Szulfátok. A szulfátok összetétele, tulajdonságai és felhasználása

A szulfátok olyan ionos vegyületek, amelyek az SO aniont tartalmazzák₄^2-, amelyet szulfátanionnak hívnak.

A kén a 16 vagy a VI-A család egyik eleme, ami azt jelenti, hogy vegyértékes héjában 6 elektron van. Az oktett szabály szerint további 2 elektron befogadására lenne szükség ahhoz, hogy az utolsó elektronhéjban 8 elektron legyen, és ezáltal stabil legyen. De a kén oktett terjeszkedésen megy keresztül, mivel a táblázat harmadik periódusában található elem Periodikus, viszonylag nagy, ami lehetővé teszi, hogy nyolcnál több elektron befogadására képes körül.

Így, amint az alább látható, a kén vegyértékszintje összesen 12 elektron befogadására bővül. De két oxigénatom még mindig nem stabil, mindegyik hét elektronvalenssel rendelkezik a vegyértékhéjban, ezért a stabilizáláshoz még egy elektronra van szükségük. Emiatt a két atom töltése -1, ami az anion teljes töltését eredményezi -2:

A szulfátanion származhat kénsavból (H₂CSAK_{4 (aq)}) lásd lent:

A kénsav valamilyen bázissal semlegesítő reakcióban reagál, szervetlen sót képezve, amely a mi szulfátunk, valamint vízzel:

Általános reakció: Kénsav + bázis → Só (szulfát) + víz

H₂CSAK₄ + 2 Çó →Ç₂CSAK₄+ 2 H₂O

Lásd az alábbi példát, ahol kálium-szulfát képződik:

H₂CSAK₄ + 2 KOH →K₂CSAK₄+ 2 H₂O

Vegye figyelembe, hogy a szulfát nómenklatúráját egyszerűen a következő szabály hajtja végre: szulfát + a hozzá kapcsolódó elem neve. Ezenkívül a szulfátokra vonatkozó képleteket úgy állítják elő, hogy az egyes ionok töltését kicserélik az elemindexre, és az "1" indexet nem kell írni:

Példák:

Nál nél⁺¹ CSAK₄^2- → Nál nél₂CSAK₄→ nátrium-szulfát

mg⁺² CSAK₄^2- → MgSO4₄→ magnézium szulfát

Itt⁺² CSAK₄^2- → Ügy₄→ kalcium-szulfát

Ba⁺² CSAK₄^2- → BASO₄→ bárium-szulfát

Al⁺³ CSAK₄^2- → Al₂(CSAK₄)₃→ alumínium-szulfát

A szulfátiont tartalmazó sók általában vízben oldódnak, a négy kivétel: kalcium-szulfát (CaSO₄), stroncium-szulfát (SrSO₄), bárium-szulfát (BaSO₄) és ólom-szulfát (PbSO₄). Ez azért van, mert nagy a kötési energia ezek között a kationok között (Ca²⁺uram²⁺, Ba²⁺ és Pb²⁺) és a szulfát, mivel mindegyiknek +2 töltete van, a szulfátanionnak pedig -2 töltése van. Így a kapcsolat megszakítása nehezebbé válik.

A szulfátok kristályrácsok formájában találhatók, az ellentétes töltések egymásra gyakorolt ​​vonzása miatt, amint az alábbiakban látható a réz-szulfát esetében (CuSO₄):

A szulfátok a természetben főleg ásványok formájában találhatók. Néhány példa:

barit → bárium-szulfát;

Gipsz → kalcium-szulfát;

Celestite → stroncium-szulfát;

anglesirendben → ólom-szulfát;

Glauberite → kettős kalcium- és nátrium-szulfát: CaNa₂(CSAK₄)₂;

Kálium-alumínium (kalinit) → hidratált kettős kálium-alumínium-szulfát: KAl (SO₄2,11H₂O

A mindennapi életben a fő szulfátok között van kalcium-szulfát, amelyet vízmentes formában (víz nélkül) az iskolai kréta gyártásához használnak. Ha dihidrát formában van, (CaSO₄ .2h₂O), gipsz néven ismert és bőségesebb. Hevítéskor kalcium-szulfát-hemihidrátot (CaSO₄. ½H₂O), amely gipsz, amelyet ortopédiában, fogászati ​​formákban, polgári építőiparban és festékekben használnak.

Egy másik fontos só az smagnézium-szulfát (MgSO4₄), s néven ismertkeserű al vagy Epsom só, amely hashajtó hatású, masszázshoz és relaxáló fürdőkhöz használják.

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett