«Все соли состоят из какой-либо кислоты и какой-либо щёлочи... Из этих двух универсальных принципов составлены все тела мира»,

В реакциях кислот и кислотных оксидов с основаниями и основными оксидами при многих других обменных взаимодействиях образуются соединения, называемые солями.

Соли бывают кислые, средние и основные. Соли – это кристаллические вещества, построенные из ионов. В воде и других полярных растворителях соли распадаются (диссоциируют).

Если же кристаллическое вещество состоит из молекул, связанных межмолекулярными химическими связями, то оно к числу солей не относится, это молекулярное соединение такого типа, как дихлорид ртути HgCl₂.

Молекулярные соединения, в отличие от солей, в воде ведут себя как слабые электролиты и почти не распадаются на ионы. Первой известной людям солью была поваренная, или каменная, соль – хлорид натрия NaCl. Позже стали известны нашатырь (хлорид аммония NH₄C1), сода (карбонат натрия Na₂CO₃), поташ (карбонат калия К₂СO₃), калийная селитра (нитрат калия KNO₃), бура (тетраборат натрия Na₂B₄O₇) и другие соли.

1. Цветная соль

Хлорид натрия, выделяясь из водного раствора, образует бесцветные кристаллы кубической формы.

А почему поваренная соль бывает розовой? При каких условиях кристаллический хлорид натрия приобретает синий цвет?

2. Парадоксальный гидролиз

Известно, что средние (нормальные) соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, включают катион-непротолит и анион-олит. Следовательно, они не подвергаются гидролизу.

Всегда ли это так?

3. Бертолле и его соль

В 1786–1788 гг. французский химик Клод Луи Бертолле (1748-1822) занимался изучением действия хлора на водные растворы гидроксида калия. Пропуская поток газа через раствор при комнатной температуре, Бертолле ничего особенного не заметил, если не считать того, что газ явно поглощался раствором.

Попозже, повторив тот же опыт с горячим раствором КОН, после охлаждения смеси химик обнаружил на дне сосуда бесцветные кристаллы неизвестной соли.

Отфильтровав соль и высушив её на воздухе, Бертолле стал растирать кристаллы в фарфоровой ступке. Раздался сильный взрыв! Учёному обожгло лицо, вырвало фарфоровый пестик из рук... Бертолле провёл ещё один опыт с неизвестной солью – добавил к ней концентрированную соляную кислоту. Из колбы со смесью стал выделяться хлор.

Какие химические реакции осуществил французький химик?

4. «Лучшая и сильнейшая соль»

Так в своих трудах Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) называл железный купорос. В 1763 г. он рекомендовал получать это вещество следующим образом: «Прежде его на огне отжигают, а потом несколько недель на вольный воздух под дождь и солнце рассыпают. И когда рыхл и ржав будет, то, размельчив, вымывают его в чистой воде... Воду выпаривают, пока сверху перепонка не появится».

Расшифруйте эту запись Ломоносова.

5. «Что за чертовщина!»

В 1888 г. французский химик Франсуа Рауль (1830-1901) заключил пари с другом, тоже химиком, что сможет перенести часть воды из стакана с чистой водой в стакан с водным раствором соли, не поднимая колпака, которым накрыты оба стакана.

Оба стакана под колпаком поставили в кладовку и опечатали дверь. Когда через неделю дверь вскрыли, то увидели, что объём чистой воды в стакане уменьшился, а объём раствора соли, наоборот, увеличился. Друг Рауля в изумлении воскликнул: «Что за чертовщина!»

Как же объяснить странное явление?

6. Кристаллическое электричество

Известно, что статический электрический заряд можно получить трением диэлектриков (например, пластмассы или куска янтаря) о сухую ткань или бумагу.

Можно ли механическим путём наэлектризовать соли, кристаллы которых имеют ионную структуру?

7. Химические фокусы

Фокусник собрал зрителей – любителей химии – и попросил всеобщего внимания. Он показал всем тёмно-фиолетовые кристаллы хромокалиевых квасцов, растворил их в воде и продемонстрировал фиолетовый раствор. Затем он прилил к этому раствору бесцветную жидкость и раствор стал изумрудного цвета.

Добавив к нему ещё одну жидкость, тоже бесцветную, он превратил зелёный раствор в жёлтый. Затем он превратил жёлтый раствор в оранжевый, добавив новую бесцветную жидкость...

Наконец, к оранжевому раствору была добавлена бесцветная жидкость из числа уже участвовавших в опыте и одновременно – диэтиловый эфир (С₂Н₅)₂О. И тут все увидели в колбе два слоя жидкости, один из которых был ярко-голубого цвета.

Какие же реакции провел фокусник?

8. Камень из теста

Ученик штукатура как-то раз услышал, что гипс при смешивании с водой через некоторое время превращается в камень. Он смешал порошок природного гипса – дигидрата сульфата кальция CaSО₄·2Н₂О, но затвердевания смеси так и не дождался. Старшие друзья объяснили, что затвердевает только алебастр (жжёный, или «строительный», гипс).

Как это происходит?

9. Опасная селитра

На банке с аммиачной селитрой (нитратом аммония NH₄NO₃) была надпись: «Осторожно! Взрывоопасное вещество!»

Когда нитрат аммония становится опасным?

10. Горькая вода

Пророк Моисей, как повествует Библия (Исход, XIV, 5–21), вёл израильтян из Египта через безводную пустыню Сур. Измученные жаждой, они с трудом добрались до местности Мерр, но обнаружили, что вода из источников здесь горькая и пить её невозможно. И возроптали они на Моисея... Но Бог повелел пророку бросить в воду ветки растущего вблизи дерева. И – о чудо! – вода стала пригодной для питья!

Что же произошло?

11. Свинцовое зеркало

Сульфид свинца – практически нерастворимая соль тёмно-бурого цвета. Однако можно выделить его из раствора с получением зеркальной поверхности.

Как это сделать?

12. Огнезащитные белила

Если к цинковым белилам добавить соль карбонат цинка ZnCO₃, эта краска приобретает свойства антипирена (огнезащитного вещества).

Чем это обусловлено?

13. Намокший образец

На завод органического синтеза привезли вещество в герметично закрытых банках, но без этикеток. Документы на это вещество потерялись по дороге. На склад прислали лаборанта, чтобы взять пробу и определить состав поступившего реактива.

Лаборант, вскрыв одну из банок, отсыпал в химический стакан немного белого порошка и отправился в соседний корпус, где располагалась аналитическая лаборатория. Внезапно пошёл дождь, и на пробу вещества попало несколько капель воды.

Лаборант почувствовал, как стакан с реактивом стал горячим. Вдруг вещество воспламенилось, от неожиданности лаборант выронил свою ношу. Стакан разбился, остатки вещества догорали в луже, оставшейся от дождя, от осколков стекла растекались беловатые струйки.

Химику-аналитику пришлось самому сходить на склад и принести порцию неизвестного реактива, теперь уже в тщательно закрытой склянке. При поджигании вещество загорелось, остаток после сгорания представлял собой оксид кальция СаО.

Какой неизвестный реактив был на складе?

14. Кислый остаток

К оранжевому водному раствору дихромата калия добавили бесцветный водный раствор нитрата свинца. Выпал жёлтый осадок. После того, как он полностью опустился на дно сосуда, а жидкость над осадком стала бесцветной, в раствор погрузили синюю лакмусовую бумажку. И она внезапно покраснела.

Объясните наблюдаемые явления.

15. Тайна «красной ртути»

«Похищена красная ртуть – ценный стратегический и радиоактивный материал!» – заголовки подобного рода пестрели на страницах газет и журналов в середине 90-х гг. XX в.

Что же такое «красная ртуть» – выдумка журналистов или реальное химическое вещество?

16. Камень Сореля

В 1877 г. французский инженер-химик Жорж Сорель (1847-1922) занимался разработкой технологии получения новых сортов цемента. Однажды, проводя синтез хлорида магния, он добавлял к густой водной суспензии оксида магния порциями соляную кислоту. Вдруг его вызвали по срочному делу, и он уехал в банк улаживать свои финансовые проблемы.

На следующий день, вспомнив о незаконченном опыте, Сорель поспешил в лабораторию. А там он увидел странную картину: сосуд со смесью треснул, а его содержимое представляло собой белый камень, очень твёрдый и нерастворимый в воде. Впоследствии оказалось, что этот белый камень – хороший отделочный материал, его можно пилить и сверлить.

Что же произошло в лаборатории Сореля?

17. Странный запах

На складе удобрений лежал запас карбамида (мочевины) в бумажных мешках. Крыша склада протекала. К концу лета кладовщик почувствовал, что в помещении появился запах аммиака (а карбамид не пахнет!). Не пахнет аммиаком ни суперфосфат, ни известковая мука, которые тоже хранились на складе... Видимо, виновником аммиачного запаха был карбамид.

Что же с ним случилось?

Подсмотреть ответы

Н.Г. Антонюк, кандидат химических наук, доцент кафедры химии Национального университета «Киево-Могилянская академия»