Sulfati. Sestava, lastnosti in uporaba sulfatov

Sulfati so ionske spojine, ki vsebujejo anion SO₄^2-, ki se imenuje sulfatni anion.

Žveplo je element družine 16 ali VI-A, kar pomeni, da ima v svoji valentni lupini 6 elektronov. Po pravilu okteta bi moral prejeti še 2 elektrona, da bi imel v zadnji elektronski lupini 8 elektronov in bi bil tako stabilen. Toda žveplo se širi z oktetom, saj gre za element, ki se nahaja v tretjem obdobju tabele Občasno, relativno veliko, kar mu omogoča, da sprejme več kot osem elektronov okoli.

Tako se, kot je razvidno spodaj, valenčna stopnja žvepla širi in ima skupaj 12 elektronov. Toda dva atoma kisika še vedno nista stabilna, vsak s sedmimi elektroni v valentni lupini, zato morata za stabilizacijo sprejeti še en elektron. Iz tega razloga je naboj vsakega od teh dveh atomov -1, kar povzroči skupni naboj za anion -2:

Anionski sulfat lahko izvira iz žveplove kisline (H₂SAMO_{4 (aq)}) prikazano spodaj:

Žveplova kislina reagira z neko bazo v nevtralizacijski reakciji in tvori anorgansko sol, ki je naš sulfat, in tudi vodo:

Splošna reakcija: žveplova kislina + baza → Sol (sulfat) + voda

H₂SAMO₄ + 2 Çoh →Ç₂SAMO₄+ 2 H₂O

Glej spodnji primer, kjer nastaja kalijev sulfat:

H₂SAMO₄ + 2 KOH →K₂SAMO₄+ 2 H₂O

Upoštevajte, da je nomenklatura sulfata narejena preprosto po pravilu: sulfat + ime elementa, pritrjenega nanj. Poleg tega so formule za sulfate narejene z zamenjavo naboja vsakega iona za indeks elementov, pri čemer indeksa "1" ni treba zapisati:

Primeri:

Ob⁺¹ SAMO₄^2- → Ob₂SAMO₄→ natrijev sulfat

mg⁺² SAMO₄^2- → MgSO4₄→ magnezijev sulfat

Tukaj⁺² SAMO₄^2- → Ovitek₄→ kalcijev sulfat

Ba⁺² SAMO₄^2- → BASO₄→ barijev sulfat

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

Soli, ki vsebujejo sulfatni ion, so običajno topne v vodi, izjeme so štiri: kalcijev sulfat (CaSO₄), stroncijev sulfat (SrSO₄), barijev sulfat (BaSO₄) in svinčev sulfat (PbSO₄). To je zato, ker je med temi kationi velika vezavna energija (Ca²⁺gospod²⁺, Ba²⁺ in Pb²⁺) in sulfata, saj imajo vsi naboj +2, sulfatni anion pa naboj -2. Tako je pretrganje te povezave težje.

Sulfati najdemo v obliki kristalnih mrež zaradi privlačnosti, ki jo imajo nasprotni naboji drug na drugega, kot je prikazano spodaj na primeru bakrovega sulfata (CuSO₄):

V naravi se sulfati nahajajo predvsem v obliki mineralov. Oglejte si nekaj primerov:

barit → barijev sulfat;

Mavec → kalcijev sulfat;

Celestite → stroncijev sulfat;

anglesiv redu → svinčev sulfat;

Glauberite → dvojni kalcij in natrijev sulfat: CaNa₂(SAMO₄)₂;

Kalijev alum (kalinit) → hidratirani dvojni kalijev aluminijev sulfat: KAl (SO₄) 2,11 H₂O

Med glavnimi sulfati v vsakdanjem življenju imamo kalcijev sulfat, ki se v brezvodni obliki (brez vode) uporablja pri izdelavi šolske krede. Ko je v obliki dihidrata, (CaSO₄ .2h₂O), znan je pod imenom sadra in ga je več. Po segrevanju tvori kalcijev sulfat hemihidrat (CaSO₄. ½H₂O), ki je mavec, ki se uporablja v ortopediji, zobnih kalupih, gradbeni industriji in barvah.

Druga pomembna sol je smagnezijev sulfat (MgSO4₄), znan kot sgrenka al ali sol Epsom, ki deluje odvajalno in se uporablja za masaže in sproščujoče kopeli.

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije