loader
  • Map Icon

    г. Самара
    ул. ак. Павлова, д. 1

  • Call Icon

    iemn@ssau.ru
    +7 (846) 334-54-04

Разложение солей

Разложение солей можно разделить на две большие группы:

  1. Окислительно-восстановительное
  2. Не окислительно-восстановительно

То, к какой из групп будет относится разложение той или иной соли зависит от ее состава: для протекания ОВР необходимо наличие в соли довольно сильного окислителя:S+6 N+5 N+3 Cl+n и другие галогены в положительной СО, Mn+7, Mn+6, Cr+6, восстановитель же найдется всегда, им может быть (часто и бывает) O-2 или металл, если он в низкой СО  и способен окисляться до более устойчивой СО, например Fe+2 в Fe+3 или Mn+2 в Mn+4 (также может быть с оловом: из +2 в +4 и Cr из +2 в +3).

Продуктами «ОВРного» разложения солей часто являются оксиды, содержащие элемент-окислитель в устойчивой СО и кислород.

Продуктами «не ОВРного» разложения являются «составные части» разлагающейся соли, т.е. это могут быть кислотный и основный оксид, из которых образована эта соль или (в случае солей аммония) это аммиак и кислота, с которой он должен был прореагировать, чтобы образовать данную соль. 

1.Разложение карбонатов

    Разложение карбонатов относится к не ОВРному типу, поскольку СО +4 для углерода устойчива и окислительных свойств он не проявляет, соответственно, карбонаты разлагаются на углекислый газ и оксид соответствующего металла, при этом изменения степеней окисления не происходит. Стоит помнить, что карбонаты щелочных металлов не разлагаются, за исключением карбоната лития.

    Li2CO3 → Li2O + CO2

    CaCO3 → CaO + CO2

    MgCO3 → MgO + CO2

    2. Разложение гидрокарбонатов

    Разложение кислых солей, как мы увидим на следующих примерах, происходит сначала с выделением соответствующей кислоты (которая может разлагаться, если она неустойчива, например, угольная кислота распадется на углекислый газ и воду) и средней соли. Средняя соль при дальнейшем прокаливании может разлагаться (возможен вариант, что дальнейшего разложения не будет, например, если в ходе разложения кислой соли получится карбонат натрия, то он дальше разлагаться не будет, поскольку это карбонат ЩМ, а вот карбонат кальция разлагаться будет – см. п.1.)

    Гидрокарбонаты разлагаются на карбонаты, углекислый газ и воду (можно представить что гидрокарбонат это смесь карбоната и угольной кислоты, в первую очередь разлагается угольная кислота)

    2NaHCO3 → Na2CO3•H2CO3

    H2CO3 → CO2 + H2O

    2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

    Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

    3. Разложение сульфатов

      Разложение сульфатов относится к ОВРному типу, поскольку данные соли содержат серу в СО +6, которая выступает в качестве окислителя, восстановителем здесь всегда будет кислород.

      Сульфаты ЩЗМ и некоторых других металлов разлагаются до оксида соответствующего металла (с той же СО, что и в сульфате), сернистый газ и кислород.

      2MgSO4 → 2MgO + 2SO2 + O2

      2CuSO4 → 2CuO + 2SO2 + O2

      2BaSO4 → 2BaO + 2SO2 + O2

      2Al2(SO4)3 → 2Al2O3 + 6SO2 + 3O2

      2Fe2(SO4)3 → 2Fe2O3 + 6SO2 + 3O2

      Исключениями являются сульфаты таких неактивных металлов, как серебро и ртуть, в этом случае образуется сам металл, а не его оксид. Это связано с тем, что ионы малоактивных металлов сами проявляют окислительные свойства – для таких металлов устойчивой СО является 0, в нее они и переходят (в этом легко убедиться, поскольку малоактивные металлы часто встречаются в природе в самородном виде, т.е. не в составе соединений, поэтому они были известны человечеству уже очень давно)

      Ag2SO4 → 2Ag + SO2 + O2

      2HgSO4 → 2Hg + 2SO2 + O2

      Также исключением является сульфат двухвалентного железа, вместо оксида двухвалентного железа выделяется более устойчивый оксид трехвалентного железа:

      2Fe2(SO4)3 → 2Fe2O3 + 6SO2 + 3O2.

      4.Разложение (диспропорционирование) сульфитов

        Сульфиты ЩМ разлагаются до сульфидов и сульфатов, это можно объяснить тем, что сера находится в СО +4, которая является для нее промежуточной, поэтому она может выступать и в качестве окислителя и в качестве восстановителя, что мы и наблюдаем:

        4Na2SO3 → Na2S + 3Na2SO4

        5.Разложение гидросульфитов

          Гидросульфиты разлагаются аналогично гидрокарбонатам, т.е. сначала выделяется сернистая кислота, которая разлагается на сернистый газ и воду, и средняя соль – сульфит, который в дальнейшем может тоже разлагаться по схеме, приведенной выше.

          2KHSO3 → K2SO3•H2SO3

          H2SO3 → H2O + SO2

          2KHSO3 = K2SO3 + H2O + SO2

          6.Разложение гидросульфатов

            Разложение гидросульфатов происходит аналогично

            2KHSO4 = K2SO4 +H2O + SO3

            7.Разложение нитратов

              Разложение нитратов можно описать схемой:

              Нитрат -> нитрит -> оксид -> металл

              Сначала происходит разложение нитрата до нитрита, однако при высокой температуре сам нитрит может оказаться неустойчивым (если металл не очень активный), тогда уже нитрит разлагается с образованием оксида, однако и некоторые оксиды (в случае малоактивных металлов) могут разлагаться на металл и кислород. Тогда в зависимости от активности металла получим следующую схему:

              MeNO3 
              левее MgMg-Cuправее Cu
              MeNO2 + O2 например:MeO + NO2 + O2 например:Me + NO2 + O2например:
              2KNO3 → 2KNO2 + O22Mg(NO3)2 → 2MgO + 4NO2 + O22AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
              2NaNO3 → 2NaNO2 + O22Mg(NO3)2 → 2MgO + 4NO2 + O2

              Исключениями являются нитраты лития, марганца и двухвалентного железа (в случае марганца и железа изменение продуктов реакции по сравнению со стандартной схемой вызвано тем, что металл находится не в самой устойчивой своей степени окисления, в результате чего окисляется, переходят в самую «привычную» СО):

              4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2

              Mn(NO3)2 → MnO2 + 8NO2 

              4LiNO3 → 2Li2O + 4NO2 + O2

              8.Разложение солей аммония

                Разложение солей аммония происходит без изменения степеней окисления, если в соли отсутствует окислитель (S+6 N+5 N+3 Cl+n и другие галогены в положительной СО, Mn+7, Mn+6, Cr+6), например, галогениды аммония разлагаются на аммиак и соответствующий галогеноводород:

                NH4Cl → NH3 + HCl

                NH4Br → NH3 + HBr

                NH4I → NH3 + HI

                Гидрофосфаты аммония постепенной отщипляют аммиак:

                (NH4)2HPO4 = NH3 + NH4H2PO4

                NH4H2PO4 = NH3 + H3PO4

                Аналогично разлагается и карбонат аммония:

                (NH4)2CO3 = NH3 + NH4HCO3

                NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2

                Разложение дихромата аммония – знаменитая реакция «вулканчик» протекает согласно уравнению:

                (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O

                В этой реакции уже происходит изменение СО, данная реакция является окислительно-восстановительной, поскольку в соли присутствует хром в СО +6, который выступает окислителем, а азот в СО -3 – восстановителем.

                Разложение солей аммония и азотсодержащих кислот также является ОВРным, поскольку данные соли содержат N+5 и N+3, которые также выступают окислителями, а также N-3 – восстановитель. В итоге происходит сопропорционирование – ОВР, в ходе которой один и тот же элемент находящийся в различных СО является и окислителем, и восстановителем. Продукты этих реакций легко запомнить так:

                «отщепляются две молекулы воды и записываем то, что осталось»

                NH4NO3 → N2O + 2H2O

                NH4NO2 → N2 + 2H2O

                9.Разложение перманганата, хлората и перхлората

                  Данные реакции также являются окислительно-восстановительными, поскольку каждая из этих солей содержит элемент в высокой СО, который будет выступать окислителем.

                  Перманганат:

                  2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 

                  Перхлорат:

                  KClO4 → KCl + 2O2

                  Хлорат (возможно два варианта реакции – с катализатором и без него):

                  С катализатором:

                  2KClO3 → 2KCl + 3O2

                  Без катализатора:

                  4KClO3 → 3KClO4 + KCl