Кислые соли — соли, в кислотном остатке которых остался водород, способный замещаться металлом.
- Примеры — NaHCO₃ — гидрокарбонат натрия (питьевая сода), NaHSO₄ — гидросульфат натрия, Ca(HCO₃)₂ — гидрокарбонат кальция.
- Кислоты — их образуют только многоосновные кислоты: H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃.
- Получение — основных способов три:
- неполная нейтрализация кислоты основанием;
- реакция средней соли с той же кислотой;
- для карбонатов — реакция с водой и углекислым газом.
- Признак в формуле — водород стоит между металлом и кислотным остатком и входит в состав аниона.
Как это спрашивают на экзамене
Формулировки бывают разные, а проверяют одно: понимаешь ли ты состав соли и умеешь ли писать уравнения с правильными соотношениями. Например:
«Назовите соль NaHCO₃ по номенклатуре ИЮПАК».
«Напишите уравнение получения кислой соли из средней».
«Напишите уравнение диссоциации кислой соли».
«Превратите кислую соль в среднюю, добавив щёлочь».
Такие соли встречаются и в цепочках превращений, где они служат промежуточным звеном.
Определение и отличие от средних солей
- Кислые соли — продукт неполной нейтрализации многоосновной кислоты (H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃, H₂S), содержащий атомы водорода, способные замещаться на металл.
- Средние соли — продукт полной нейтрализации: в них все атомы водорода замещены на металл.
Отсюда следствие: соль с водородом в кислотном остатке дают только кислоты, в молекуле которых два и более атома водорода, способных замещаться.
Допустим, тебе предлагают получить такую соль из HCl. Не выйдет: у одноосновной кислоты после замещения единственного атома водорода в остатке ничего не остаётся.
Сравни сам:
- Средние соли — Na₂SO₄, Na₂CO₃, Na₃PO₄.
- Кислые соли — NaHSO₄, NaHCO₃, NaH₂PO₄.
| Признак | Кислая соль | Средняя соль | Пример |
|---|---|---|---|
| Наличие H в кислотном остатке | Да | Нет | NaHCO₃ и Na₂CO₃ |
| Диссоциация | На катион и кислый анион (HCO₃⁻); дальше анион может отщеплять H⁺ | На катион и анион кислотного остатка (CO₃²⁻) | NaHCO₃ и Na₂CO₃ |
| Получение | Основания меньше, чем нужно для полной нейтрализации | Основание в стехиометрическом количестве: 2 моль NaOH на 1 моль H₂SO₄, 3 моль NaOH на 1 моль H₃PO₄ | NaHSO₄ и Na₂SO₄ |
Номенклатура: как называть кислые соли
По номенклатуре ИЮПАК число атомов водорода в кислотном остатке показывает приставка:
- «гидро-» — один атом;
- «дигидро-» — два.
Твоя задача — пересчитать атомы H в формуле и подобрать приставку.
| Формула | Название | Кислота |
|---|---|---|
| NaHCO₃ | гидрокарбонат натрия | H₂CO₃ |
| NaHSO₄ | гидросульфат натрия | H₂SO₄ |
| Na₂HPO₄ | гидрофосфат натрия | H₃PO₄ |
| NaH₂PO₄ | дигидрофосфат натрия | H₃PO₄ |
| Ca(HCO₃)₂ | гидрокарбонат кальция | H₂CO₃ |
| KHSO₃ | гидросульфит калия | H₂SO₃ |
Главная ловушка — соли фосфорной кислоты:
- В Na₂HPO₄ один атом водорода, это гидрофосфат.
- В NaH₂PO₄ атомов водорода два, это уже дигидрофосфат.
Главное: приставка считает водород, а не натрий.
Обратная задача — составить формулу по названию. Каждый атом водорода уменьшает заряд кислотного остатка на единицу: из CO₃²⁻ получается HCO₃⁻. Дальше уравниваешь заряды.
Пример:
- У кальция заряд 2+, у гидрокарбонат-иона 1−, поэтому на один Ca²⁺ нужно два HCO₃⁻: Ca(HCO₃)₂.
- У гидрофосфат-иона HPO₄²⁻ заряд 2−, и с кальцием он даёт CaHPO₄.
Способы получения кислых солей: три метода
Неполная нейтрализация многоосновной кислоты
Основания берут меньше, чем нужно для полной нейтрализации, и часть атомов водорода остаётся в составе соли.
Серная кислота и гидроксид натрия в соотношении 1:1 дают гидросульфат:
H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O
При соотношении 1:2 образуется средняя соль:
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
С фосфорной кислотой принцип тот же, но вариантов больше:
H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O
H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O
Главное: продукт определяют не сами вещества, а то, сколько моль щёлочи приходится на 1 моль кислоты.
Средняя соль плюс избыток той же кислоты
Карбонат с угольной кислотой даёт гидрокарбонат, сульфат с серной кислотой — гидросульфат:
Na₂CO₃ + H₂CO₃ → 2NaHCO₃
Na₂SO₄ + H₂SO₄ → 2NaHSO₄
Средняя соль, вода и углекислый газ — для карбонатов
Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃
По этой реакции кальцинированная сода превращается в питьевую. В природе идёт тот же процесс:
CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂
Мел растворяется в воде, насыщенной углекислым газом, и возникает временная жёсткость воды.
Химические свойства кислых солей
Для экзамена тебе нужны четыре свойства. Первые два общие для всего класса, третье характерно для солей слабых кислот, четвёртое разобрано на гидрокарбонатах.
- Диссоциация. Соль распадается на катион металла и кислый анион. Дальше анион может отщеплять H⁺, и это отдельное равновесие: его положение зависит от природы аниона.
Пример для гидрокарбоната:
NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃⁻
HCO₃⁻ ⇄ H⁺ + CO₃²⁻
Если в задании просят уравнение диссоциации кислой соли, покажи обе ступени.
- Взаимодействие со щёлочью: переход в среднюю соль. Щёлочь связывает оставшийся водород:
NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O
- Взаимодействие с более сильной кислотой. Реакция идёт, если образуется газ, осадок или слабый электролит. Гидрокарбонаты с соляной кислотой выделяют углекислый газ:
NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑
Гидросульфат ведёт себя иначе: серная кислота сильная, и NaHSO₄ сам проявляет свойства кислоты. Например, с карбонатом он вытесняет углекислый газ:
2NaHSO₄ + Na₂CO₃ → 2Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
- Термическое разложение. При нагревании гидрокарбонаты разлагаются до средних солей:
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑
Вторая реакция объясняет, почему кипячение устраняет временную жёсткость воды.
Разбор задания
Задание: осуществите превращения CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃.
Сначала переходим от средней соли к кислой. Карбонат кальция нерастворим, но в присутствии воды и углекислого газа переходит в растворимый гидрокарбонат:
CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂
Потом обратно, к средней соли. Здесь у тебя два пути. Первый — нагревание:
Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑
Второй — добавление щёлочи:
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O
Оба варианта химически верны. Главное — расставить коэффициенты и указать верные продукты.
Ошибки, за которые снимают баллы
- Путаница приставок у солей фосфорной кислоты. NaH₂PO₄ называют гидрофосфатом, хотя в формуле два атома водорода и это дигидрофосфат. Проверь: приставка отражает число атомов H.
- Неверное соотношение реагентов при нейтрализации. Если ты записал H₂SO₄ + 2NaOH и назвал продукт кислой солью, это ошибка: при таком соотношении образуется средняя соль Na₂SO₄.
- Кислая соль одноосновной кислоты. Попытка составить соль с водородом в остатке для одноосновной кислоты — ошибка. У HCl и HNO₃ таких солей нет.
- Диссоциация в одну ступень с полным отрывом водорода. Запись NaHCO₃ → Na⁺ + H⁺ + CO₃²⁻ неверна: соль распадается на Na⁺ и HCO₃⁻, а гидрокарбонат-ион отщепляет H⁺ лишь частично, по отдельной ступени.
- Потерянный заряд иона. Гидрокарбонат-ион записывается как HCO₃⁻, а не HCO₃.
Шпаргалка
- Кислая соль = металл + водород + кислотный остаток; в средней соли водорода в остатке нет.
- Один атом H — «гидро-», два — «дигидро-»: Na₂HPO₄ — гидрофосфат, NaH₂PO₄ — дигидрофосфат.
- Считай моль NaOH на 1 моль кислоты:
- меньше, чем основность кислоты, — кислая соль (H₃PO₄ : NaOH = 1:1 → NaH₂PO₄, 1:2 → Na₂HPO₄);
- равно основности — средняя соль (1:3 → Na₃PO₄).
- Карбонат + H₂O + CO₂ → гидрокарбонат; гидрокарбонат при нагревании или со щёлочью → карбонат.
- Диссоциация: сначала на катион и кислый анион, затем анион частично отщепляет H⁺ (пример — HCO₃⁻).
Проверь себя
Ответь без подсказок, а потом сверься с ответами ниже.
Назови соль KHSO₃ по номенклатуре ИЮПАК.
гидросульфит калия
Какая соль образуется при соотношении H₃PO₄ и NaOH 1:2?
Na₂HPO₄, гидрофосфат натрия
Напиши уравнение превращения Na₂CO₃ в NaHCO₃ с участием воды и углекислого газа.
Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃
Как перевести NaHCO₃ в среднюю соль двумя способами?
нагреванием (2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑) или действием щёлочи (NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O)
Может ли азотная кислота образовать кислую соль?
нет, HNO₃ одноосновна
Ошибся в вопросах 1–2? Повтори номенклатуру и таблицу с приставками. Если ошибки в 3–5, ещё раз пройди способы получения и свойства: именно они нужны в цепочках превращений.
