Чтение онлайн

В случае наличия в молекуле основания нескольких групп ОН", либо в молекуле кислоты нескольких атомов водорода, реакция нейтрализации (или окислительно-восстановительная реакция) проходит в несколько этапов с образованием промежуточных солей: кислых, с оставшимися атомами водорода и основных, с гидроксильными группами. Например:

КОН + Н 3 РО 4 = КН 2 РО 4 + Н 2 О

Гидроксид фосфорная фосфорнокислый вода

калия кислота калий однозамещенный

(пирофосфат, гидрофосфат калия)

КОН + КН 2 РО 4 = К 2 НРО 4 + Н 2 О

Гидроксид фосфорнокислый фосфорнокислый вода

калия калий однозамещенный калий двузамещенный

(дигидрофосфат калия)

coль – сложное химическое вещество, образованное отрицательно заряженным ионом кислотчпого остатка и положительно шрнж'енным ионом металла, аммония и т.п. Название соли получают в соответствии с названием ионов, in которых они состоят, например: сульфат натрия или сернокислый натрии, хлорид кальция или хлористый кальций и т.д. Некоторые соли могут носить традиционное историческое название, напимер, углекислый калий — поташ, нитрат аммония аммиачная селитра, каустик — едкие щелочи и т.д.

КОН + К 2 НРО 4 = К 3 РО 4 + Н 2 О

Гидроксид фосфорнокислый фосфорнокислый калий вода

Калия калий двузамещенный (фосфат калия)

Са(ОН)2 + НСl = СаОНСl + Н2О

Гидроксид соляная кальций хлористый вода

Кальция кислота одноосновной

СаОНСl + НС l = СаС l 2 + Н 2 О

кальций хлористый соляная хлорид кальция вода

одноосновной кислота

От концснтации нестабильных солей кальция и магния зависит показатель временной жесткости воды. Бикарбонаты (или гидрокарбонаты) кальция Са(НСО,): и магния Mg(HCO,), хороню растворимы в воде, чего нельзя сказать о большинстве других солей этих металлов*. При кипячении кислые соли переходя! в нерастворимые карбонаты:

+100 °С

Са(НСО 3 ) 2 > СаС O 3 + Н 2 СО 3 ; Н 2 СО 3 » СО 2 + Н 2 О

Бикарбонат кипячение карбонат угольная разложение углекислый вода

Кальция кальция кислота газ

Реакция разложения бикарбоната магния идет но той же схеме. Нестабильная угольная

кислота разлагается на углекислый газ и воду, а труднорастворимые карбонаты выпадают в осадок и в природе являются химической основой таких минералов, как мел, известняк, мрамор. Почвенная микрофлора переводит карбонаты в более удобоусваиваемую высшими растениями кислую форму.

Упомянув о временной жесткости воды, показатель которой снижается во время кипячения, нельзя не сказать несколько слов о постоянной жесткости воды, которую определяют растворимый сульфат магния и малорастворимый сульфат кальция. Эту жесткость нельзя убрать путем кипячения, поэтому соли ионы кальция и магния переводят в нерастворимые соли химическим путем.

Растения чаще всего усваивают макро- и микроэлементы минерального питания в виде нестабильных кислых и основных солей. В результате некоторых реакций в почвенном растворе образуются нестабильные солеподобные соединения, одновременно содержащие водородный и гидроксильный радикалы:

гидроксид серная ионный вода

кальция кислота комплекс

Ионный комплекс CaHO-HSO4— очень нестабилен, обладает огромным энергетическим потенциалом и повышенной проходимостью через клеточные мембраны. В зависимости от насыщенности почвенного раствора органическими веществами он либо окончательно диссоциирует на катион СаОН+ и анион HSO4 и поглощается корневыми волосками, либо переходит в малорастворимый сульфат кальция и выпадает в осадок:

Для растений важное значение имеет реакция среды, которая образуется при диссоциации (разложении вещества на ионы в растворе) солей, кислот и оснований. Показатель реакции среды «рН»* имеет градацию от 1 до 14. За нейтральную точку взята реакция воды рН7,0. При реакции среды

рН от 1,0 до 7,0 — в растворах преобладают ионы водорода, поэтому такая реакция среды называется кислой. Если же показатель реакции среды больше 7,0 — в растворе преобладают ионы гидроксильной группы и реакция среды — щелочная. Величина показателя реакции среды зависит от степени диссоциации вещества (нерастворимые соединения не изменят рН) и от ионов, которые дают соли при диссоциации. Сильные ионы кислот (Cl , SO4 , NO3 и т.п.) снижают концентрацию ионов водорода и изменяют реакцию среды в кислую сторону; сильные ионы щелочных и щелочно-земельных металлов (К , Na , Са" , Mg и т.п.) снижают концентрацию гидроксильных ионов в растворе (относительно повысив концентрацию ионов водорода) и «сдвигают» реакцию среды в щелочную сторону.

Когда соль состоит из ионов сильной кислоты и слабого основания (например, хлорид железа) — при диссоциации более сильные ионы кислотного остатка отклонят значение рН в кислую сторону. Если же соль состоит из ионов сильного основания и слабой кислоты (например, карбонат натрия) — то при ее диссоциации рН>7. Однако, если соль состоит из ионов сильной кислоты и сильного основания (например, хлорид натрия), то при нормальных условиях изменения показателя реакции среды не произойдет*.

Минеральные вещества применяются в растениеводстве для повышения или поддержания плодородия почвы. В качестве минеральных удобрений для растений практически не используют кислоты и основания в чистом виде, в основном применяют соли. В почвенном растворе, который по физико-химическим показателям отличается от искусственного водного раствора, соли, диссоциируя на ионы, могут значительно повлиять на показатель рН субстрата. Корни очень чувствительны к реакции среды, поэтому для успешного культивирования нужно учитывать этот показатель.

Необходимые элементы питания поглощаются практически только в ионной форме: азот — как NO или NH4 , фосфор — как НРО~ или Н,РО4, сера — как SO4", молибден — как МоО4", К, Na, Ca, Mg, тяжелые металлы (Fe, Mn, Си) и цинк — в виде катионов, хлор — в виде хлорид-аниона, бор, вероятно единственный — в форме борной кислоты. Растения могут поглощать и некоторые низкомолекулярные органические соединения, о чем будет сказано позже.

Следует отметить, что всасывание корнем минеральных веществ возможно только в растворенном виде. Но это не означает, что соли поступают в растение пропорционально поглощенному количеству воды. И не только различные соли, но даже катионы и анионы одной и той же соли поглощаются растением из почвенного раствора с разной скоростью.