1.3.4. Особенности транспортировки оснований

Наибольшее применение в технике из щелочей имеют гидроксиды натрия, калия, кальция и аммония.

Гидроксиды натрия и калия очень гигроскопичные кристаллические вещества, “расплываются” на воздухе, поглощая влагу и углекислый газ:

2NaOH + CO₂  Na₂CO₃ + H₂O. (51)

Хранят эти гидроксиды и их водные растворы в хорошо закупоренных емкостях.

Водные растворы NaOH и KOH – сильные щелочи, их концентрированные растворы разрушают животные и растительные ткани, амфотерные металлы (алюминий, хром, цинк и др.).

Алюминий окисляется в воде в присутствии даже небольшого количества щелочи:

2Al + 6HOH + 2NaOH  2Na[Al(OH)₄] + 3H₂; (52)

2Al + 6H⁺ + 8OH^  2[Al(OH)₄]^ + 3H₂.

Техническое название гидроксида натрия – жидкий каустик, или сода каустическая, гидроксида калия –едкое кали.

Гидроксид кальция в технике называют гашеной известью, так как он получается при действии на оксид кальция водой (гашение):

CaO + H₂O  Ca(OH)₂. (53)

15

Растворы щелочей перевозят в специальных цистернах с нижним сливом, хранят в стальных герметичных резервуарах. Также перевозят и хранят гидроксид аммония – водный раствор аммиака:

NH₃ + H₂O ⇄ NH₃  H₂O. (54)

В технике используют обычно 20–25%-ный раствор аммиака.

Не действуя на черные металлы, аммиак и его водные растворы разрушают медь и ее сплавы:

Cu + ½O₂ + 4NH₃ + H₂O  [Cu(NH₃)₄](OH)₂. (55)

С воздухом газообразный аммиак образует взрывоопасные смеси при комнатной температуре с содержанием аммиака в смеси от 14,5 до 26,8 объемных процентов. Поэтому перевозят аммиак в сжиженном состоянии под давлением в стальных баллонах или в специальных железнодорожных цистернах в охлажденном состоянии (р = 2,5 атм.). Хранят аммиак в стальных резервуарах (танках). На цистернах обязательны трафареты “сжиженный газ”, “яд”, “опасно”.

1.4. Cоли

Соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в кислотах атомами металлов. Общая формула солей  Me_b^aAn_a^b.

1.4.1. Классификация и номенклатура солей

В зависимости от степени сложности состава различают пять типов солей  средние, кислые, основные, двойные, комплексные.

Любую соль можно представить как продукт взаимодействия основания и кислоты (т. е. реакции нейтрализации):

1) если кислота и основание взяты в эквивалентных отношениях, то образуются средние соли:

H

(фосфат натрия)

₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O; (56)

2

(хлорид магния)

HCl + Mg(OH)₂ = MgCl₂ + 2H₂O; (57)

2) если основания взято меньше, то при упаривании образуются кристаллы кислых солей:

H

(гидрофосфат натрия)

₃PO₄ + 2NaOH = Na₂НPO₄ + 2H₂O; (58)

H

(дигидрофосфат

натрия)

₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O. (59)

16

Значит в кислых солях помимо ионов металла и кислотного остатка содержатся ионы водорода. Образование кислых солей принципиально возможно в тех случаях, когда заряд аниона кислоты больше единицы;

3) основные соли  это соли, которые кроме ионов металла и кислотного остатка содержат гидроксогруппы:

H

(гидроксохлорид

магния)

Cl + Mg(OH)₂ = MgOHCl + H₂O. (60)

Образование основных солей принципиально возможно в тех случаях, когда степень окисления катиона основания больше единицы.

Названия солей бескислородных кислот имеют окончание “ид”: фторид, хлорид, сульфид и т. д. Названия солей оксокислот оканчиваются на “ат” с указанием степени окисления элемента: Na₂SO₄  cульфат (VI) натрия; Na₂SO₃  сульфат (IV) натрия.

Однако традиционно соли серной кислоты называются просто сульфатами, а сернистой  сульфитами. Точно также и для других кислот;

4) двойные соли  это такие соли, молекулы которых состоят из двух разнородных катионов и кислотного остатка.

Примерами двойных солей могут служить квасцы:

KAl(SO₄)₂ – алюмокалиевые квасцы (сульфат калия-алюминия);

NH₄Fe(SO₄)₂ – железоаммонийные квасцы (сульфат аммония-железа);

5) комплексные соли  это сложные координационные соединения, состоящие из внутренней и внешней сфер, например K₃[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (III) калия.