酸式鹽

酸式鹽

單鹽
化學中的鹽分為單鹽和合鹽,單鹽分為正鹽、酸式鹽、堿式鹽,合鹽分為複鹽和絡鹽[1]。酸式鹽定義為:電離時生成的陽離子除金屬離子(或铵根)外還有氫離子,陰離子為酸根離子的鹽;酸中一部分的氫被金屬代替所生成的化合物。例如碳酸氫鈉。但實際上,隻有強酸(如硫酸)及少部分中強酸(如磷酸)的酸式鹽呈酸性,大多數弱酸的酸式鹽都因陰離子的水解而顯堿性。要注意的是,酸式鹽在以離子晶體形式存在時,陰離子并不電離出氫離子,氫離子是酸式酸根離子的一部分。在熔融狀态下,酸根離子也不電離。
    中文名:酸式鹽 外文名:acidic salt 别名: 化學式: 分子量: CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點: 沸點: 水溶性: 密度: 外觀: 閃點: 應用:碳酸氫鈉用作發泡劑等,碳酸氫铵可做肥料 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号: 拼音:suān shì yán 主要标志:陰離子中含有水中可電離的氫離子 常見酸式鹽:碳酸氫鈉、硫酸氫鈉等

酸堿性判斷

通俗的講,強酸的酸式鹽都是酸性,中強酸的一鈉鹽(或者一鉀鹽)都是酸性,此外的鈉鹽或鉀鹽(包括所有弱酸的酸式鹽)都是堿性。具體劃分:

① 水溶液呈酸性的酸式鹽強堿強酸的酸式鹽:如 NaHSO4,在其水溶液中發生完全電離,因此溶液呈酸性;

強酸弱堿的酸式鹽:強酸和弱堿生成的鹽:如 NH4HSO4, 溶液呈酸性。溶液顯酸性是由于HSO4-的電離,HSO4-電離程度遠遠大于NH4+水解,并一定程度上抑制NH4+水解,所以不要以為酸性來自铵根水解。

強堿弱酸酸式鹽:酸根又電離又水解,需要查看Ka值計算,不過中強酸第一個氫離子被取代的酸式鹽基本都是酸性,含有酚羟基和羧基的多元酸可能不符合。

②水溶液呈堿性的酸式鹽:

一般為強堿弱酸的酸式鹽,如:HCO3--鹽,HS--鹽,因“電離”趨勢小于“水解”趨勢,所以溶液呈堿性。

性質

1、水中的溶解性

一般來說,在相同溫度下,不溶性正鹽對應的酸式鹽的溶解度比正鹽的大,如CaCO3難溶于水,Ca(HCO3)2易溶于水;磷酸的鈣鹽溶解性由大到小為:Ca(H2PO4)2>CaHPO4>Ca3(PO4)2。可溶性正鹽對應的酸式鹽溶解度比其正鹽[1]的小,如Na2CO3的溶解性大于NaHCO3,K2CO3的溶解性大于KHCO3。正因為如此,才有向飽和的碳酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳有沉澱生成,其反應的方程式為:

Na2CO3(飽和)+CO2+H2O=2NaHCO3↓

2、與堿的反應

酸式鹽與堿均可反應,弱酸的酸式鹽既能與強酸又能與強堿反應。

中學常見的酸式酸根有:HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等,常見的反應離子方程式為:

HCO3-+OH-=CO32-+H2O

HSO3-+OH-=SO32-+H2O

HS-+OH-=S2-+H2O

H2PO4-+OH-=HPO42-+H2O

H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O

HPO42-+OH-=PO43-+H2O

3、與酸的反應

強酸的酸式鹽與酸不發生複分解反應。盡管是鹽,但可作強酸用,其水溶液具有酸的通性,如NaHSO4可與氫前的金屬反應,生成氫氣;可與SO32-反應,生成SO2。弱酸的酸式鹽與對應的酸不反應(HPO42-例外),可與酸性比其強的酸反應,生成新酸和新鹽,如NaHCO3可與HCl、H2SO3、H3PO4在水溶液中反應。

常見的酸酸性強弱為: H2SO4 H3PO4 H2S

鹽酸 > H2SO3 > HAc>H2CO3> HClO

HNO3 H2SiO3

強酸中強酸弱酸

常見酸式酸根與酸反應的離子方程式有:

HCO3-+H+=CO2↑+H2O

HSO3-+H+=SO2↑+H2O

HS-+H+=H2S↑

H2PO4-+H+=H3PO4

HPO42-+H+=H2PO4-

HPO42-+2H+=H3PO4

4、酸式鹽電離和水解的性質

強酸的酸式鹽隻能電離,不能發生水解,如NaHSO4的水溶液一定顯酸性;弱酸的酸式鹽既可電離,也可水解,其水溶液的酸堿性将由電離和水解以及陽離子等方面決定。中學不研究弱酸弱堿鹽溶液的酸堿性,因此,對于強堿弱酸對應的酸式鹽溶液的酸堿性就由電離和水解兩個方面來決定。當電離大于水解的趨勢,其水溶液顯酸性,如NaHSO3、NaH2PO4;當水解大于電離的趨勢,其水溶液顯堿性,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4。當然,電離和水解的趨勢哪個大最根本的是要由實驗來判斷。但是對中學化學中常見的幾種,我們要記住。

5、對熱的穩定性

一般說來,熱穩定性大小順序為:可溶性正鹽>不可溶正鹽>酸式鹽>多元酸(對同一類酸而言)。如:

Na2CO3對熱穩,加熱不分解。

CaCO3=高溫CaO+CO2↑

2NaHCO3=(加熱)Na2CO3+CO2↑+H2O

H2CO3=(可逆)CO2↑+H2O

生成

1、多元弱酸與少量堿反應

如:H2S+NaOH=NaHS+H2O

CO2+NaOH=NaHCO3

SO2+NaOH=NaHSO3

H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O

H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O

如果堿的量較大會生成正鹽。

2、弱酸正鹽與對應的弱酸反應

通入相應的氣體或加入過量相應的酸可以把正鹽全部轉化為酸式鹽,這是制取酸式鹽的最佳方法。如:

CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

Na2S+H2S=2NaHS

Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2

在中學階段,所有酸式鹽都定義為可溶于水,如要出沉澱,就必須超過溶解度,并非一定要不溶于水才會出沉澱

例如向碳酸鈉飽和溶液中通入二氧化碳,就會析出碳酸氫鈉沉澱,方程式為

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓

高中階段課本沒有說過可沉澱的酸式鹽,但是習題中出現過,磷酸一氫鈣,即Ca(HPO4)2是沉澱,不溶于水,所以磷的肥料不能與堿性肥料,如氨水一同使用,而磷酸二氫鈣和碳酸氫鈉也是如此。隻是溶解度較低,未達到不溶于水的地步,屬于可溶物。

PS:附上碳酸氫鈉的溶解度:碳酸氫鈉的溶解度為:9.6g(20℃)、11.1g(30℃)

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