Сульфаты. Состав, свойства и применение сульфатов

Сульфаты - это ионные соединения, содержащие анион SO₄^2-, который называется сульфат-анионом.

Сера является элементом семейства 16 или VI-A, что означает, что в валентной оболочке у нее 6 электронов. Согласно правилу октетов, необходимо получить еще 2 электрона, чтобы иметь 8 электронов в последней электронной оболочке и, таким образом, быть стабильным. Но сера подвергается октетному расширению, так как это элемент, расположенный в третьем периоде Таблицы. Периодический, будучи относительно большим, что позволяет ему размещать более восьми электронов на своем вокруг.

Таким образом, как можно увидеть ниже, уровень валентности серы расширяется и содержит в общей сложности 12 электронов. Но два атома кислорода по-прежнему нестабильны, каждый с семью электронами в валентной оболочке, поэтому для стабилизации требуется еще один электрон. По этой причине заряд каждого из этих двух атомов равен -1, в результате чего общий заряд аниона равен -2:

Сульфат-анион может происходить из серной кислоты (H₂ТОЛЬКО_{4 (водн.)}) показано ниже:

Серная кислота реагирует с некоторым основанием в реакции нейтрализации, образуя неорганическую соль, которая является нашим сульфатом, а также воду:

Общая реакция: серная кислота + основание → Соль (сульфат) + вода

ЧАС₂ТОЛЬКО₄ + 2 Çой →Ç₂ТОЛЬКО₄+ 2 часа₂О

См. Пример ниже, где образуется сульфат калия:

ЧАС₂ТОЛЬКО₄ + 2 КОН →K₂ТОЛЬКО₄+ 2 часа₂О

Обратите внимание, что номенклатура сульфата определяется простым правилом: сульфат + название присоединенного к нему элемента. Кроме того, формулы для сульфатов составляются путем замены заряда каждого иона на индекс элемента, при этом нет необходимости записывать индекс «1»:

Примеры:

В⁺¹ ТОЛЬКО₄^2- → В₂ТОЛЬКО₄→ сульфат натрия

мг⁺² ТОЛЬКО₄^2- → MgSO4₄→ сульфат магния

Здесь⁺² ТОЛЬКО₄^2- → Дело₄→ сульфат кальция

Ба⁺² ТОЛЬКО₄^2- → БАСО₄→ сульфат бария

Al⁺³ ТОЛЬКО₄^2- → Al₂(ТОЛЬКО₄)₃→ сульфат алюминия

Соли, содержащие сульфат-ион, обычно растворимы в воде, за исключением четырех: сульфат кальция (CaSO₄), сульфат стронция (SrSO₄), сульфат бария (BaSO₄) и сульфата свинца (PbSO₄). Это связано с тем, что между этими катионами существует высокая энергия связи (Ca²⁺, сэр²⁺, Ba²⁺ и Pb²⁺) и сульфат, так как все они имеют заряд +2, а сульфат-анион имеет заряд -2. Таким образом, разорвать эту связь становится труднее.

Сульфаты находятся в форме кристаллических решеток из-за притяжения, которое противоположные заряды оказывают друг на друга, как показано ниже в случае сульфата меди (CuSO₄):

Сульфаты встречаются в природе в основном в виде минералов. См. Несколько примеров:

барит → сульфат бария;

Гипс → сульфат кальция;

Целестит → сульфат стронция;

AnglesiОК → сульфат свинца;

Глауберит → двойной сульфат кальция и натрия: CaNa₂(ТОЛЬКО₄)₂;

Квасцы калия (калинит) → гидратированный двойной сульфат алюминия калия: KAl (SO₄) 2,11H₂О

Среди основных сульфатов в повседневной жизни у нас есть сульфат кальция, который в безводной форме (без воды) используется при производстве школьного мела. Когда он находится в дигидратной форме, (CaSO₄ .2ч₂O), он известен как гипс и встречается чаще. При нагревании образует полугидрат сульфата кальция (CaSO₄. ½ЧАС₂O), который представляет собой гипс, используемый в ортопедии, стоматологических формах, гражданском строительстве и красках.

Еще одна важная соль - это соль.сульфат магния (MgSO4₄), известный как sгорькая соль или соль Эпсома, которая обладает слабительным действием и используется для массажа и расслабляющих ванн.

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет