Соль (химия)

В химии , А соль представляет собой химическое соединение , состоящее из ионной сборки катионов и анионов . ^[1] Соли состоят из связанного количества катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов), поэтому продукт является электрически нейтральным (без чистого заряда). Эти составляющие ионы могут быть неорганическими , такими как хлорид (Cl ^- ) , или органическими , такими как ацетат ( CH
₃CO^-
₂); и может быть одноатомным , например, фторидом (F ^- ), или многоатомным , например сульфатом ( SO^2-
₄).

Виды соли [ править ]

Соли можно классифицировать по-разному. Соли, образующие гидроксид- ионы при растворении в воде , называются солями щелочных металлов . Соли, образующие кислые растворы, представляют собой кислые соли . Нейтральные соли - это соли, которые не являются ни кислотными, ни основными. Цвиттерионы содержат анионный и катионный центры в одной и той же молекуле , но не считаются солями. Примеры цвиттерионов включают аминокислоты , многие метаболиты , пептиды и белки . ^[2]

Свойства [ править ]

BMIM ⁺ PF ₆ ^- , ионная жидкость

Цвет [ править ]

Твердые соли обычно прозрачны, как показывает хлорид натрия . Во многих случаях кажущаяся непрозрачность или прозрачность связаны только с разницей в размерах отдельных монокристаллов . Поскольку свет отражается от границ зерен (границ между кристаллитами), более крупные кристаллы имеют тенденцию быть прозрачными, а поликристаллические агрегаты выглядят как белые порошки.

Соли бывают разных цветов , которые возникают либо из анионов, либо из катионов. Например:

• Хромат натрия желтый из-за хромат-иона
• Дихромат калия имеет оранжевый цвет благодаря иону дихромата
• нитрат кобальта имеет красный цвет из-за хромофора гидратированного кобальта (II) ([Co (H ₂ O) ₆ ] ²⁺ ).
• сульфат меди синий из-за хромофора меди (II)
• Перманганат калия имеет фиолетовый цвет перманганат- аниона.
• хлорид никеля обычно зеленого цвета [NiCl ₂ (H ₂ O) ₄ ]
• хлорид натрия , сульфат магний гептагидрат бесцветный или белые , так как катионы и анионы составляющие не поглощают в видимой части спектра

Некоторые минералы являются солями, потому что они растворяются в воде. Точно так же неорганические пигменты, как правило, не являются солями, поскольку для их устойчивости требуется нерастворимость. Некоторые органические красители представляют собой соли, но практически не растворяются в воде.

Вкус [ править ]

Различные соли могут вызывать все пять основных вкусов , например, соленый ( хлорид натрия ), сладкий ( диацетат свинца , который вызывает отравление свинцом при приеме внутрь), кислый ( битартрат калия ), горечь ( сульфат магния ) и умами или острый ( глутамат натрия). ).

Запах [ править ]

Соли сильных кислот и сильных оснований (« сильные соли ») нелетучие и часто не имеют запаха, тогда как соли слабых кислот или слабых оснований (« слабые соли ») могут пахнуть конъюгированной кислотой (например, ацетаты, такие как уксусная кислота ( уксус ) и цианиды, такие как цианистый водород ( миндаль )) или сопряженное основание (например, соли аммония, такие как аммиак ) составляющих ионов. Это медленное частичное разложение обычно ускоряется присутствием воды, поскольку гидролиз является другой половиной обратимого уравнения реакции образования слабых солей.

Растворимость [ править ]

Многие ионные соединения обладают значительной растворимостью в воде или других полярных растворителях. В отличие от молекулярных соединений, соли в растворе диссоциируют на анионные и катионные компоненты. Энергия решетки , силы сцепления между этими ионами в твердом теле, определяет растворимость. Растворимость зависит от того, насколько хорошо каждый ион взаимодействует с растворителем, поэтому определенные закономерности становятся очевидными. Например, соли натрия , калия и аммония обычно растворимы в воде. Заметные исключения включают гексахлороплатинат аммония и кобальтинитрит калия . Большинство нитратов и много сульфатовводорастворимы. Исключения включают сульфат бария , сульфат кальция (умеренно растворим) и свинца (II) , сульфат , где 2 + / 2- спаривания приводит к высокой энергии решетки. По аналогичным причинам большинство карбонатов металлов не растворяются в воде. Некоторые растворимые карбонатные соли являются: карбонат натрия , карбонат калия и карбонат аммония .

Проводимость [ править ]

Обычно соли являются изоляторами . Расплавленные соли или растворы солей проводят электричество. По этой причине жидкие (расплавленные) соли и растворы, содержащие растворенные соли (например, хлорид натрия в воде), называются электролитами .

Точка плавления [ править ]

Соли обычно имеют высокие температуры плавления. Например, хлорид натрия плавится при 801 ° C. Некоторые соли с низкой энергией решетки являются жидкими при комнатной температуре или около нее. К ним относятся расплавленные соли , которые обычно представляют собой смеси солей, и ионные жидкости , которые обычно содержат органические катионы. Эти жидкости проявляют необычные свойства растворителей.

Номенклатура [ править ]

Название соли начинается с названия катиона (например, натрий или аммоний ), за которым следует название аниона (например, хлорид или ацетат ). Соли часто упоминаются только по названию катиона (например, натриевая соль или соль аммония ) или по названию аниона (например, хлоридная соль или ацетатная соль ).

К обычным солеобразующим катионам относятся:

• Аммоний NH⁺
  ₄
• Кальций Ca²⁺
  
• Железо Fe²⁺
  и Fe³⁺
  
• Магний Mg²⁺
  
• Калий К⁺
  
• Пиридиний C
  ₅ЧАС
  ₅NH⁺
  
• Четвертичный аммоний NR⁺
  ₄, R представляет собой алкильную группу или арильную группу
• Натрий Na⁺
  
• Медь Cu²⁺
  

Обычные солеобразующие анионы (в скобках указаны исходные кислоты, если таковые имеются) включают:

• Ацетат CH
  ₃COO^-
  ( уксусная кислота )
• Карбонат CO^2-
  ₃( угольная кислота )
• Хлорид Cl^-
  ( соляная кислота )
• Цитрат HOC (COO^-
  ) (CH
  ₂COO^-
  )
  ₂( лимонная кислота )
• Цианид C≡N^-
  ( синильная кислота )
• Фторид F^-
  ( плавиковая кислота )
• Нитрат NO^-
  ₃( азотная кислота )
• Нитриты NO^-
  ₂( азотистая кислота )
• Оксид O²⁻
  
• Фосфат PO^3-
  ₄( фосфорная кислота )
• Сульфат SO^2-
  ₄( серная кислота )

Соли с различным числом атомов водорода, замененных катионами по сравнению с их исходной кислотой, могут быть названы одноосновными , двухосновными или трехосновными , что указывает на то , что один, два или три атома водорода были заменены; многоосновные соли относятся к солям, в которых заменено более одного атома водорода. Примеры включают:

• Одноосновный фосфат натрия (NaH ₂ PO ₄ )
• Двухосновный фосфат натрия (Na ₂ HPO ₄ )
• Фосфат натрия трехосновный (Na ₃ PO ₄ )

Формирование [ править ]

Соли образуются в результате химической реакции между:

• Основание и кислота , например, NH 3 + HCl → NH 4 Cl
• Металла и кислоты , например, Mg + H 2 SO 4 → MgSO 4 + Н 2
• Металл и неметалл, например Ca + Cl 2 → CaCl 2
• Основание и ангидрид кислоты , например, 2  NaOH + Cl 2 O → 2  NaClO + Н 2 О
• Кислоту и основание ангидрида , например, 2  HNO 3 + Na 2 O → 2  NaNO 3 + Н 2 О
• В реакции метатезиса солей, когда две разные соли смешиваются в воде, их ионы рекомбинируют, и новая соль нерастворима и выпадает в осадок. Например:

  Pb (NO ₃ ) ₂ + Na ₂ SO ₄ → PbSO ₄ ↓ + 2 NaNO ₃

Сильная соль [ править ]

Сильные соли или соли с сильным электролитом - это химические соли, состоящие из сильных электролитов. Эти ионные соединения полностью диссоциируют в воде . Как правило, они не имеют запаха и нелетучие .

Сильные соли начинаются с Na__, K__, NH ₄ __ или заканчиваются __NO ₃ , __ClO ₄ или __CH ₃ COO. Большинство металлов 1 и 2 групп образуют прочные соли. Сильные соли особенно полезны при создании проводящих соединений, поскольку входящие в их состав ионы обеспечивают большую проводимость. ^[4]

Слабая соль [ править ]

Слабые соли или «соли со слабым электролитом», как следует из названия, состоят из слабых электролитов . Как правило, они более летучие, чем сильные соли. По запаху они могут быть похожи на кислоту или основание, из которых они получены. Например, ацетат натрия NaCH ₃ COO по запаху похож на уксусную кислоту CH ₃ COOH.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

• Марк Курланский (2002). Соль: всемирная история . Издательская компания "Уокер". ISBN 0-14-200161-9 .