الكبريتات. تكوين وخصائص وتطبيقات الكبريتات

الكبريتات هي مركبات أيونية تحتوي على أنيون SO₄^2-، وهو ما يسمى أنيون الكبريتات.

الكبريت هو عنصر من عائلة 16 أو VI-A ، مما يعني أنه يحتوي على 6 إلكترونات في غلاف التكافؤ. وفقًا لقاعدة الثمانيات ، ستحتاج إلى تلقي إلكترونين إضافيين للحصول على 8 إلكترونات في غلاف الإلكترون الأخير وبالتالي تكون مستقرة. لكن الكبريت يخضع لتوسع ثماني ، لأنه عنصر موجود في الفترة الثالثة من الجدول الدورية ، كونها كبيرة نسبيًا ، مما يسمح لها باستيعاب أكثر من ثمانية إلكترونات حول.

وهكذا ، كما يتضح أدناه ، يتسع مستوى التكافؤ للكبريت ليضم ما مجموعه 12 إلكترونًا. لكن ذرتين من الأكسجين ما زالا غير مستقرين ، ولكل منهما سبعة إلكترونات في غلاف التكافؤ ، وبالتالي تحتاج إلى تلقي إلكترون آخر للاستقرار. لهذا السبب ، فإن شحنة كل من هاتين الذرتين هي -1 ، مما ينتج عنه شحنة إجمالية لأنيون -2:

يمكن أن يأتي أنيون الكبريتات من حامض الكبريتيك (H₂فقط_{4 (عبد القدير)}) ظاهر أدناه:

يتفاعل حمض الكبريتيك مع بعض القواعد ، في تفاعل معادل ، مكونًا ملحًا غير عضوي ، وهو كبريتاتنا ، وكذلك الماء:

تفاعل عام: حامض الكبريتيك + قاعدة → ملح (كبريتات) + ماء

ح₂فقط₄ + 2 جأوه →ج₂فقط₄+ 2 ح₂ا

انظر المثال أدناه حيث تتشكل كبريتات البوتاسيوم:

ح₂فقط₄ + 2 كو →ك₂فقط₄+ 2 ح₂ا

لاحظ أن تسمية الكبريتات تتم ببساطة من خلال القاعدة: كبريتات + اسم العنصر المرتبط بها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء الصيغ الخاصة بالكبريتات عن طريق تبادل شحنة كل أيون لمؤشر العنصر ، مع عدم الحاجة إلى كتابة الفهرس "1":

أمثلة:

في⁺¹ فقط₄^2- → في₂فقط₄→ كبريتات الصوديوم

ملغ⁺² فقط₄^2- → MgSO4₄→ كبريتات الماغنيسيوم

هنا⁺² فقط₄^2- → قضية₄→ كبريتات الكالسيوم

با⁺² فقط₄^2- → باسو₄→ كبريتات الباريوم

ال⁺³ فقط₄^2- → ال₂(فقط₄)₃→ كبريتات الألومنيوم

عادة ما تكون الأملاح المحتوية على أيون الكبريت قابلة للذوبان في الماء ، والاستثناءات هي أربعة: كبريتات الكالسيوم (CaSO₄) ، كبريتات السترونشيوم (SrSO₄) ، كبريتات الباريوم (BaSO₄) وكبريتات الرصاص (PbSO₄). هذا بسبب وجود طاقة ربط عالية بين هذه الكاتيونات (Ca²⁺، سيدي المحترم²⁺، با²⁺ والرصاص²⁺) والكبريتات ، حيث تحتوي جميعها على +2 شحنة وأنيون الكبريتات بها شحنة -2. وبالتالي ، يصبح قطع هذا الاتصال أكثر صعوبة.

تم العثور على الكبريتات في شكل شبكات بلورية ، بسبب الجذب الذي تمارسه الشحنات المعاكسة على بعضها البعض ، كما هو موضح أدناه في حالة كبريتات النحاس (CuSO)₄):

توجد الكبريتات في الطبيعة بشكل رئيسي في شكل معادن. انظر بعض الأمثلة:

الباريت → كبريتات الباريوم

جبس → كبريتات الكالسيوم؛

سيليستيت → كبريتات السترونشيوم

الزوايانعم → كبريتات الرصاص

الجلوبيرايت → كالسيوم مزدوج وكبريتات الصوديوم: CaNa₂(فقط₄)₂;

شب البوتاسيوم (كالينيت) → كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم المزدوجة المميهة: KAl (SO₄2.11H₂ا

من بين الكبريتات الرئيسية في الحياة اليومية ، لدينا كبريتات الكالسيوم ، والتي تستخدم في شكل لا مائي (بدون ماء) في صناعة الطباشير المدرسية. عندما يكون في شكل ثنائي هيدرات ، (CaSO₄ .2 ح₂س) ، وهو معروف باسم الجبس وهو أكثر وفرة. عند التسخين ، فإنه يشكل نصف هيدرات كبريتات الكالسيوم (CaSO₄. ½ح₂O) وهو من الجبس يستخدم في جراحة العظام وقوالب الأسنان والبناء المدني والدهانات.

ملح آخر مهم هو sكبريتات المغنيسيوم (MgSO4₄) ، والمعروف باسم sملح مر أو إبسوم ، له مفعول ملين ويستخدم للتدليك وحمامات الاسترخاء.

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء