Sulfaatit. Sulfaattien koostumus, ominaisuudet ja käyttötarkoitukset

Sulfaatit ovat ionisia yhdisteitä, jotka sisältävät anionia SO₄^2-, jota kutsutaan sulfaattianioniksi.

Rikki on osa 16- tai VI-A-perhettä, mikä tarkoittaa, että sen valenssikuoressa on 6 elektronia. Oktetisäännön mukaan sen on vastaanotettava vielä 2 elektronia, jotta viimeisessä elektronikuoressa olisi 8 elektronia ja siten stabiili. Rikki kuitenkin laajenee oktetilla, koska se on elementti, joka sijaitsee taulukon kolmannella jaksolla Säännöllinen, suhteellisen suuri, mikä sallii sen sijoittaa yli kahdeksan elektronia siihen noin.

Siten, kuten voidaan nähdä jäljempänä, rikkin valenssitaso laajenee siten, että siinä on yhteensä 12 elektronia. Mutta kaksi happiatomia eivät vieläkään ole stabiileja, joista jokaisella on seitsemän elektronia valenssikuoressa, joten heidän on vastaanotettava vielä yksi elektroni stabiloitumiseen. Tästä syystä näiden kahden atomin varaus on -1, mikä johtaa anionin kokonaisvaraukseen -2:

Sulfaattianioni voi tulla rikkihaposta (H₂VAIN_{4 (aq)}) nähtävissä alapuolella:

Rikkihappo reagoi jonkin emäksen kanssa neutraloivassa reaktiossa muodostaen epäorgaanisen suolan, joka on sulfaattimme, ja myös veden:

Yleinen reaktio: Rikkihappo + emäs → Suola (sulfaatti) + vesi

H₂VAIN₄ + 2 Çvai niin →Ç₂VAIN₄+ 2 H₂O

Katso alla oleva esimerkki, jossa muodostuu kaliumsulfaattia:

H₂VAIN₄ + 2 KOH →K₂VAIN₄+ 2 H₂O

Huomaa, että sulfaatin nimikkeistö tehdään yksinkertaisesti säännön mukaan: sulfaatti + siihen liitetyn elementin nimi. Lisäksi sulfaattien kaavat tehdään vaihtamalla kunkin ionin varaus elementti-indeksiin, eikä indeksiä "1" tarvitse kirjoittaa:

Esimerkkejä:

Klo⁺¹ VAIN₄^2- → Klo₂VAIN₄→ natriumsulfaatti

mg⁺² VAIN₄^2- → MgSO4₄→ magnesium sulfaatti

Tässä⁺² VAIN₄^2- → Asia₄→ kalsiumsulfaatti

Ba⁺² VAIN₄^2- → BASO₄→ bariumsulfaatti

Al⁺³ VAIN₄^2- → Al₂(VAIN₄)₃→ alumiinisulfaatti

Sulfaatti-ionia sisältävät suolat ovat yleensä vesiliukoisia, lukuun ottamatta neljää: kalsiumsulfaatti (CaSO₄), strontiumsulfaatti (SrSO₄), bariumsulfaatti (BaSO₄) ja lyijysulfaatti (PbSO₄). Tämä johtuu siitä, että näiden kationien välillä on korkea sitoutumisenergia (Ca²⁺, hyvä herra²⁺, Ba²⁺ ja Pb²⁺) ja sulfaatti, koska niillä kaikilla on varaus +2 ja sulfaattianionilla varaus -2. Siten yhteyden katkaiseminen tulee vaikeammaksi.

Sulfaatteja esiintyy kiteisten ristikkojen muodossa vetovoiman takia, jota vastakkaiset varaukset kohdistavat toisiinsa, kuten alla on esitetty kuparisulfaatin tapauksessa (CuSO₄):

Sulfaatteja esiintyy luonnossa pääasiassa mineraalien muodossa. Katso joitain esimerkkejä:

bariitti → bariumsulfaatti;

Kipsi → kalsiumsulfaatti;

Selestiitti → strontiumsulfaatti;

kulmatOK → lyijysulfaatti;

Glauberiitti → kaksinkertainen kalsium- ja natriumsulfaatti: CaNa₂(VAIN₄)₂;

Kaliumaluna (kaliniitti) → hydratoitu kaksinkertainen kaliumalumiinisulfaatti: KAl (SO₄) 2,11H₂O

Jokapäiväisen elämän tärkeimpien sulfaattien joukossa meillä on kalsiumsulfaattia, jota vedettömässä muodossa (ilman vettä) käytetään koululiidun valmistuksessa. Kun se on dihydraattimuodossa, (CaSO₄ .2h₂O), se tunnetaan kipsiä ja sitä on enemmän. Kuumennettaessa se muodostaa kalsiumsulfaattihemihydraatin (CaSO₄. ½H₂O), joka on kipsi, jota käytetään ortopediassa, hammasmuotissa, siviilirakentamisessa ja maaleissa.

Toinen tärkeä suola on smagnesiumsulfaatti (MgSO4₄), tunnetaan nimellä skatkera al- tai Epsom-suola, jolla on laksatiivinen vaikutus ja jota käytetään hierontaan ja rentouttaviin kylpyihin.

Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta