Sulfaadid. Sulfaatide koostis, omadused ja kasutusalad

Sulfaadid on ioonsed ühendid, mis sisaldavad aniooni SO₄^2-, mida nimetatakse sulfaataniooniks.

Väävel on 16 või VI-A perekonna element, mis tähendab, et selle valentskoores on 6 elektroni. Oktetireegli järgi oleks vaja vastu võtta veel 2 elektroni, et viimases elektronkihis oleks 8 elektroni ja oleks seega stabiilne. Kuid väävel laieneb oktetti, kuna see on element, mis asub tabeli kolmandas perioodis Perioodiline, olles suhteliselt suur, mis võimaldab tal mahutada enam kui kaheksa elektroni ümberringi.

Seega, nagu allpool näha, laieneb väävli valentsitase, mahutades kokku 12 elektroni. Kuid kaks hapniku aatomit ei ole ikka veel stabiilsed, kumbagi valentskoores on seitse elektroni ja seega on vaja stabiliseerimiseks saada veel üks elektron. Sel põhjusel on nende kahe aatomi laeng -1, mille tulemuseks on aniooni kogulaeng -2:

Sulfaatanioon võib pärineda väävelhappest (H₂AINULT_{4 (aq)}) näidatud allpool:

Väävelhape reageerib neutraliseerimisreaktsioonis mõne alusega, moodustades anorgaanilise soola, mis on meie sulfaat, ja ka veega:

Üldine reaktsioon: väävelhape + alus → Sool (sulfaat) + vesi

H₂AINULT₄ + 2 Çoh →Ç₂AINULT₄+ 2 H₂O

Vaadake allpool näidet, kus moodustub kaaliumsulfaat:

H₂AINULT₄ + 2 KOH →K₂AINULT₄+ 2 H₂O

Pange tähele, et sulfaadi nomenklatuur toimub lihtsalt reegli järgi: sulfaat + sellele lisatud elemendi nimi. Lisaks valmistatakse sulfaatide valemid iga iooni laengu vahetamisel elemendi indeksi vastu, indeksit "1" pole vaja kirjutada:

Näited:

Kell⁺¹ AINULT₄^2- → Kell₂AINULT₄→ naatriumsulfaat

mg⁺² AINULT₄^2- → MgSO4₄→ magneesiumsulfaat

Siin⁺² AINULT₄^2- → Juhtum₄→ kaltsiumsulfaat

Ba⁺² AINULT₄^2- → BASO₄→ baarium sulfaat

Al⁺³ AINULT₄^2- → Al₂(AINULT₄)₃→ alumiinium sulfaat

Sulfaatioonit sisaldavad soolad lahustuvad tavaliselt vees, erandiks on neli: kaltsiumsulfaat (CaSO₄), strontsiumsulfaat (SrSO₄), baariumsulfaat (BaSO₄) ja pliisulfaat (PbSO₄). Seda seetõttu, et nende katioonide vahel on kõrge sidumisenergia (Ca²⁺, sir²⁺, Ba²⁺ ja Pb²⁺) ja sulfaati, kuna neil kõigil on laeng +2 ja sulfaatioonil laeng -2. Seega muutub selle ühenduse katkestamine keerulisemaks.

Sulfaate leidub kristallvõre kujul tänu vastandlike laengute üksteisele mõjuvale atraktiivsusele, nagu allpool on näidatud vasksulfaadi puhul (CuSO₄):

Sulfaate leidub looduses peamiselt mineraalidena. Vaadake mõnda näidet:

bariit → baarium sulfaat;

Kips → kaltsiumsulfaat;

Tselestiit → strontsiumsulfaat;

anglesiOkei → pliisulfaat;

Glauberiit → kahekordne kaltsiumi- ja naatriumsulfaat: CaNa₂(AINULT₄)₂;

Kaaliumalumiin (kaliniit) → hüdreeritud kahekordne kaaliumalumiiniumsulfaat: KAl (SO₄) 2,11H₂O

Igapäevases elus on peamisteks sulfaatideks kaltsiumsulfaat, mida veevabas vormis (ilma veeta) kasutatakse kooli kriidi valmistamiseks. Kui see on dihüdraadi kujul, (CaSO₄ .2h₂O), seda tuntakse kipsi nime all ja seda on rohkem. Kuumutamisel moodustab see kaltsiumsulfaadi hemihüdraadi (CaSO₄. ½H₂O), mis on kips, mida kasutatakse ortopeedias, hambavormides, tsiviilehituses ja värvides.

Teine oluline sool on smagneesiumsulfaat (MgSO4₄), tuntud kui smõru al või Epsomi sool, millel on lahtistav toime ja mida kasutatakse massaažiks ja lõõgastavaks vanniks.

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia