Θειικά. Σύνθεση, ιδιότητες και εφαρμογές θειικών

Τα θειικά άλατα είναι ιοντικές ενώσεις που περιέχουν το ανιόν SO₄^2-, που ονομάζεται θειικό ανιόν.

Το θείο είναι ένα στοιχείο της οικογένειας 16 ή VI-A, που σημαίνει ότι έχει 6 ηλεκτρόνια στο κέλυφος του σθένους. Σύμφωνα με τον κανόνα οκτάδας, θα χρειαστεί να λάβουμε 2 ακόμη ηλεκτρόνια για να έχουμε 8 ηλεκτρόνια στο τελευταίο κέλυφος ηλεκτρονίων και έτσι να είναι σταθερό. Όμως το θείο υφίσταται διόγκωση οκτάδων, καθώς είναι ένα στοιχείο που βρίσκεται στην τρίτη περίοδο του πίνακα Περιοδικό, είναι σχετικά μεγάλο, το οποίο του επιτρέπει να φιλοξενεί περισσότερα από οκτώ ηλεκτρόνια περίπου.

Έτσι, όπως φαίνεται παρακάτω, το επίπεδο σθένους του θείου εκτείνεται για να φιλοξενήσει συνολικά 12 ηλεκτρόνια. Αλλά δύο άτομα οξυγόνου εξακολουθούν να μην είναι σταθερά, το καθένα με επτά ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους, χρειάζεται συνεπώς να λάβει ένα ακόμη ηλεκτρόνιο για να σταθεροποιηθεί. Για το λόγο αυτό, το φορτίο καθενός από αυτά τα δύο άτομα είναι -1, με αποτέλεσμα μια συνολική χρέωση για το ανιόν του -2:

Το θειικό ανιόν μπορεί να προέρχεται από θειικό οξύ (Η₂ΜΟΝΟ_{4 (υδ)}) Φαίνεται παρακάτω:

Το θειικό οξύ αντιδρά με κάποια βάση, σε μια αντίδραση εξουδετέρωσης, σχηματίζοντας ένα ανόργανο άλας, το οποίο είναι το θειικό μας, και επίσης το νερό:

Γενική αντίδραση: Θειικό οξύ + Βάση → Αλάτι (θειικό) + Νερό

Η₂ΜΟΝΟ₄ + 2 ΝΤΟΩ →ΝΤΟ₂ΜΟΝΟ₄+ 2 Ω₂Ο

Δείτε ένα παράδειγμα παρακάτω όπου σχηματίζεται θειικό κάλιο:

Η₂ΜΟΝΟ₄ + 2 KOH →κ₂ΜΟΝΟ₄+ 2 Ω₂Ο

Σημειώστε ότι η ονοματολογία ενός θειικού άλατος γίνεται απλά με τον κανόνα: θειικό + όνομα του στοιχείου που συνδέεται με αυτό. Επιπλέον, οι τύποι για θειικά άλατα γίνονται με την ανταλλαγή του φορτίου κάθε ιόντος για τον δείκτη στοιχείων, με τον δείκτη "1" να μην χρειάζεται να γραφτεί:

Παραδείγματα:

Στο⁺¹ ΜΟΝΟ₄^2- → Στο₂ΜΟΝΟ₄→ θειικό νάτριο

mg⁺² ΜΟΝΟ₄^2- → MgSO4₄→ θειικό μαγνήσιο

Εδώ⁺² ΜΟΝΟ₄^2- → Υπόθεση₄→ θειικό ασβέστιο

Μπα⁺² ΜΟΝΟ₄^2- → ΜΠΑΣΟ₄→ θειικό βάριο

Αλ⁺³ ΜΟΝΟ₄^2- → Αλ₂(ΜΟΝΟ₄)₃→ θειικό αργίλιο

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Τα άλατα που περιέχουν το θειικό ιόν είναι συνήθως διαλυτά στο νερό, με εξαιρέσεις τέσσερα: θειικό ασβέστιο (CaSO₄θειικό στρόντιο (SrSO₄), θειικό βάριο (BaSO₄και θειικό μόλυβδο (PbSO₄). Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχει υψηλή δεσμευτική ενέργεια μεταξύ αυτών των κατιόντων (Ca²⁺κύριε²⁺, Μπα²⁺ και Pb²⁺) και το θειικό άλας, αφού όλοι έχουν φορτίο +2 και το θειικό ανιόν έχει φορτίο -2. Έτσι, η διακοπή αυτής της σύνδεσης γίνεται πιο δύσκολη.

Τα θειικά άλατα βρίσκονται σε μορφή κρυσταλλικών πλεγμάτων, λόγω της έλξης που ασκούν τα αντίθετα φορτία μεταξύ τους, όπως φαίνεται παρακάτω στην περίπτωση του θειικού χαλκού (CuSO₄):

Τα θειικά άλατα βρίσκονται στη φύση κυρίως με τη μορφή ορυκτών. Δείτε μερικά παραδείγματα:

βαρυτίνη → θειικό βάριο;

Γύψος → θειικό ασβέστιο;

Celestite → θειικό στρόντιο;

anglesiΕντάξει → θειικός μόλυβδος;

Γλαουβερίτης → διπλό ασβέστιο και θειικό νάτριο: CaNa₂(ΜΟΝΟ₄)₂;

Στυπτηρία καλίου (καλινίτης) → ενυδατωμένο θειικό αργίλιο διπλού καλίου: KAl (SO₄) 2.11Η₂Ο

Μεταξύ των κύριων θειικών στην καθημερινή ζωή, έχουμε θειικό ασβέστιο, το οποίο σε άνυδρη μορφή (χωρίς νερό) χρησιμοποιείται στην κατασκευή κιμωλίας σχολείου. Όταν είναι σε ένυδρη μορφή, (CaSO₄ .2 ώρες₂O), είναι γνωστό ως γύψος και είναι πιο άφθονο. Κατά τη θέρμανση, σχηματίζει ημιένυδρο θειικό ασβέστιο (CaSO₄. ½Η₂O), που είναι γύψος, χρησιμοποιείται σε ορθοπεδικά, οδοντιατρικά καλούπια, αστικές κατασκευές και χρώματα.

Ένα άλλο σημαντικό αλάτι είναι το sθειικό μαγνήσιο (MgSO4₄), γνωστό ως sπικρό αλάτι ή αλάτι Epsom, το οποίο έχει καθαρτική δράση και χρησιμοποιείται για μασάζ και χαλάρωση λουτρών.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Θειικά άλατα"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/sulfatos.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.