	جی	آر	جی	ن	آر	RK
Mn 2+	آر	آر	آر	آر	ن	آر	ن	ن	آر	ن
Fe 2+	م	آر	آر	آر	ن	آر	ن	ن	آر	ن
Fe 3+	آر	آر	آر	-	-	آر	جی	ن	آر	RK
Co2+	م	آر	آر	آر	ن	آر	ن	ن	آر	ن
Ni 2+	م	آر	آر	آر	RK	آر	ن	ن	آر	ن
Cu 2+	م	آر	آر	-	ن	آر	جی	ن	آر	ن
Zn 2+	م	آر	آر	آر	RK	آر	ن	ن	آر	ن
سی دی 2+	آر	آر	آر	آر	RK	آر	ن	ن	آر	ن
جیوه 2+	آر	آر	م	NK	NK	آر	ن	ن	آر	ن
جیوه 2 2+	آر	NK	NK	NK	RK	آر	ن	ن	م	ن
Ag+	آر	NK	NK	NK	NK	آر	ن	ن	م	ن

افسانه:

P - ماده بسیار محلول در آب است. M - کمی محلول؛ H - عملا در آب نامحلول است، اما به راحتی در اسیدهای ضعیف یا رقیق حل می شود. RK - نامحلول در آب و محلول فقط در اسیدهای معدنی قوی؛ NK - نامحلول در آب یا اسیدها؛ ز - هنگام حل شدن کاملاً هیدرولیز می شود و در تماس با آب وجود ندارد. خط تیره یعنی اصلا چنین ماده ای وجود ندارد.

در محلول های آبی، نمک ها به طور کامل یا جزئی به یون ها تجزیه می شوند. نمکهای اسیدهای ضعیف و/یا بازهای ضعیف تحت هیدرولیز قرار می گیرند. محلول های آبی نمک ها حاوی یون های هیدراته، جفت یون ها و اشکال شیمیایی پیچیده تر از جمله محصولات هیدرولیز و غیره هستند. تعدادی از نمک ها نیز در الکل ها، استون، آمیدهای اسیدی و سایر حلال های آلی محلول هستند.

از محلول های آبی، نمک ها می توانند به شکل هیدرات های کریستالی، از محلول های غیر آبی - به شکل حلال های کریستالی، به عنوان مثال CaBr 2 3C 2 H 5 OH، متبلور شوند.

داده‌های مربوط به فرآیندهای مختلفی که در سیستم‌های آب نمک رخ می‌دهند، در مورد حلالیت نمک‌ها در حضور مشترک آنها بسته به دما، فشار و غلظت، در مورد ترکیب فازهای جامد و مایع را می‌توان با مطالعه نمودارهای حلالیت سیستم‌های آب نمک به دست آورد.

روش های کلی برای سنتز نمک ها

1. بدست آوردن نمک های متوسط:

1) فلز با غیر فلز: 2Na + Cl 2 = 2NaCl

2) فلز با اسید: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

3) فلز با محلول نمک فلز کمتر فعال Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4) اکسید بازی با اکسید اسیدی: MgO + CO 2 = MgCO 3

5) اکسید بازی با اسید CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

6) بازهایی با اکسید اسید Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 + H 2 O

7) بازهای دارای اسید: Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O

8) نمک با اسید: MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O + CO 2

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

9) محلول پایه با محلول نمک: Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 = 2 NaOH + BaSO 4

10) محلول های دو نمک 3CaCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6 NaCl

2. بدست آوردن نمکهای اسیدی:

1. برهمکنش یک اسید با کمبود باز. KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O

2. برهمکنش باز با اکسید اسید اضافی

Ca(OH) 2 + 2CO 2 = Ca(HCO 3) 2

3. برهمکنش نمک متوسط ​​با اسید Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 3Ca(H 2 PO 4) 2

3. بدست آوردن نمک های اساسی:

1. هیدرولیز نمک های تشکیل شده توسط یک باز ضعیف و یک اسید قوی

ZnCl 2 + H 2 O = Cl + HCl

2. افزودن (قطره به قطره) مقدار کمی قلیایی به محلولهای نمکهای فلزی متوسط ​​AlCl 3 + 2NaOH = Cl + 2NaCl

3. برهمکنش نمکهای اسیدهای ضعیف با نمکهای متوسط

2MgCl 2 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = 2 CO 3 + CO 2 + 4 NaCl

4. بدست آوردن نمک های پیچیده:

1. واکنش نمک ها با لیگاندها: AgCl + 2NH 3 = Cl

FeCl 3 + 6KCN] = K 3 + 3KCl

5. بدست آوردن املاح مضاعف:

1. تبلور مشترک دو نمک:

Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 24H 2 O = 2 + NaCl

4. واکنش های ردوکس ناشی از خواص کاتیون یا آنیون. 2KMnO 4 + 16HCl = 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O

2. خواص شیمیایی نمک های اسیدی:

1. تجزیه حرارتی با تشکیل نمک متوسط

Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O

2. تعامل با قلیایی. به دست آوردن نمک متوسط

Ba(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = 2BaCO 3 + 2H 2 O

3. خواص شیمیایی نمک های اساسی:

1. تجزیه حرارتی. 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

2. تعامل با اسید: تشکیل نمک متوسط.

Sn(OH)Cl + HCl = SnCl 2 + H 2 O

4. خواص شیمیایی نمک های پیچیده:

1. تخریب کمپلکس ها به دلیل تشکیل ترکیبات کم محلول:

2Cl + K2S = CuS + 2KCl + 4NH3

2. تبادل لیگاندها بین کره بیرونی و داخلی.

K 2 + 6H 2 O = Cl 2 + 2KCl

5. خواص شیمیایی نمک های مضاعف:

1. برهمکنش با محلول های قلیایی: KCr(SO 4) 2 + 3KOH = Cr(OH) 3 + 2K 2 SO 4

2. کاهش: KCr(SO 4) 2 + 2H° (Zn، رقیق. H 2 SO 4) = 2CrSO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 4

مواد خام برای تولید صنعتی تعدادی نمک - کلریدها، سولفاتها، کربناتها، بوراتهای Na، K، Ca، Mg آب دریا و اقیانوس، آب نمکهای طبیعی تشکیل شده در طی تبخیر آن و رسوبات نمک جامد هستند. برای گروهی از مواد معدنی که رسوبات نمکی را تشکیل می‌دهند (سولفات‌ها و کلریدهای سدیم، پتاسیم و منیزیم)، از نام متعارف «نمک‌های طبیعی» استفاده می‌شود. بزرگترین ذخایر نمک های پتاسیم در روسیه (Solikamsk)، کانادا و آلمان، ذخایر قدرتمند سنگ معدن فسفات در شمال آفریقا، روسیه و قزاقستان، NaNO3 در شیلی قرار دارد.

نمک ها در صنایع غذایی، شیمیایی، متالورژی، شیشه، چرم، نساجی، کشاورزی، پزشکی و غیره کاربرد دارند.

انواع اصلی نمک

1. بورات ها (oxoborates)، نمک های اسیدهای بوریک: متابوریک HBO 2، orthoboric H3 BO 3 و اسیدهای پلی بورونیک که در حالت آزاد جدا نشده اند. بر اساس تعداد اتم های بور در مولکول، آنها را به مونو، دی، تترا، هگزابورات و غیره تقسیم می کنند. بورات ها نیز با اسیدهای تشکیل دهنده آنها و تعداد مول B 2 O 3 در هر 1 نامیده می شوند. مول اکسید اصلی بنابراین، متابورات‌های مختلف را می‌توان مونوبورات نامید که حاوی آنیون B(OH)4 یا آنیون زنجیره‌ای (BO2) باشند. n n -دیبورات ها - اگر حاوی یک آنیون دوتایی زنجیره ای باشند (B 2 O 3 (OH) 2) n 2n-تریبورات ها - اگر حاوی آنیون حلقه ای باشند (B 3 O 6) 3-.

ساختار بورات ها شامل گروه های بور-اکسیژن است - "بلوک ها" حاوی 1 تا 6 و گاهی اوقات 9 اتم بور، به عنوان مثال:

تعداد هماهنگی اتم های بور 3 (گروه های مثلثی بور-اکسیژن) یا 4 (گروه های چهار وجهی) است. گروه های بور-اکسیژن اساس نه تنها جزیره، بلکه ساختارهای پیچیده تر - زنجیره ای، لایه ای و پلیمریزه قاب هستند. دومی در نتیجه از بین بردن آب در مولکول های بورات هیدراته و تشکیل پیوندهای پل از طریق اتم های اکسیژن تشکیل می شود. این فرآیند گاهی اوقات با جدا شدن پیوند B-O در داخل پلی آنیون ها همراه است. پلیانیون ها می توانند گروه های جانبی - چهار وجهی بور-اکسیژن یا مثلث ها، دایمرهای آنها یا آنیون های خارجی را بچسبانند.

آمونیوم، قلیایی و همچنین سایر فلزات در حالت اکسیداسیون +1 اغلب متابورات های هیدراته و بی آب مانند MBO 2، تترابورات M 2 B 4 O 7، پنتابورات MB 5 O 8 و همچنین دکابورات M 4 B 10 O را تشکیل می دهند. 17 n H 2 O. خاک قلیایی و سایر فلزات در حالت اکسیداسیون + 2 معمولا متابورات های هیدراته، تریبورات M 2 B 6 O 11 و هگزابورات MB 6 O 10 می دهند. و همچنین متا، ارتو و تترابورات های بی آب. فلزات در حالت اکسیداسیون + 3 با ارتوبورات های هیدراته و بی آب MBO 3 مشخص می شوند.

بورات ها مواد یا کریستال های بی رنگ بی رنگ هستند (عمدتا با ساختار کم متقارن - مونوکلینیک یا اورتومبیک). برای بورات های بی آب، دمای ذوب بین 500 تا 2000 درجه سانتیگراد است. بالاترین نقطه ذوب متابورات های قلیایی و ارتو و متابورات های فلزات قلیایی خاکی هستند. بیشتر بورات‌ها وقتی مذاب‌هایشان سرد می‌شوند به آسانی شیشه‌ها را تشکیل می‌دهند. سختی بورات های هیدراته در مقیاس Mohs 2-5، بی آب - تا 9 است.

مونوبورات های هیدراته آب تبلور را تا 180 درجه سانتیگراد از دست می دهند، پلی بورات ها - در دمای 300-500 درجه سانتیگراد. حذف آب به دلیل گروه های OH , هماهنگ در اطراف اتم های بور تا 750 درجه سانتیگراد رخ می دهد. با کم آبی کامل، مواد آمورف تشکیل می شوند که در 500-800 درجه سانتیگراد در بیشتر موارد تحت "بازآرایی بورات" - تبلور، همراه با تجزیه جزئی با انتشار B 2 O 3 (برای پلی بورات ها).

بورات های فلزات قلیایی، آمونیوم و T1(I) در آب محلول هستند (به ویژه متا و پنتابورات) و در محلول های آبی هیدرولیز می شوند (محلول ها واکنش قلیایی دارند). بیشتر بورات ها به راحتی توسط اسیدها تجزیه می شوند، در برخی موارد با اثر CO 2 . و SO 2 ؛. بورات‌های قلیایی خاکی و فلزات سنگین با محلول‌های قلیایی، کربنات‌ها و هیدروکربنات‌های فلزات قلیایی تعامل دارند. بورات های بی آب از نظر شیمیایی پایدارتر از بورات های هیدراته هستند. با برخی از الکل ها، به ویژه گلیسرول، بورات ها مجتمع های محلول در آب را تشکیل می دهند. تحت اثر عوامل اکسید کننده قوی، به ویژه H 2 O 2، یا در طی اکسیداسیون الکتروشیمیایی، بورات ها به پراکسوبورات ها تبدیل می شوند. .

حدود 100 بورات طبیعی شناخته شده است که عمدتاً نمک های سدیم، منیزیم، کلسیم، آهن هستند.

بورات های هیدراته به دست می آیند: با خنثی سازی H 3 VO 3 با اکسیدهای فلزی، هیدروکسیدها یا کربنات ها. واکنش های تبادل بورات های فلز قلیایی، اغلب Na، با نمک های فلزات دیگر. واکنش تبدیل متقابل بورات‌های کم محلول با محلول‌های آبی بورات‌های فلز قلیایی. فرآیندهای هیدروترمال با استفاده از هالیدهای فلز قلیایی به عنوان مواد افزودنی معدنی بورات های بی آب از همجوشی یا تف جوشی B 2 O 3 با اکسیدهای فلزی یا کربنات ها یا آبگیری هیدرات ها به دست می آیند. تک بلورها در محلول های بورات ها در اکسیدهای مذاب، به عنوان مثال Bi 2 O 3 رشد می کنند.

از بورات ها استفاده می شود: برای به دست آوردن سایر ترکیبات بور. به عنوان اجزای شارژ در تولید شیشه، لعاب، لعاب، سرامیک؛ برای پوشش ها و اشباع های مقاوم در برابر آتش؛ به عنوان اجزای شار برای تصفیه، جوشکاری و لحیم کاری فلز»؛ به عنوان رنگدانه و پرکننده برای رنگ ها و لاک ها؛ به عنوان مواد رنگرزی، بازدارنده های خوردگی، اجزای الکترولیت ها، فسفرها و غیره. بوراکس و کلسیم بورات ها بیشترین کاربرد را دارند.

2. هالیدها، ترکیبات شیمیایی هالوژن با عناصر دیگر. هالیدها معمولاً شامل ترکیباتی هستند که در آنها اتم های هالوژن الکترونگاتیوی بیشتری نسبت به عنصر دیگر دارند. هالیدها توسط He، Ne و Ar تشکیل نمی شوند. به هالیدهای EC ساده یا باینری n (n- اغلب یک عدد صحیح از 1 برای مونو هالیدها تا 7 برای IF 7 و ReF 7، اما همچنین می تواند کسری باشد، به عنوان مثال 7/6 برای Bi 6 Cl 7) به ویژه شامل نمک های اسیدهای هیدروهالیک و ترکیبات اینتر هالوژن (به عنوان مثال) هالوفلوریدها). همچنین هالیدهای مخلوط، پلی هالیدها، هیدروهالیدها، اکسو هالیدها، اکسی هالیدها، هیدروکسو هالیدها، تیوهالیدها و هالیدهای پیچیده نیز وجود دارد. تعداد اکسیداسیون هالوژن ها در هالیدها معمولاً 1- است.

بر اساس ماهیت پیوند عنصر - هالوژن، هالیدهای ساده به یونی و کووالانسی تقسیم می شوند. در واقعیت، ارتباطات ماهیتی ترکیبی با غلبه مشارکت یک یا آن مؤلفه دارند. هالیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، و همچنین بسیاری از مونو و دی هالیدهای فلزات دیگر، نمک های معمولی هستند که در آنها ماهیت یونی پیوند غالب است. اکثر آنها نسبتاً نسوز، کم فرار و بسیار محلول در آب هستند. در محلول های آبی تقریباً به طور کامل به یون ها تجزیه می شوند. تری هالیدهای عناصر کمیاب خاکی نیز دارای خواص نمک هستند. حلالیت هالیدهای یونی در آب به طور کلی از یدیدها به فلوراید کاهش می یابد. کلریدها، برومیدها و یدیدهای Ag + , Cu + , Hg + و Pb 2 + در آب کم محلول هستند.

افزایش تعداد اتم های هالوژن در هالیدهای فلزی یا نسبت بار فلز به شعاع یون آن منجر به افزایش جزء کووالانسی پیوند، کاهش حلالیت در آب و پایداری حرارتی هالیدها می شود. افزایش فراریت، افزایش اکسیداسیون، توانایی و تمایل به هیدرولیز. این وابستگی ها برای متال هالیدهای همان دوره و در یک سری از هالیدهای همان فلز مشاهده می شود. آنها را می توان به راحتی با استفاده از مثال خواص حرارتی مشاهده کرد. به عنوان مثال، برای متال هالیدهای دوره چهارم، نقاط ذوب و جوش به ترتیب 771 و 1430 درجه سانتی گراد برای KC1، 772 و 1960 درجه سانتی گراد برای CaCl2، 967 و 975 درجه سانتی گراد برای ScCl3، 24.1- و 134 درجه سانتی گراد برای Til هستند. . برای UF 3 نقطه ذوب ~ 1500 درجه سانتی گراد، UF 4 1036 درجه سانتی گراد، UF 5 348 درجه سانتی گراد، UF 6 64.0 درجه سانتی گراد است. در ردیف اتصالات EH nبا ثابت nکووالانسی پیوند معمولاً هنگام رفتن از فلوراید به کلرید افزایش می یابد و هنگامی که از دومی به برمیدها و یدیدها می رسد کاهش می یابد. بنابراین، برای AlF 3 دمای تصعید 1280 درجه سانتی گراد، AlC1 3 180 درجه سانتی گراد، نقطه جوش AlBr 3 254.8 درجه سانتی گراد، AlI 3 407 درجه سانتی گراد است. در سری ZrF 4 , ZrCl 4 ZrBr 4 , ZrI 4 دمای تصعید به ترتیب 906، 334، 355 و 418 درجه سانتی گراد است. در ردیف MF nو MC1 nدر جایی که M فلزی از یک زیرگروه است، کووالانسی پیوند با افزایش جرم اتمی فلز کاهش می‌یابد. فلوریدها و کلریدهای فلزی کمی با سهم تقریباً برابر از اجزای پیوند یونی و کووالانسی وجود دارد.

میانگین انرژی پیوند عنصر - هالوژن هنگام انتقال از فلوراید به یدید و با افزایش کاهش می یابد n(جدول را ببینید).

بسیاری از هالیدهای فلزی حاوی اتم های O جدا شده یا پل زدنی (به ترتیب اکسو و اکسی هالیدها)، به عنوان مثال، وانادیم اکسوتری فلوراید VOF 3، نیوبیم دی اکسی فلوراید NbO 2 F، تنگستن دی اکسو یدید WO 2 I 2.

هالیدهای پیچیده (هالومتالات ها) حاوی آنیون های پیچیده ای هستند که در آنها اتم های هالوژن لیگاند هستند، به عنوان مثال، هگزا کلروپلاتینات پتاسیم (IV) K2، سدیم هپتا فلوروتانتالات (V)، سدیم، هگزافلوئوروآرسنات لیتیوم (V). فلوئورو، اکسوفلوئورو و کلرومتالات ها بیشترین پایداری حرارتی را دارند. از نظر ماهیت پیوندها، ترکیبات یونی با کاتیون های NF 4 +، N 2 F 3 +، C1F 2 +، XeF + و غیره شبیه هالیدهای پیچیده هستند.

بسیاری از هالیدها با ارتباط و پلیمریزاسیون در فازهای مایع و گاز با تشکیل پیوندهای پل مشخص می شوند. مستعدترین آنها متال هالیدهای گروه I و II، AlCl 3، پنتافلوریدهای Sb و فلزات واسطه، اکسوفلووریدهای ترکیب MOF 4 هستند. هالیدهای با پیوند فلز به فلز شناخته شده اند، به عنوان مثال. Cl-Hg-Hg-Cl.

فلورایدها از نظر خواص به طور قابل توجهی با سایر هالیدها متفاوت هستند. اما در هالیدهای ساده این تفاوتها نسبت به خود هالوژنها کمتر و در هالیدهای پیچیده کمتر از هالیدهای ساده آشکار است.

بسیاری از هالیدهای کووالانسی (به ویژه فلوریدها) اسیدهای لوئیس قوی هستند، به عنوان مثال. AsF 5، SbF 5، BF 3، A1C1 3. فلورایدها بخشی از سوپراسیدها هستند. هالیدهای بالاتر توسط فلزات و هیدروژن احیا می شوند، به عنوان مثال:

5WF 6 + W = 6WF 5

TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2

UF 6 + H 2 = UF 4 + 2HF

هالیدهای فلزی گروه های V-VIII، به جز کروم و منگنز، توسط H 2 به فلزات کاهش می یابد، به عنوان مثال:

WF 6 + ZN 2 = W + 6HF

بسیاری از هالیدهای فلزی کووالانسی و یونی با یکدیگر واکنش می دهند و هالیدهای پیچیده تشکیل می دهند، به عنوان مثال:

KS1 + TaCl 5 = K

هالوژن های سبک تر می توانند هالیدهای سنگین تر را جابجا کنند. اکسیژن می تواند هالیدها را اکسید کند و C1 2، Br 2 و I 2 آزاد کند. یکی از واکنش های مشخصه هالیدهای کووالانسی برهمکنش با آب (هیدرولیز) یا بخار آن هنگام گرم شدن (پیروهیدرولیز) است که منجر به تشکیل اکسیدها، اکسی یا اگزوهالیدها، هیدروکسیدها و هالیدهای هیدروژن می شود.

هالیدها مستقیماً از عناصر، از واکنش هالیدهای هیدروژن یا اسیدهای هیدروهالیک با عناصر، اکسیدها، هیدروکسیدها یا نمکها و همچنین با واکنشهای تبادلی به دست می آیند.

هالیدها به طور گسترده در فناوری به عنوان مواد اولیه برای تولید هالوژن ها، فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، به عنوان اجزای شیشه ها و سایر مواد معدنی استفاده می شوند. آنها محصولات واسطه ای در تولید فلزات کمیاب و غیرآهنی، U، Si، Ge و غیره هستند.

در طبیعت، هالیدها کلاس های جداگانه ای از کانی ها را تشکیل می دهند که شامل فلوریدها (به عنوان مثال، کانی های فلوریت، کرایولیت) و کلریدها (سیلویت، کارنالیت) می شود. برم و ید در برخی از کانی ها به صورت ناخالصی های ایزومورف وجود دارند. مقادیر قابل توجهی هالیدها در آب دریاها و اقیانوس ها، نمک و آب نمک های زیرزمینی وجود دارد. برخی از هالیدها، به عنوان مثال NaCl، KC1، CaCl 2، بخشی از موجودات زنده هستند.

3. کربنات ها (از carbo لاتین، جنس carbonis زغال سنگ)، نمک های اسید کربنیک. کربنات های متوسط ​​با آنیون CO 3 2 - و اسیدی یا هیدروکربنات ها (بی کربنات های قدیمی) با آنیون HCO 3 وجود دارد. کربنات ها مواد کریستالی هستند. اکثر نمک های فلزی متوسط ​​در حالت اکسیداسیون 2+ به شش ضلعی متبلور می شوند. کلسیت از نوع شبکه ای یا آراگونیت نوع لوزی.

از کربنات های متوسط، تنها نمک های فلزات قلیایی، آمونیوم و Tl(I) در آب محلول هستند. در نتیجه هیدرولیز قابل توجه، محلول های آنها یک واکنش قلیایی دارند. کربنات های فلزی در حالت اکسیداسیون + 2 به سختی حل می شوند. برعکس، همه بی کربنات ها در آب بسیار محلول هستند. در طی واکنش های تبادلی در محلول های آبی بین نمک های فلزی و Na 2 CO 3، رسوبات کربنات های متوسط ​​در مواردی که حلالیت آنها به طور قابل توجهی کمتر از هیدروکسیدهای مربوطه باشد، تشکیل می شود. این مورد برای Ca، Sr و آنالوگهای آنها، لانتانیدها، Ag(I)، Mn(II)، سرب(II) و Cd(II) است. کاتیون‌های باقی‌مانده، هنگام برهمکنش با کربنات‌های محلول در نتیجه هیدرولیز، می‌توانند کرابونات‌های میانی، بلکه پایه یا حتی هیدروکسیدها را ایجاد کنند. کرابونات‌های متوسط ​​حاوی کاتیون‌های چند باردار گاهی اوقات می‌توانند از محلول‌های آبی در حضور مقدار زیادی CO 2 رسوب کنند.

خواص شیمیایی کربنات ها به دلیل تعلق آنها به کلاس نمک های معدنی اسیدهای ضعیف است. ویژگی های مشخصه کربنات ها با حلالیت ضعیف آنها و همچنین ناپایداری حرارتی خود کرابونات ها و H2CO3 مرتبط است. این خواص در تجزیه و تحلیل کرابونات ها یا بر اساس تجزیه آنها با اسیدهای قوی و جذب کمی CO 2 حاصل توسط یک محلول قلیایی و یا بر اساس رسوب یون CO 3 2 - از محلول به شکل BaCO استفاده می شود. 3. هنگامی که CO 2 اضافی روی یک رسوب کربنات متوسط ​​تأثیر می گذارد، کربنات هیدروژن در محلول تشکیل می شود، به عنوان مثال: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2. وجود هیدروکربنات ها در آب طبیعی باعث سختی موقت آن می شود. هیدروکربنات ها وقتی کمی گرم می شوند، حتی در دماهای پایین، دوباره به کربنات های متوسط ​​تبدیل می شوند که با حرارت دادن به اکسید و CO 2 تجزیه می شوند. هر چه فلز فعال تر باشد دمای تجزیه کربنات آن بیشتر می شود. بنابراین، Na 2 CO 3 بدون تجزیه در 857 درجه سانتیگراد ذوب می شود و برای کربناتهای Ca، Mg و A1، فشارهای تجزیه تعادلی به ترتیب در دماهای 820، 350 و 100 درجه سانتیگراد به 0.1 مگاپاسکال می رسد.

کربنات ها در طبیعت بسیار گسترده هستند که به دلیل مشارکت CO 2 و H 2 O در فرآیندهای تشکیل مواد معدنی است. کربنات ها نقش زیادی در تعادل جهانی بین CO 2 گازی در جو و CO 2 محلول دارند .

و یون های HCO 3 - و CO 3 2- در هیدروسفر و نمک های جامد در لیتوسفر. مهم ترین کانی ها کلسیت CaCO 3، منیزیت MgCO 3، سیدریت FeCO 3، اسمیتسونیت ZnCO 3 و برخی دیگر هستند.سنگ آهک عمدتاً از کلسیت یا بقایای اسکلتی کلسیتی موجودات و به ندرت از آراگونیت تشکیل شده است. کربنات های هیدراته طبیعی فلزات قلیایی و منیزیم (به عنوان مثال، MgCO 3 ZH 2 O، Na 2 CO 3 10H 2 O)، کربنات های دوگانه [به عنوان مثال، دولومیت CaMg(CO 3) 2، ترون Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 همچنین O] و اساسی [مالاکیت CuCO 3 Cu(OH) 2، هیدروسروسیت 2PbCO 3 Pb(OH) 2] شناخته می شوند.

مهمترین آنها کربنات پتاسیم، کربنات کلسیم و کربنات سدیم است. بسیاری از کربنات‌های طبیعی کانی‌های فلزی بسیار ارزشمندی هستند (به عنوان مثال کربنات‌های روی، آهن، منگنز، سرب، مس). بی‌کربنات‌ها نقش فیزیولوژیکی مهمی دارند، زیرا مواد بافری هستند که ثبات pH خون را تنظیم می‌کنند.

4. نیترات ها، نمک های اسید نیتریک HNO 3. تقریباً برای تمام فلزات شناخته شده است. هر دو به شکل نمک های بی آب M(NO 3) وجود دارند. n (n- حالت اکسیداسیون فلز M) و به شکل هیدرات های کریستالی M(NO 3) n ایکس H 2 O ( ایکس= 1-9). از محلول های آبی در دمای نزدیک به دمای اتاق، فقط نیترات های فلز قلیایی به صورت بی آب متبلور می شوند، بقیه به شکل هیدرات های کریستالی. خواص فیزیکوشیمیایی نیترات بی آب و هیدراته یک فلز می تواند بسیار متفاوت باشد.

ترکیبات کریستالی بی آب نیترات های عنصر d رنگی هستند. به طور معمول، نیترات ها را می توان به ترکیباتی با نوع پیوند عمدتا کووالانسی (نمک های Be، Cr، Zn، Fe و سایر فلزات واسطه) و با یک نوع پیوند عمدتاً یونی (نمک های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی) تقسیم کرد. نیترات های یونی با پایداری حرارتی بالاتر، غلبه ساختارهای کریستالی با تقارن بالاتر (مکعبی) و عدم تقسیم باندهای یون نیترات در طیف IR مشخص می شوند. نیترات های کووالانسی حلالیت بالاتری در حلال های آلی دارند، پایداری حرارتی کمتری دارند و طیف IR آنها پیچیده تر است. برخی از نیترات های کووالانسی در دمای اتاق فرار هستند و هنگامی که در آب حل می شوند، تا حدی تجزیه می شوند و اکسیدهای نیتروژن آزاد می شوند.

تمام نیترات های بی آب به دلیل وجود یون NO 3 خواص اکسید کننده قوی از خود نشان می دهند، در حالی که توانایی اکسیداسیون آنها هنگام حرکت از نیترات یونی به کووالانسی افزایش می یابد. دومی در محدوده 100-300 درجه سانتیگراد، یونی - در 400-600 درجه سانتیگراد تجزیه می شود (NaNO 3، KNO 3 و برخی دیگر در هنگام گرم شدن ذوب می شوند). محصولات تجزیه در فاز جامد و مایع. پی در پی نیتریت ها، اکسی نیترات ها و اکسیدها هستند، گاهی اوقات فلزات آزاد (زمانی که اکسید ناپایدار است، به عنوان مثال Ag 2 O)، و در فاز گاز - NO، NO 2، O 2 و N 2. ترکیب محصولات تجزیه به ماهیت فلز و درجه اکسیداسیون آن، سرعت گرمایش، دما، ترکیب محیط گازی و سایر شرایط بستگی دارد. NH 4 NO 3 منفجر می شود و هنگامی که به سرعت گرم شود می تواند با یک انفجار تجزیه شود، در این صورت N 2، O 2 و H 2 O تشکیل می شود. هنگامی که به آرامی گرم می شود، به N 2 O و H 2 O تجزیه می شود.

یون آزاد NO 3 - در فاز گاز دارای ساختار هندسی مثلث متساوی الاضلاع با اتم N در مرکز، زاویه ONO ~ 120 درجه و طول پیوند N-O 0.121 نانومتر است. در نیترات های کریستالی و گازی، یون NO 3 - عمدتاً شکل و اندازه خود را حفظ می کند که فضا و ساختار نیترات ها را تعیین می کند. یون NO 3 می تواند به عنوان یک لیگاند تک، دو، سه گانه یا پل زدن عمل کند، بنابراین نیترات ها با طیف گسترده ای از انواع ساختارهای کریستالی مشخص می شوند.

فلزات واسطه در حالت های اکسیداسیون بالا به دلیل فضایی. نیترات های بی آب نمی توانند هیچ مشکلی ایجاد کنند و با اکسونیترات ها مشخص می شوند، به عنوان مثال UO 2 (NO 3) 2، NbO (NO 3) 3. نیترات ها تعداد زیادی نمک دوتایی و پیچیده را با یون NO 3 در کره داخلی تشکیل می دهند. در محیط های آبی، در نتیجه هیدرولیز، کاتیون های فلزات واسطه هیدروکسونیترات ها (نیترات های اساسی) با ترکیب متغیر را تشکیل می دهند که می توانند در حالت جامد نیز جدا شوند.

نیترات های هیدراته با نیترات های بی آب تفاوت دارند زیرا در ساختار کریستالی آنها یون فلز در بیشتر موارد به جای یون NO 3 با مولکول های آب مرتبط است. بنابراین، آنها بهتر از نیترات های بی آب در آب حل می شوند، اما در حلال های آلی کمتر حل می شوند؛ آنها عوامل اکسید کننده ضعیف تری هستند و در آب تبلور در محدوده 25-100 درجه سانتیگراد به طور نامتجانس ذوب می شوند. هنگامی که نیترات های هیدراته گرم می شوند، نیترات های بی آب، به عنوان یک قاعده، تشکیل نمی شوند، اما با تشکیل هیدروکسونیترات ها و سپس اکسونیترات و اکسیدهای فلز، ترمولیز اتفاق می افتد.

نیترات ها در بسیاری از خواص شیمیایی خود مشابه سایر نمک های معدنی هستند. ویژگی‌های بارز نیترات‌ها به دلیل حلالیت بسیار بالا در آب، پایداری حرارتی کم و قابلیت اکسید کردن ترکیبات آلی و معدنی است. هنگامی که نیترات کاهش می یابد، بسته به نوع عامل کاهنده، دما، واکنش محیط، مخلوطی از محصولات حاوی نیتروژن NO 2، NO، N 2 O، N 2 یا NH 3 با غلبه یکی از آنها تشکیل می شود. و عوامل دیگر

روش های صنعتی برای تولید نیترات ها بر اساس جذب NH 3 توسط محلول های HNO 3 (برای NH 4 NO 3) یا بر روی جذب گازهای نیتروژن (NO + NO 2) توسط محلول های قلیایی یا کربنات ها (برای نیترات فلزات قلیایی، Ca، Mg، Ba)، و همچنین واکنش های مختلف تبادل نمک های فلزی با HNO 3 یا نیترات های فلز قلیایی. در آزمایشگاه برای به دست آوردن نیترات های بی آب از واکنش فلزات واسطه یا ترکیبات آنها با مایع N 2 O 4 و مخلوط آن با حلال های آلی یا واکنش با N 2 O 5 استفاده می شود.

نیترات های Na, K (نیترات سدیم و پتاسیم) به صورت رسوبات طبیعی یافت می شوند.

نیترات ها در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. نیتریت آمونیوم (نیترات آمونیوم) کود اصلی حاوی نیتروژن است. نیترات فلزات قلیایی و کلسیم نیز به عنوان کود استفاده می شود. نیترات ها اجزای سوخت موشک، ترکیبات پیروتکنیک، محلول های اچینگ برای رنگرزی پارچه ها هستند. آنها برای سخت شدن فلزات، نگهداری مواد غذایی، به عنوان دارو و برای تولید اکسیدهای فلزی استفاده می شوند.

نیترات ها سمی هستند. آنها باعث ادم ریوی، سرفه، استفراغ، نارسایی حاد قلبی عروقی و غیره می شوند. دوز کشنده نیترات برای انسان 15-8 گرم، میزان مجاز مصرف روزانه 5 میلی گرم بر کیلوگرم است. برای مجموع نیترات های Na، K، Ca، NH3 MPC: در آب 45 میلی گرم در لیتر، در خاک 130 میلی گرم بر کیلوگرم (کلاس خطر 3)؛ در سبزیجات و میوه ها (میلی گرم بر کیلوگرم) - سیب زمینی 250، کلم سفید دیررس 500، هویج دیررس 250، چغندر 1400، پیاز 80، کدو سبز 400، خربزه 90، هندوانه، انگور، سیب، گلابی 60. عدم رعایت توصیه های کشاورزی، مصرف بیش از حد کودها باعث افزایش شدید نیترات در محصولات کشاورزی می شود. مزارع (40-5500 میلی گرم در لیتر)، آب های زیرزمینی.

5. نیتریت ها، نمک های اسید نیتروژن HNO 2. نیتریت های فلزات قلیایی و آمونیوم در درجه اول استفاده می شود، کمتر - خاک قلیایی و نیتریت ها. د-فلزات، سرب و نقره. اطلاعات جزئی در مورد نیتریت های سایر فلزات وجود دارد.

نیتریت های فلزی در حالت اکسیداسیون 2+ با یک، دو یا چهار مولکول آب کریستال هیدرات تشکیل می دهند. نیتریت ها نمک های مضاعف و سه گانه را تشکیل می دهند، به عنوان مثال. CsNO 2 AgNO 2 یا Ba(NO 2) 2 Ni (NO 2) 2 2KNO 2، و همچنین ترکیبات پیچیده، به عنوان مثال Na 3.

ساختارهای کریستالی تنها برای چند نیتریت بی آب شناخته شده است. آنیون NO 2 دارای یک پیکربندی غیر خطی است. زاویه ONO 115 درجه، طول پیوند H-O 0.115 نانومتر. نوع پیوند M-NO 2 یونی-کووالانسی است.

نیتریت های K، Na، Ba به خوبی در آب محلول هستند، نیتریت های Ag، جیوه، مس به خوبی محلول هستند. با افزایش دما، حلالیت نیتریت ها افزایش می یابد. تقریباً همه نیتریت‌ها در الکل‌ها، اترها و حلال‌های با قطب پایین محلول ضعیفی هستند.

نیتریت ها از نظر حرارتی ناپایدار هستند. فقط نیتریت های فلزات قلیایی بدون تجزیه ذوب می شوند، نیتریت های سایر فلزات در دمای 25-300 درجه سانتی گراد تجزیه می شوند. مکانیسم تجزیه نیتریت پیچیده است و شامل تعدادی واکنش موازی متوالی است. محصولات اصلی تجزیه گازی NO، NO 2، N 2 و O 2، اکسید فلزی جامد یا فلز عنصری هستند. انتشار مقادیر زیادی گاز باعث تجزیه انفجاری برخی از نیتریت ها می شود، به عنوان مثال NH 4 NO 2 که به N 2 و H 2 O تجزیه می شود.

ویژگی‌های مشخصه نیتریت‌ها با ناپایداری حرارتی آنها و توانایی یون نیتریت به عنوان یک عامل اکسید کننده و یک عامل احیا کننده، بسته به محیط و ماهیت معرف‌ها مرتبط است. در یک محیط خنثی، نیتریت ها معمولاً به NO احیا می شوند و در محیط اسیدی به نیترات اکسید می شوند. اکسیژن و CO 2 با نیتریت های جامد و محلول های آبی آنها برهمکنش ندارند. نیتریت ها باعث تجزیه مواد آلی حاوی نیتروژن، به ویژه آمین ها، آمیدها و غیره می شوند. با هالیدهای آلی RXH. واکنش نشان می دهند تا نیتریت های RONO و نیترو ترکیبات RNO 2 را تشکیل دهند.

تولید صنعتی نیتریت ها بر اساس جذب گاز نیتروژن (مخلوطی از NO + NO 2) با محلول های Na 2 CO 3 یا NaOH با کریستالیزاسیون متوالی NaNO 2 است. نیتریت های سایر فلزات در صنعت و آزمایشگاه ها از واکنش تبادل نمک های فلزی با NaNO 2 یا احیای نیترات این فلزات به دست می آیند.

نیتریت‌ها برای سنتز رنگ‌های آزو، در تولید کاپرولاکتام، به‌عنوان عوامل اکسید کننده و عوامل کاهنده در صنایع لاستیک، نساجی و فلزکاری، به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می‌شوند. نیتریت ها مانند NaNO 2 و KNO 2 سمی هستند و باعث سردرد، استفراغ، تنفس ناامید کننده و غیره می شوند. هنگامی که NaNO 2 مسموم می شود، متهموگلوبین در خون تشکیل می شود و غشای گلبول های قرمز آسیب می بیند. امکان تشکیل نیتروزامین از NaNO 2 و آمین ها به طور مستقیم در دستگاه گوارش وجود دارد.

6. سولفات ها، نمک های اسید سولفوریک. سولفات های متوسط ​​با آنیون SO 4 2 - شناخته شده هستند یا هیدروسولفات ها با آنیون HSO 4 - بازی ، حاوی گروه های OH ، به عنوان مثال Zn 2 (OH) 2 SO 4 ، همراه با آنیون SO 4 2- . همچنین سولفات های مضاعف حاوی دو کاتیون مختلف وجود دارد. این شامل دو گروه بزرگ سولفات است - زاج , و همچنین شنیت های M 2 E (SO 4) 2 6H 2 O , که در آن M یک کاتیون با بار منفرد است، E Mg، Zn و سایر کاتیون‌های دارای بار مضاعف است. سولفات سه گانه شناخته شده K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O ( کانی پلی هالیت ) ، سولفات های بازی دوگانه ، به عنوان مثال ، کانی های گروه آلونیت و جاروسیت M 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 4Al (OH 3 و M 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 4Fe (OH) 3، که در آن M یک کاتیون باردار منفرد است. سولفات ها می توانند بخشی از نمک های مخلوط باشند، به عنوان مثال 2Na 2 SO 4 Na 2 CO 3 (برکیت معدنی)، MgSO 4 KCl 3H 2 O (کاینیت) .

سولفات ها مواد کریستالی، متوسط ​​و اسیدی در اکثر موارد، بسیار محلول در آب هستند. سولفات های کلسیم، استرانسیم، سرب و برخی دیگر کمی محلول هستند؛ BaSO 4 و RaSO 4 عملا نامحلول هستند. سولفات های اساسی معمولاً محلول اندکی یا عملاً نامحلول هستند یا توسط آب هیدرولیز می شوند. از محلول های آبی، سولفات ها می توانند به شکل هیدرات های کریستالی متبلور شوند. کریستال هیدرات های برخی از فلزات سنگین ویتریول نامیده می شوند. سولفات مس CuSO 4 5H 2 O ، سولفات آهن FeSO 4 7H 2 O.

سولفات های فلزات قلیایی متوسط ​​از نظر حرارتی پایدار هستند، در حالی که سولفات های اسیدی با حرارت دادن تجزیه می شوند و به پیروسولفات تبدیل می شوند: 2KHSO 4 = H 2 O + K 2 S 2 O 7. سولفات های متوسط ​​سایر فلزات، و همچنین سولفات های اساسی، هنگامی که به دمای کافی بالا گرم می شوند، معمولاً با تشکیل اکسیدهای فلزی و آزاد شدن SO 3 تجزیه می شوند.

سولفات ها به طور گسترده در طبیعت توزیع می شوند. آنها به شکل مواد معدنی یافت می شوند، به عنوان مثال، گچ CaSO 4 H 2 O، میرابیلیت Na 2 SO 4 10H 2 O، و همچنین بخشی از آب دریا و رودخانه هستند.

بسیاری از سولفات ها را می توان با برهمکنش H 2 SO 4 با فلزات، اکسیدها و هیدروکسیدهای آنها و همچنین تجزیه نمک های اسیدی فرار با اسید سولفوریک به دست آورد.

سولفات های معدنی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال سولفات آمونیوم یک کود نیتروژن است، سولفات سدیم در صنایع شیشه، کاغذسازی، تولید ویسکوز و ... استفاده می شود، کانی های سولفات طبیعی مواد اولیه برای تولید صنعتی ترکیبات فلزات مختلف، مصالح ساختمانی و ... هستند.

7.سولفیت هانمک های اسید سولفوریک H 2 SO 3 . سولفیت های متوسط ​​با آنیون SO 3 2- و اسیدی (هیدروسولفیت ها) با آنیون HSO 3 - وجود دارد. . سولفیت های متوسط ​​مواد کریستالی هستند. سولفیت های آمونیوم و فلزات قلیایی به شدت در آب محلول هستند. حلالیت (گرم در 100 گرم): (NH 4) 2 SO 3 40.0 (13 درجه سانتیگراد)، K 2 SO 3 106.7 (20 درجه سانتیگراد). هیدروسولفیت ها در محلول های آبی تشکیل می شوند. سولفیت های خاک قلیایی و برخی فلزات دیگر عملاً در آب نامحلول هستند. حلالیت MgSO 3 1 گرم در 100 گرم (40 درجه سانتیگراد). کریستال هیدرات های شناخته شده (NH 4) 2 SO 3 H 2 O ، Na 2 SO 3 7H 2 O ، K 2 SO 3 2H 2 O ، MgSO 3 6H 2 O و غیره.

سولفیت های بدون آب، هنگامی که بدون دسترسی به هوا در ظروف مهر و موم شده گرم می شوند، به طور نامتناسبی به سولفیدها و سولفات ها تقسیم می شوند؛ هنگامی که در جریان N 2 گرم می شوند، SO2 را از دست می دهند و هنگامی که در هوا گرم می شوند، به راحتی به سولفات اکسید می شوند. با SO 2 در یک محیط آبی، سولفیت های متوسط ​​هیدروسولفیت ها را تشکیل می دهند. سولفیت ها عوامل احیا کننده نسبتاً قوی هستند؛ آنها در محلول هایی با کلر، برم، H 2 O 2 و غیره به سولفات ها اکسید می شوند. آنها با اسیدهای قوی (به عنوان مثال، HC1) با آزاد شدن SO2 تجزیه می شوند.

هیدروسولفیت های کریستالی برای K، Rb، Cs، NH 4 + شناخته شده اند، آنها ناپایدار هستند. هیدروسولفیت های باقیمانده فقط در محلول های آبی وجود دارند. چگالی NH 4 HSO 3 2.03 g/cm 3 ; حلالیت در آب (گرم در 100 گرم): NH 4 HSO 3 71.8 (0 ° C)، KHSO 3 49 (20 ° C).

هنگامی که هیدروسولفیت‌های کریستالی Na یا K گرم می‌شوند یا زمانی که محلول پرشده خمیر با SO 2 M 2 SO 3 اشباع می‌شود، پیروسولفیت‌ها (منسوخ - متابی سولفیت‌ها) M 2 S 2 O 5 تشکیل می‌شوند - نمک‌های اسید سولفوردار آزاد ناشناخته H 2 S 2 O 5; کریستال، ناپایدار؛ چگالی (g/cm3): Na 2 S 2 O 5 1.48، K 2 S 2 O 5 2.34; بالاتر از ~ 160 درجه سانتیگراد با انتشار SO 2 تجزیه می شوند. حل شدن در آب (با تجزیه به HSO 3 -)، حلالیت (گرم در 100 گرم): Na 2 S 2 O 5 64.4, K 2 S 2 O 5 44.7; هیدرات Na 2 S 2 O 5 7H 2 O و ZK 2 S 2 O 5 2H 2 O . عوامل کاهش دهنده.

سولفیت های فلز قلیایی متوسط ​​با واکنش محلول آبی M 2 CO 3 (یا MOH ) با SO 2 و MSO 3 با عبور SO 2 از یک سوسپانسیون آبی MCO 3 تهیه می شوند. آنها عمدتا از SO 2 از گازهای خروجی حاصل از تماس تولید اسید سولفوریک استفاده می کنند. سولفیت ها در سفید کردن، رنگرزی و چاپ پارچه، الیاف، چرم برای حفظ غلات، خوراک سبز، ضایعات صنعتی خوراک (NaHSO 3،

Na 2 S 2 O 5). CaSO 3 و Ca(HSO 3) 2 ضد عفونی کننده در صنایع شراب سازی و شکر هستند. NaHSO 3، MgSO 3، NH 4 HSO 3 - اجزای مایع سولفیت در حین خمیرسازی. (NH 4) 2 SO 3 - جاذب SO 2; NaHSO 3 یک جاذب H 2 S از گازهای زباله صنعتی است که یک عامل کاهنده در تولید رنگ های گوگردی است. K 2 S 2 O 5 - جزء فیکساتورهای اسیدی در عکاسی، یک آنتی اکسیدان، یک ضد عفونی کننده است.

روش های جداسازی مخلوط ها

فیلتراسیون، جداسازی سیستم های ناهمگن ذرات مایع - جامد (تعلیق) و گاز - ذرات جامد با استفاده از پارتیشن های فیلتر متخلخل (FP)، که اجازه عبور مایع یا گاز را می دهد، اما ذرات جامد را حفظ می کند. نیروی محرکه فرآیند، اختلاف فشار در دو طرف انتقال فاز است.

هنگام جداسازی سوسپانسیون ها، ذرات جامد معمولاً لایه ای از رسوب مرطوب را روی FP تشکیل می دهند که در صورت لزوم با آب یا مایع دیگر شسته می شود و همچنین با دمیدن هوا یا گاز دیگر از آن آب می شود. فیلتراسیون با اختلاف فشار ثابت یا با سرعت فرآیند ثابت انجام می شود w(مقدار فیلتر در متر مکعب عبور از 1 متر مربع از سطح FP در واحد زمان). در یک اختلاف فشار ثابت، تعلیق تحت خلاء یا فشار اضافی و همچنین توسط یک پمپ پیستونی به فیلتر عرضه می شود. هنگام استفاده از پمپ گریز از مرکز، اختلاف فشار افزایش می یابد و سرعت فرآیند کاهش می یابد.

بسته به غلظت سوسپانسیون، انواع مختلفی از فیلتراسیون متمایز می شود. در غلظت بیش از 1٪، فیلتراسیون با تشکیل یک رسوب و در غلظت کمتر از 0.1٪ با مسدود شدن منافذ FP (شفاف سازی مایعات) رخ می دهد. اگر یک لایه به اندازه کافی متراکم از رسوب بر روی FP تشکیل نشد و ذرات جامد وارد فیلتر شدند، با استفاده از مواد کمکی پراکنده ریز (زمین دیاتومه، پرلیت) که قبلاً روی FP اعمال شده یا به سوسپانسیون اضافه شده اند، فیلتر کنید. در غلظت اولیه کمتر از 10 درصد، جداسازی جزئی و ضخیم شدن سوسپانسیون ها امکان پذیر است.

فیلترهای پیوسته و دوره ای وجود دارد. برای دومی، مراحل اصلی کار فیلتر کردن، شستشوی رسوب، آبگیری و تخلیه آن است. در این حالت بهینه سازی بر اساس معیارهای بیشترین بهره وری و کمترین هزینه قابل اجرا می باشد. اگر شستشو و آبگیری انجام نشود و مقاومت هیدرولیکی پارتیشن نادیده گرفته شود، بیشترین بهره وری زمانی حاصل می شود که زمان فیلتر برابر با مدت زمان عملیات کمکی باشد.

FP های انعطاف پذیر ساخته شده از پارچه های پنبه ای، پشمی، مصنوعی و شیشه ای، و همچنین FP های غیر بافته ساخته شده از الیاف طبیعی و مصنوعی و غیر قابل انعطاف - سرامیک، سرمت و فوم قابل استفاده هستند. جهت حرکت فیلتر و عمل گرانش می تواند مخالف، منطبق یا عمود بر یکدیگر باشد.

طرح های فیلتر متنوع است. یکی از رایج ترین آنها فیلتر خلاء درام چرخان است (سانتی متر.شکل) اثر پیوسته، که در آن جهت حرکت فیلتر و عمل گرانش مخالف است. بخش دستگاه توزیع، مناطق I و II را با منبع خلاء و مناطق III و IV را با منبع هوای فشرده متصل می کند. فیلتر و مایع شستشو از مناطق I و II وارد گیرنده های جداگانه می شوند. فیلتر پرس دوره ای خودکار با محفظه های افقی، پارچه فیلتر به شکل یک تسمه بی پایان و غشاهای الاستیک برای آبگیری لجن با پرس نیز گسترده شده است. عملیات متناوب پر کردن محفظه ها با سوسپانسیون، فیلتر کردن، شستشو و آبگیری رسوب، جدا کردن محفظه های مجاور و حذف رسوب را انجام می دهد.

تعیین تنش برشی دینامیکی، ویسکوزیته موثر و پلاستیک در دمای معمولی

تعیین تنش برشی دینامیکی، ویسکوزیته موثر و پلاستیک در دمای بالا

آزمایش 2. تهیه و مطالعه خواص نمک های اسید فسفریک.

برای پاسخ به این سوال که نمک چیست، معمولاً لازم نیست زیاد فکر کنید. این ترکیب شیمیایی اغلب در زندگی روزمره یافت می شود. نیازی به صحبت در مورد نمک معمولی نیست. شیمی معدنی ساختار داخلی دقیق نمک ها و ترکیبات آنها را مطالعه می کند.

تعریف نمک

پاسخ روشنی به این سوال که نمک چیست را می توان در آثار M.V. Lomonosov یافت. او این نام را به اجسام شکننده ای که می توانند در آب حل شوند و در معرض دمای بالا یا آتش باز آتش نمی گیرند، نسبت داد. بعداً، این تعریف نه از خواص فیزیکی، بلکه از خواص شیمیایی این مواد به دست آمد.

نمونه ای از اسید مخلوط نمک کلسیم اسید کلریدریک و هیپوکلروس است: CaOCl 2.

نامگذاری

نمک های تشکیل شده توسط فلزات با ظرفیت متغیر دارای یک نام اضافی هستند: پس از فرمول، ظرفیت با اعداد رومی در پرانتز نوشته می شود. بنابراین، سولفات آهن FeSO 4 (II) و Fe 2 (SO4) 3 (III) وجود دارد. نام نمک حاوی پیشوند hydro- است اگر حاوی اتم های هیدروژن جایگزین نشده باشد. به عنوان مثال، هیدروژن فسفات پتاسیم دارای فرمول K 2 HPO 4 است.

خواص نمک در الکترولیت ها

تئوری تفکیک الکترولیتی تفسیر خاص خود را از خواص شیمیایی ارائه می دهد. با توجه به این نظریه، نمک را می توان به عنوان یک الکترولیت ضعیف تعریف کرد که وقتی حل می شود، در آب تجزیه می شود (تجزیه می شود). بنابراین، یک محلول نمک را می توان به عنوان مجموعه ای از یون های منفی مثبت نشان داد، و اولی اتم های هیدروژن H + نیست، و دومی اتم های گروه هیدروکسیل OH - نیستند. هیچ یونی در انواع محلول های نمکی وجود ندارد، بنابراین هیچ خاصیت مشترکی ندارند. هرچه بارهای یون هایی که محلول نمک را تشکیل می دهند کمتر باشد، بهتر تفکیک می شوند، رسانایی الکتریکی چنین مخلوط مایعی بهتر است.

محلول های نمک های اسیدی

نمک های اسیدی در محلول به یون های منفی پیچیده، که باقی مانده اسید هستند، و آنیون های ساده، که ذرات فلزی با بار مثبت هستند، تجزیه می شوند.

به عنوان مثال، واکنش انحلال بی کربنات سدیم منجر به تجزیه نمک به یون های سدیم و باقی مانده HCO 3 - می شود.

فرمول کامل به این صورت است: NaHCO 3 = Na + + HCO 3 -، HCO 3 - = H + + CO 3 2-.

محلول های نمک های اساسی

تفکیک نمک های بازی منجر به تشکیل آنیون های اسیدی و کاتیون های پیچیده متشکل از فلزات و گروه های هیدروکسیل می شود. این کاتیون های پیچیده نیز به نوبه خود قادر به شکستن در حین تفکیک هستند. بنابراین، در هر محلول نمک از گروه اصلی، یون های OH - وجود دارد. برای مثال، تفکیک هیدروکسی منیزیم کلرید به صورت زیر انجام می شود:

پخش نمک

نمک چیست؟ این عنصر یکی از رایج ترین ترکیبات شیمیایی است. نمک سفره، گچ (کربنات کلسیم) و غیره را همه می شناسند. در بین نمک های اسید کربناته، رایج ترین نمک کربنات کلسیم است. این جزء مرمر، سنگ آهک و دولومیت است. کربنات کلسیم نیز اساس تشکیل مروارید و مرجان است. این ترکیب شیمیایی یک جزء جدایی ناپذیر برای تشکیل پوشش سخت در حشرات و اسکلت در آکوردها است.

نمک خوراکی از دوران کودکی برای ما شناخته شده بود. پزشکان در مورد استفاده بیش از حد از آن هشدار می دهند، اما در حد اعتدال برای فرآیندهای حیاتی در بدن ضروری است. و برای حفظ ترکیب خون صحیح و تولید شیره معده لازم است. محلول های نمکی که جزء جدایی ناپذیر تزریق و قطره چکان هستند چیزی جز محلول نمک خوراکی نیستند.