Термическое разложение солей. Способы получения солей

При нагревании многие соли разлагаются — это термическое разложение, и продукты закономерно зависят от аниона и от активности металла. Эти реакции постоянно встречаются в цепочках (задания 9, 31) и в задачах на смеси (задание 34).

Карбонаты и гидрокарбонаты

Карбонаты разлагаются на оксид металла и углекислый газ; карбонаты натрия и калия устойчивы, карбонат лития разлагается. Гидрокарбонаты разлагаются легко, уже при кипячении раствора:

\[ \ce{CaCO3 ->[t^\circ] CaO + CO2 ^}; \qquad \ce{2NaHCO3 ->[t^\circ] Na2CO3 + CO2 ^ + H2O}; \qquad \ce{(NH4)2CO3 ->[t^\circ] 2NH3 ^ + CO2 ^ + H2O} \]

Нитраты

Продукты разложения нитратов зависят от положения металла в ряду напряжений:

• металлы левее магния (щелочные, кальций, стронций, барий) — нитрит и кислород: \(\ce{2NaNO3 ->[t^\circ] 2NaNO2 + O2 ^}\);
• от магния до меди включительно — оксид металла, \(\ce{NO2}\) и кислород: \(\ce{2Cu(NO3)2 ->[t^\circ] 2CuO + 4NO2 ^ + O2 ^}\); железо(II) окисляется до железа(III): \(\ce{4Fe(NO3)2 ->[t^\circ] 2Fe2O3 + 8NO2 ^ + O2 ^}\);
• правее меди — металл, \(\ce{NO2}\) и кислород: \(\ce{2AgNO3 ->[t^\circ] 2Ag + 2NO2 ^ + O2 ^}\);
• нитрат и нитрит аммония — без металла: \(\ce{NH4NO3 ->[t^\circ] N2O + 2H2O}\), \(\ce{NH4NO2 ->[t^\circ] N2 + 2H2O}\).

Соли аммония, хлораты, перманганаты, сульфиты

Соли аммония летучих кислот разлагаются на аммиак и кислоту (при охлаждении снова соединяются): \(\ce{NH4Cl <=>[t^\circ] NH3 + HCl}\). Дихромат аммония разлагается эффектно, с выделением азота («вулкан»): \(\ce{(NH4)2Cr2O7 ->[t^\circ] N2 ^ + Cr2O3 + 4H2O}\).

\[ \ce{2KClO3 ->[MnO2, t^\circ] 2KCl + 3O2 ^}; \qquad \ce{2KMnO4 ->[t^\circ] K2MnO4 + MnO2 + O2 ^}; \qquad \ce{4Na2SO3 ->[t^\circ] 3Na2SO4 + Na2S} \]

Сульфаты щелочных металлов и фосфаты устойчивы; сульфат железа(II) при сильном нагревании разлагается: \(\ce{2FeSO4 ->[t^\circ] Fe2O3 + SO2 ^ + SO3 ^}\). Кристаллогидраты теряют воду: \(\ce{CuSO4.5H2O ->[t^\circ] CuSO4 + 5H2O}\) (синий \(\rightarrow\) белый).

Способы получения солей

Соль можно получить почти из любой пары веществ противоположного характера. Основные способы:

• металл + неметалл: \(\ce{2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3}\);
• металл + кислота: \(\ce{Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 ^}\);
• металл + соль: \(\ce{Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu}\);
• основный (амфотерный) оксид + кислота: \(\ce{CuO + 2HNO3 -> Cu(NO3)2 + H2O}\);
• кислотный оксид + основание: \(\ce{SO3 + 2NaOH -> Na2SO4 + H2O}\);
• основный оксид + кислотный оксид: \(\ce{CaO + CO2 -> CaCO3}\);
• кислота + основание (нейтрализация): \(\ce{H3PO4 + 3KOH -> K3PO4 + 3H2O}\);
• соль + кислота, соль + щёлочь, соль + соль (обмен с осадком или газом);
• неметалл + щёлочь: \(\ce{Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O}\).