Sulfatai. Sulfatų sudėtis, savybės ir panaudojimas

Sulfatai yra joniniai junginiai, kuriuose yra anijonas SO₄^2-, kuris vadinamas sulfato anijonu.

Siera yra 16 arba VI-A šeimos elementas, o tai reiškia, kad jos valentiniame apvalkale yra 6 elektronai. Pagal okteto taisyklę, norint gauti 8 elektronus paskutiniame elektronų apvalkale ir taip būti stabiliems, reikės gauti dar 2 elektronus. Tačiau siera oktetais plečiasi, nes ji yra elementas, esantis trečiajame lentelės laikotarpyje Periodinė, palyginti didelė, leidžianti talpinti daugiau nei aštuonis elektronus aplinkui.

Taigi, kaip matyti žemiau, sieros valentingumo lygis išsiplečia, talpinant iš viso 12 elektronų. Tačiau du deguonies atomai vis dar nėra stabilūs, kurių kiekvienas turi septynis elektronus valentiniame apvalkale, todėl stabilizacijai reikia gauti dar vieną elektroną. Dėl šios priežasties kiekvieno iš šių dviejų atomų krūvis yra -1, todėl bendras anijono krūvis yra -2:

Sulfato anijonas gali būti gaunamas iš sieros rūgšties (H₂TIK_{4 (aq)}) nurodyta apačioje:

Sieros rūgštis reaguoja su tam tikra baze, neutralizuodama reakciją, susidaro neorganinė druska, kuri yra mūsų sulfatas, taip pat vanduo:

Bendra reakcija: sieros rūgštis + bazė → Druska (sulfatas) + vanduo

H₂TIK₄ + 2 ÇOi →Ç₂TIK₄+ 2 H₂O

Žr. Toliau pateiktą pavyzdį, kai susidaro kalio sulfatas:

H₂TIK₄ + 2 KOH →K.₂TIK₄+ 2 H₂O

Atkreipkite dėmesį, kad sulfato nomenklatūra atliekama pagal taisyklę: sulfatas + prie jo pritvirtinto elemento pavadinimas. Be to, sulfatų formulės sudaromos pakeičiant kiekvieno jono krūvį į elemento indeksą, o indekso „1“ rašyti nereikia:

Pavyzdžiai:

At⁺¹ TIK₄^2- → At₂TIK₄→ natrio sulfatas

mg⁺² TIK₄^2- → MgSO4₄→ magnio sulfatas

Čia⁺² TIK₄^2- → Byla₄→ kalcio sulfatas

Ba⁺² TIK₄^2- → BASO₄→ bario sulfatas

Al⁺³ TIK₄^2- → Al₂(TIK₄)₃→ aliuminio sulfatas

Druskos, kuriose yra sulfato jono, paprastai tirpsta vandenyje, išskyrus keturias išimtis: kalcio sulfatas (CaSO₄), stroncio sulfatas (SrSO₄), bario sulfatas (BaSO₄) ir švino sulfatas (PbSO₄). Taip yra todėl, kad tarp šių katijonų yra didelė rišamoji energija (Ca²⁺, pone²⁺, Ba²⁺ ir Pb²⁺) ir sulfatas, nes jie visi turi krūvį +2, o sulfato anijonas - -2. Taigi nutraukti tą ryšį tampa sunkiau.

Sulfatai randami kristalinių grotelių pavidalu dėl traukos, kurią vienas kitam sukelia priešingi krūviai, kaip parodyta žemiau vario sulfato atveju (CuSO₄):

Sulfatai gamtoje yra daugiausia mineralų pavidalu. Žr. Keletą pavyzdžių:

baritas → bario sulfatas;

Gipsas → kalcio sulfatas;

Celestitas → stroncio sulfatas;

anglesiGerai → švino sulfatas;

Glauberitas → dvigubas kalcio ir natrio sulfatas: CaNa₂(TIK₄)₂;

Kalio alūnas (kalinitas) → hidratuotas dvigubas kalio aliuminio sulfatas: KAl (SO₄) 2.11H₂O

Tarp pagrindinių sulfatų kasdieniame gyvenime turime kalcio sulfatą, kuris bevandenėje formoje (be vandens) naudojamas gaminant mokyklinę kreidą. Kai jis yra dihidrato pavidalo, (CaSO₄ .2 val₂O), jis žinomas kaip gipsas ir yra gausesnis. Kaitinant susidaro kalcio sulfato hemihidratas (CaSO₄. ½H₂O), kuris yra gipsas, naudojamas ortopedijoje, dantų formose, civilinėse statybose ir dažuose.

Kita svarbi druska yra smagnio sulfatas (MgSO4₄), žinomas kaip skarčiojo al arba „Epsom“ druska, veikianti vidurius, naudojama masažui ir atpalaiduojančioms vonioms.

Jennifer Fogaça
Baigė chemiją