Sulfater. Sammensetning, egenskaper og anvendelser av sulfater

Sulfater er ioniske forbindelser som inneholder anionet SO₄^2-, som kalles sulfatanion.

Svovel er et element i 16- eller VI-A-familien, noe som betyr at den har 6 elektroner i valensskallet. I følge oktetregelen vil det trenge å motta 2 flere elektroner for å ha 8 elektroner i det siste elektronskallet og dermed være stabile. Men svovel gjennomgår oktettutvidelse, da det er et element som ligger i den tredje perioden av tabellen Periodisk, er relativt stor, noe som gjør det mulig å ta imot mer enn åtte elektroner til sitt rundt.

Som det kan sees nedenfor, utvider valensnivået til svovel seg til å huse totalt 12 elektroner. Men to oksygenatomer er fremdeles ikke stabile, hver med syv elektroner i valensskallet, og trenger dermed å motta ett elektron til for å stabilisere seg. Av denne grunn er ladningen til hvert av disse to atomene -1, noe som resulterer i en total ladning for anionet på -2:

Sulfatanionet kan komme fra svovelsyre (H₂KUN_{4 (aq)}) Vist under:

Svovelsyre reagerer med en eller annen base, i en nøytraliserende reaksjon, og danner et uorganisk salt, som er vårt sulfat, og også vann:

Generisk reaksjon: Svovelsyre + base → Salt (sulfat) + vann

H₂KUN₄ + 2 ÇÅh →Ç₂KUN₄+ 2 H₂O

Se et eksempel nedenfor der kaliumsulfat dannes:

H₂KUN₄ + 2 KOH →K₂KUN₄+ 2 H₂O

Merk at nomenklaturen til et sulfat gjøres ganske enkelt av regelen: sulfat + navnet på elementet festet til det. I tillegg lages formlene for sulfater ved å bytte ladningen til hvert ion mot elementindeksen, med indeksen "1" som ikke trenger å skrives:

Eksempler:

På⁺¹ KUN₄^2- → På₂KUN₄→ natriumsulfat

mg⁺² KUN₄^2- → MgSO4₄→ magnesiumsulfat

Her⁺² KUN₄^2- → Sak₄→ kalsiumsulfat

Ba⁺² KUN₄^2- → BASO₄→ bariumsulfat

Al⁺³ KUN₄^2- → Al₂(KUN₄)₃→ aluminiumsulfat

Salter som inneholder sulfationet er vanligvis oppløselige i vann, med unntak av fire: kalsiumsulfat (CaSO₄), strontiumsulfat (SrSO₄), bariumsulfat (BaSO₄) og blysulfat (PbSO₄). Dette er fordi det er høy bindingsenergi mellom disse kationene (Ca²⁺, Herr²⁺, Ba²⁺ og Pb²⁺) og sulfatet, siden de alle har en +2 ladning og sulfatanionen har en -2 ladning. Dermed blir det vanskeligere å bryte den forbindelsen.

Sulfater finnes i form av krystallinske gitter, på grunn av tiltrekningen som motsatte ladninger utøver på hverandre, som vist nedenfor når det gjelder kobbersulfat (CuSO₄):

Sulfater finnes i naturen hovedsakelig i form av mineraler. Se noen eksempler:

baritt → bariumsulfat;

Gips → kalsiumsulfat;

Celestite → strontiumsulfat;

anglesiOK → bly sulfat;

Glauberitt → dobbelt kalsium og natriumsulfat: CaNa₂(KUN₄)₂;

Kaliumalum (kalinitt) → hydratisert dobbeltkaliumaluminiumsulfat: KAl (SO₄) 2,11 H₂O

Blant de viktigste sulfatene i hverdagen har vi kalsiumsulfat, som i vannfri form (uten vann) brukes til fremstilling av skolekritt. Når det er i dihydratform, (CaSO₄ .2t₂O), det er kjent som gips og er mer rikelig. Ved oppvarming danner den kalsiumsulfathemihydrat (CaSO₄. ½H₂O), som er gips, brukt i ortopedi, tannformer, sivil konstruksjon og maling.

Et annet viktig salt er smagnesiumsulfat (MgSO4₄), kjent som sbitter al eller Epsom salt, som har avføringsmiddel og brukes til massasje og avslappende bad.

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi