§ 17. Хлориды. Применение соляной кислоты и хлоридов

Исследуем вместе

Хлорид-ион становится осадком

Выбирай превращение и двигай ползунок. Сопоставляй формулу продукта с появлением газа, осадка или растворением; пояснение раскрывает причину.

Условный ход превращения, %0

Это доля показанного перехода, не измерение времени или скорости.

Схема объясняет процесс; размеры, расстояния и цвета частиц условны. Это учебная модель, а не инструкция проведения опыта.

Хлориды содержат ион Cl⁻

Хлоридами называют соли соляной кислоты. Один Cl⁻ компенсирует катион с зарядом +1, два нужны для катиона +2: NaCl, CaCl₂. Состав соли определяют нейтральностью, а не числом атомов в молекуле Cl₂.

Большинство распространённых хлоридов растворимы в воде, но есть исключения, например AgCl. Растворимость необходимо проверять по таблице. Ион Cl⁻ не обладает свойствами газообразного хлора и не окрашивает любой раствор в жёлто-зелёный цвет.

Катион	Формула хлорида	Ионы при растворении
Na⁺	NaCl	Na⁺ + Cl⁻
Ca²⁺	CaCl₂	Ca²⁺ + 2Cl⁻
Al³⁺	AlCl₃	Al³⁺ + 3Cl⁻
Ag⁺	AgCl	Малорастворимый осадок

Формулы хлоридов следуют из баланса зарядов. Растворимость зависит от обоих ионов соли.

Ион серебра выявляет хлорид

При взаимодействии Ag⁺ с Cl⁻ образуется белый осадок AgCl. Уравнение Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ показывает частицы, отвечающие за наблюдаемый результат. Ионы Na⁺ и NO₃⁻ в опыте с NaCl и AgNO₃ остаются в растворе.

Качественный признак используют в определённых условиях и с учётом помех. Другие анионы тоже могут давать малорастворимые соли серебра. Поэтому белый осадок без сведений о реагентах и исходном составе нельзя считать универсальным доказательством наличия Cl⁻.

Молекулярно

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

Сокращённо

Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓

Наблюдение

Белый осадок при известных условиях

Хлорид-ионы обнаруживают реакцией с ионами серебра. Аналитический вывод требует учёта условий и возможных помех.

Строение кристалла поваренной соли
Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.
Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Лабораторная стеклянная посуда
Лабораторная посуда помогает наблюдать вещества и их превращения в контролируемых условиях.
Diane A. Reid / National Cancer Institute · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Свойства объясняют применение

NaCl служит сырьём химической промышленности, KCl — источником калия в удобрениях. Некоторые хлориды связывают влагу, что позволяет применять их в осушении. Конкретное назначение определяется свойствами всей соли, включая катион.

Соляная кислота растворяет многие оксидные загрязнения, поэтому используется при обработке металлических поверхностей. Однако она может реагировать и с самим металлом. Химическая обработка требует выбора состава и режима под конкретный материал.

NaCl

Сырьё для получения важных химических продуктов

KCl

Соединение калия для минерального питания растений

HCl в воде

Реакции с оксидами при обработке поверхностей

Применение хлоридов определяется свойствами всей соли. У соляной кислоты полезны реакции с оксидами и другими основаниями.

От соли к осадку: количественная связь

В реакции образования AgCl один моль хлорид-ионов соответствует одному молю осадка, если Ag⁺ в избытке. Для 0,10 моль Cl⁻ получится 0,10 моль AgCl. При M(AgCl) ≈ 143,5 г/моль масса осадка составит 14,35 г.

Нужно считать количество Cl⁻, а не просто соли. В 0,10 моль CaCl₂ находятся 0,20 моль хлорид-ионов, поэтому возможно получить вдвое больше AgCl. Такой расчёт связывает качественный признак с количественным составом.

CaCl₂

0,10 моль соли

Диссоциация

0,20 моль Cl⁻

Осаждение избытком Ag⁺

0,20 моль AgCl

Масса

0,20 · 143,5 = 28,7 г

Количество осадка связано с количеством определяемых ионов. Индексы соли обязательно учитывают при переходе к ионам.

Соберём главное

Шесть выводов

01Формулы хлоридов следуют из баланса зарядов. Растворимость зависит от обоих ионов соли.

02Хлорид-ионы обнаруживают реакцией с ионами серебра. Аналитический вывод требует учёта условий и возможных помех.

03Применение хлоридов определяется свойствами всей соли. У соляной кислоты полезны реакции с оксидами и другими основаниями.

04Количество осадка связано с количеством определяемых ионов. Индексы соли обязательно учитывают при переходе к ионам.

05Качественный признак используют в определённых условиях и с учётом помех. Другие анионы тоже могут давать малорастворимые соли серебра.

06Нужно считать количество Cl⁻, а не просто соли. В 0,10 моль CaCl₂ находятся 0,20 моль хлорид-ионов, поэтому возможно получить вдвое больше AgCl.

Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5

1. Какие соли называют хлоридами?

Соли H₂SO₄Соли HNO₃Все соединения ClСоли HCl

2. Формула хлорида кальция?

CaCl₂CaClCa₂ClCaCl₃

3. Реагент на Cl⁻ в контролируемом анализе?

H₂Ag⁺Na⁺K⁺

4. Продукт Ag⁺ + Cl⁻?

AgOHAg₂ClAgCl↓Ag + Cl₂

5. Цвет свежего AgCl?

СинийБурыйФиолетовыйБелый

6. Почему одного цвета осадка недостаточно?

Другие вещества могут давать похожий признакЦвет всегда однозначенОсадок не имеет составаВсе белые вещества AgCl

7. Количество Cl⁻ в 0,1 моль CaCl₂?

2 моль0,2 моль0,1 моль0,05 моль

8. Количество AgCl из 0,2 моль Cl⁻ при избытке Ag⁺?

0,1 моль0,8 моль0,2 моль0,4 моль

9. Масса 0,2 моль AgCl при M = 143,5 г/моль?

14,35 г287 г71,75 г28,7 г

10. Почему KCl применяют в удобрениях?

Он содержит калий в соединенииОн содержит свободный металл KОн является азотной кислотойОн всегда выделяет N₂

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 17. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 17. Хлориды. Применение соляной кислоты и хлоридов.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах