Сульфати. Склад, властивості та застосування сульфатів

Сульфати - це іонні сполуки, що містять аніон SO₄^2-, який називається сульфат-аніоном.

Сірка є елементом сімейства 16 або VI-A, що означає, що вона має 6 електронів у валентній оболонці. Згідно з правилом октету, йому потрібно було б отримати ще 2 електрони, щоб мати 8 електронів в останній електронній оболонці і, отже, бути стабільним. Але сірка зазнає розширення октету, оскільки є елементом, що знаходиться в третьому періоді таблиці Періодична, будучи відносно великою, що дозволяє їй розмістити більше восьми електронів навколо.

Таким чином, як можна побачити нижче, рівень валентності сірки розширюється до загальної кількості 12 електронів. Але два атоми кисню все ще не стабільні, кожен із семи електронів у валентній оболонці, тому для стабілізації потрібно отримати ще один електрон. З цієї причини заряд кожного з цих двох атомів дорівнює -1, що призводить до загального заряду для аніона -2:

Сульфатний аніон може походити з сірчаної кислоти (H₂ТІЛЬКИ_{4 (вод.)}) показано нижче:

Сірчана кислота реагує з деякою основою, нейтралізуючи реакцію, утворюючи неорганічну сіль, яка є нашим сульфатом, а також воду:

Загальна реакція: Сірчана кислота + основа → Сіль (сульфат) + вода

H₂ТІЛЬКИ₄ + 2 Çой →Ç₂ТІЛЬКИ₄+ 2 год₂О

Дивіться приклад нижче, де утворюється сульфат калію:

H₂ТІЛЬКИ₄ + 2 КОН →К₂ТІЛЬКИ₄+ 2 год₂О

Зверніть увагу, що номенклатура сульфату робиться просто за правилом: сульфат + назва прикріпленого до нього елемента. Крім того, формули сульфатів складаються шляхом обміну зарядом кожного іона на індекс елемента, при цьому індекс "1" не потрібно писати:

Приклади:

В⁺¹ ТІЛЬКИ₄^2- → В₂ТІЛЬКИ₄→ сульфат натрію

мг⁺² ТІЛЬКИ₄^2- → MgSO4₄→ сульфат магнію

Ось⁺² ТІЛЬКИ₄^2- → Справа₄→ сульфат кальцію

Ба⁺² ТІЛЬКИ₄^2- → БАСО₄→ сульфат барію

Ал⁺³ ТІЛЬКИ₄^2- → Ал₂(ТІЛЬКИ₄)₃→ сульфат алюмінію

Солі, що містять сульфат-іон, зазвичай розчиняються у воді, виняток становлять чотири: сульфат кальцію (CaSO₄), сульфат стронцію (SrSO₄), сульфат барію (BaSO₄) та сульфату свинцю (PbSO₄). Це пов’язано з тим, що між цими катіонами існує висока енергія зв’язку (Ca²⁺сер²⁺, Ба²⁺ та Pb²⁺) і сульфату, оскільки всі вони мають заряд +2, а сульфатний аніон - заряд -2. Таким чином, розірвати цей зв’язок стає важче.

Сульфати містяться у вигляді кристалічних решіток через притягання, яке протилежні заряди чинять один на одного, як показано нижче у випадку мідного купоросу (CuSO₄):

Сульфати зустрічаються в природі переважно у вигляді мінералів. Див. Кілька прикладів:

барит → сульфат барію;

Гіпс → сульфат кальцію;

Целестіт → сульфат стронцію;

anglesiгаразд → сульфат свинцю;

Глауберите → подвійний сульфат кальцію та натрію: CaNa₂(ТІЛЬКИ₄)₂;

Калій галун (калініт) → гідратований подвійний калій сульфат алюмінію: KAl (SO₄) 2.11H₂О

Серед основних сульфатів у повсякденному житті ми маємо сульфат кальцію, який у безводному вигляді (без води) використовується для виготовлення шкільної крейди. Коли він знаходиться у формі дигідрату, (CaSO₄ .2 год₂O), він відомий як гіпс і є більш поширеним. При нагріванні він утворює напівгідрат сульфату кальцію (CaSO₄. ½H₂O) - штукатурка, що застосовується в ортопедії, стоматологічних формах, цивільному будівництві та фарбах.

Інша важлива сіль - це sсульфат магнію (MgSO4₄), відомий як sгіркий аль або Епсомова сіль, яка має послаблюючу дію і використовується для масажу та розслаблюючих ванн.

Дженніфер Фогача
Закінчив хімію