Sulfati. Sastav, svojstva i primjena sulfata

Sulfati su ionski spojevi koji sadrže anion SO₄^2-, koji se naziva sulfatni anion.

Sumpor je element obitelji 16 ili VI-A, što znači da u svojoj valentnoj ljusci ima 6 elektrona. Prema pravilu okteta, trebalo bi primiti još 2 elektrona da bi u posljednjoj elektronskoj ljusci imali 8 elektrona i tako bili stabilni. No sumpor prolazi kroz oktetno širenje, jer je element smješten u trećem razdoblju tablice Periodična, budući da je relativno velika, što joj omogućuje da primi više od osam elektrona oko.

Dakle, kao što se može vidjeti dolje, razina valencije sumpora proširuje se tako da smjesti ukupno 12 elektrona. No, dva atoma kisika još uvijek nisu stabilna, svaki sa po sedam elektrona u valentnoj ljusci, pa treba primiti još jedan elektron da se stabilizira. Iz tog razloga naboj svakog od ova dva atoma iznosi -1, što rezultira ukupnim nabojem za anion od -2:

Anion sulfata može potjecati iz sumporne kiseline (H₂SAMO_{4 (vod.)}) prikazano ispod:

Sumporna kiselina reagira s nekom bazom, u reakciji neutralizacije, stvarajući anorgansku sol, koja je naš sulfat, a također i vodu:

Generička reakcija: sumporna kiselina + baza → Sol (sulfat) + Voda

H₂SAMO₄ + 2 ÇOh →Ç₂SAMO₄+ 2 H₂O

Pogledajte primjer u nastavku gdje nastaje kalijev sulfat:

H₂SAMO₄ + 2 KOH →K₂SAMO₄+ 2 H₂O

Imajte na umu da se nomenklatura sulfata vrši jednostavno prema pravilu: sulfat + naziv elementa koji je vezan za njega. Uz to, formule za sulfate izrađuju se zamjenom naboja svakog iona za indeks elemenata, s tim da indeks "1" ne treba pisati:

Primjeri:

Na⁺¹ SAMO₄^2- → Na₂SAMO₄→ natrijev sulfat

mg⁺² SAMO₄^2- → MgS04₄→ magnezijev sulfat

Ovdje⁺² SAMO₄^2- → Slučaj₄→ kalcijev sulfat

Ba⁺² SAMO₄^2- → BASO₄→ barijev sulfat

Al⁺³ SAMO₄^2- → Al₂(SAMO₄)₃→ aluminijev sulfat

Soli koje sadrže sulfatni ion obično su topive u vodi, izuzetak su četiri: kalcijev sulfat (CaSO₄), stroncijev sulfat (SrSO₄), barijev sulfat (BaSO₄) i olovnog sulfata (PbSO₄). To je zato što postoji velika energija vezanja između ovih kationa (Ca²⁺gospodine²⁺, Ba²⁺ i Pb²⁺) i sulfat, jer svi imaju +2 naboja, a sulfatni anion -2 naboja. Dakle, prekidanje te veze postaje teže.

Sulfati se nalaze u obliku kristalnih rešetki zbog privlačenja koje suprotni naboji vrše jedni na druge, kao što je dolje prikazano u slučaju bakrenog sulfata (CuSO₄):

Sulfati se u prirodi nalaze uglavnom u obliku minerala. Pogledajte nekoliko primjera:

barit → barijev sulfat;

Gips → kalcijev sulfat;

Celestite → stroncijev sulfat;

anglesiu redu → olovni sulfat;

Glauberite → dvostruki kalcij i natrijev sulfat: CaNa₂(SAMO₄)₂;

Kalijev stipsa (kalinit) → hidratirani dvostruki kalijev aluminij sulfat: KAl (SO₄) 2,11 H₂O

Među glavnim sulfatima u svakodnevnom životu imamo kalcijev sulfat koji se u bezvodnom obliku (bez vode) koristi u proizvodnji školske krede. Kad je u dihidratnom obliku, (CaSO₄ .2h₂O), poznat je pod nazivom gips i obilniji je. Zagrijavanjem stvara kalcijev sulfat hemihidrat (CaSO₄. ½H₂O), koji je gips, koristi se u ortopediji, zubnim kalupima, civilnoj gradnji i bojama.

Druga važna sol je smagnezijev sulfat (MgS04₄), poznat kao sgorka al ili Epsomova sol koja djeluje laksativno i koristi se za masažu i opuštajuće kupke.

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju