Salt

Salte er komplekse stoffer, der består af metalkationer og anioner af syrerester. IUPAC definerer salte som kemiske forbindelser bestående af kationer og anioner [1] . Der er en anden definition: salte er stoffer, der kan opnås ved vekselvirkning af syrer og baser med frigivelse af vand [2] .

Salte kan foruden metalkationer indeholde ammoniumkationer NH 4 + , phosphonium PH 4 + og deres organiske derivater, samt komplekse kationer osv. Anioner i salte er anioner af syreresten af forskellige Brønsted-syrer - både uorganiske og organiske , herunder carbanioner og komplekse anioner [3] .

M. V. Lomonosov beskrev i sine værker om kemi og fysik begrebet "salt" [4] [5] som følger:

Navnet salte henviser til skrøbelige legemer, der opløses i vand, og det forbliver gennemsigtigt; de antændes ikke, hvis de i deres rene form udsættes for ild. Deres typer: vitriol og alle andre metalsalte, alun, borax, fløde af tandsten, essentielle plantesalte, salt af tandsten og potaske, flygtigt urinsalt, salpeter, almindelig kildesalt, hav- og stensalt, ammoniak, Epsom-salt og andre opnåede salte som følge af kemisk arbejde.

Salttyper

Hvis vi betragter salte som erstatningsprodukter af kationer i syrer eller hydroxogrupper i baser , så kan der skelnes mellem følgende typer af salte [3] :

Gennemsnitlige (normale) salte er produkterne af substitution af alle hydrogenkationer i syremolekyler med metalkationer ( Na 2 CO 3 , K 3 PO 4 ).
Syresalte er produkter af delvis erstatning af hydrogenkationer i syrer med metalkationer ( NaHCO 3 , K 2 HPO 4 ). De dannes, når en base neutraliseres med et overskud af en syre (det vil sige under forhold med mangel på en base eller et overskud af en syre).
Basiske salte er produkter af ufuldstændig substitution af hydroxogrupper i basen (OH - ) med syrerester ( (CuOH) 2 CO 3 ). De dannes under forhold med overskydende base eller mangel på syre.
Komplekse salte ( Na 2 [Zn(OH) 4 ] )

I henhold til antallet af kationer og anioner , der er til stede i strukturen , skelnes følgende typer af salte [6] :

Simple salte - salte bestående af én type kation og én type anion ( NaCl )
Dobbeltsalte er salte, der indeholder to forskellige kationer ( KAl(SO 4 ) 2 12 H 2 O ).
Blandede salte er salte, der indeholder to forskellige anioner ( Ca(OCl)Cl ).

Der er også hydratiserede salte ( krystalhydrater ), som omfatter molekyler af krystallisationsvand , for eksempel Na 2 SO 4 10 H 2 O , og komplekse salte, der indeholder en kompleks kation eller kompleks anion ( K 4 [Fe(CN) 6 ] ). Indre salte dannes af bipolære ioner , det vil sige molekyler, der indeholder både et positivt ladet og et negativt ladet atom [7] .

Saltnomenklatur

Nomenklatur for salte af oxygenholdige syrer

Navnene på salte forbindes normalt med navnene på de tilsvarende syrer . Da mange syrer på russisk har trivielle eller traditionelle navne, er lignende navne ( nitrater , fosfater , karbonater osv.) også bevaret for salte [8] .

De traditionelle navne på salte består af navnene på anioner i nominativ kasus og navnene på kationer i genitiv kasus [9] . Navnene på anioner er bygget på basis af russiske eller latinske navne på syredannende elementer. Hvis et syredannende grundstof kan have én oxidationstilstand, tilføjes suffikset -at til dets navn :

CO 3 2 - carbonat , GeO 3 2- - germanate.

Hvis et syredannende grundstof kan tage to oxidationstilstande, så bruges for anionen dannet af dette grundstof i en højere oxidationstilstand endelsen -at , og for anionen med grundstoffet i en lavere oxidationstilstand - endelsen -it :

SO 4 2 - sulfat , SO 3 2 - sulfit .

Hvis et grundstof kan tage tre oxidationstilstande, så bruges for den højeste, mellemste og laveste oxidationstilstand henholdsvis suffikserne - at , - it og suffikset - det med præfikset hypo :

NO 3 -- nitrat , _ NO 2 - - nitrit , NO 2 2- - hyponitrit.

Til sidst, i tilfælde af grundstoffer, der tager fire oxidationstilstande, bruges præfikset per - og suffiks - at for den højeste oxidationstilstand , derefter (i rækkefølge efter faldende oxidationstilstand) suffikset - at , suffikset - it og suffikset - det med præfikset hypo -:

ClO 4 - - perchlorat , ClO 3 - - chlorat , ClO 2 - - chlorit , ClO - er hypochlorit [10] .

Præfikserne meta- , ortho- , poly- , di- , tri- , peroxo- osv., der traditionelt findes i navnene på syrer, er også bevaret i navnene på anioner [9] .

Navnene på kationer svarer til navnene på de grundstoffer, de er dannet af: om nødvendigt angives antallet af atomer i kationen (dirtuti (2+) Hg 2 2+ kation, tetraarsenisk (2+) Som 4 2+ kation ) og oxidationstilstanden for atomet, hvis den er variabel [11] .

Navnene på sure salte dannes ved at tilføje præfikset hydro - til navnet på anionen. Hvis der er mere end et hydrogenatom pr. anion, angives mængden af det ved hjælp af et multiplikationspræfiks ( NaHCO 3 - natriumbicarbonat, NaH 2 PO 4 - natriumdihydrogenphosphat). Tilsvarende bruges præfikserne hydroxo - ((FeOH)NO 3 - jern (II) hydroxonitrat) til at danne navnene på hovedsaltene [12] .

Krystallinske hydrater får navne ved at tilføje ordet hydrat til det traditionelle eller systematiske navn på saltet ( Pb (BrO 3 ) 2 H 2 O - bly (II) bromathydrat, Na 2 CO 3 10 H 2 O - natriumcarbonat decahydrat) . Hvis strukturen af det krystallinske hydrat er kendt, så kan nomenklaturen af komplekse forbindelser ([Be(H 2 O) 4 ]SO 4 - tetraaquaberyllium(II) sulfat) [13] anvendes .

For nogle klasser af salte er der gruppenavne, for eksempel alun - for dobbeltsulfater af den generelle form M I M III (SO 4 ) 2 12 H 2 O, hvor M I er natrium , kalium , rubidium , cæsium , thallium eller ammoniumkationer , og M III -kationer af aluminium , gallium , indium , thallium , titanium , vanadium , chrom , mangan , jern , cobalt , rhodium eller iridium [14] .

For mere komplekse eller sjældne salte anvendes systematiske navne, som er dannet efter reglerne i nomenklaturen for komplekse forbindelser [8] . Ifølge denne nomenklatur er salt opdelt i ydre og indre sfærer (kation og anion): sidstnævnte består af et centralt atom og ligander - atomer forbundet med det centrale atom. Navnet på saltet dannes som følger. Først skrives navnet på den indre sfære (anion) i nominativ kasus, bestående af navnene på ligander (præfikser) og det centrale element (rod) med suffikset -at og en indikation af dets oxidationstilstand . Derefter tilføjes navnene på atomerne i den ydre sfære (kationer) i genitiv kasus til navnet [15] .

LiBO 3 - lithiumtrioxoborat (III) Na 2 Cr 2 O 7 - natriumheptaoxodikromat (VI) NaHSO 4 - hydrogen-natriumtetraoxosulfat (VI)

Nomenklatur af salte af syrefrie syrer

Til at danne navnene på salte af iltfrie syrer bruger de de generelle regler for sammensætning af navnene på binære forbindelser : enten bruges universelle nomenklaturregler, der angiver numeriske præfikser, eller Stock-metoden, der angiver oxidationsgraden, hvor den anden metode er foretrækkes.

Navnene på halogeniderne er opbygget af navnet på halogenet med suffikset - id og kationen ( NaBr - natriumbromid, SF 6 - svovl (VI) fluorid eller svovlhexafluorid, Nb 6 I 11 - hexaniobium undecaiodid). Derudover er der en klasse af pseudohalider - salte, der indeholder anioner med halogenidlignende egenskaber. Deres navne er dannet på lignende måde ( Fe(CN) 2 er jern(II)cyanid, AgNCS er sølv(I)thiocyanat) [16] .

Chalcogenider , der indeholder svovl , selen og tellur som anioner , kaldes sulfider, selenider og tellurider. Hydrogensulfid og hydrogenselenid kan danne sure salte , som kaldes henholdsvis hydrosulfider og hydroselenider ( ZnS er zinksulfid , SiS2 er siliciumdisulfid, NaHS er natriumhydrosulfid). Dobbelt sulfider kaldes, hvilket indikerer to kationer gennem en bindestreg: (FeCu)S 2 - jern-kobber disulfid [17] .

Fysiske egenskaber og struktur af salte

Som regel er salte krystallinske stoffer med et ionisk krystalgitter . For eksempel er krystaller af halogenider af alkali- og jordalkalimetaller ( NaCl , CsCl , CaF 2 ) bygget af anioner placeret i overensstemmelse med princippet om den tætteste sfæriske pakning , og kationer, der optager hulrum i denne pakning. Ioniske krystaller af salte kan også bygges af syrerester kombineret til endeløse anioniske fragmenter og tredimensionelle rammer med kationer i hulrum ( silicater ). En sådan struktur afspejles i deres fysiske egenskaber på en tilsvarende måde: de har høje smeltepunkter , i fast tilstand er de dielektriske stoffer [18] .

Salte med en molekylær (kovalent) struktur er også kendt (f.eks . aluminiumchlorid AlCl3 ). For mange salte er karakteren af kemiske bindinger mellem ionisk og kovalent [7] .

Af særlig interesse er ioniske væsker — salte med et smeltepunkt under 100°C. Ud over det unormale smeltepunkt har ioniske væsker praktisk talt nul mætning damptryk og høj viskositet . Disse saltes særlige egenskaber forklares af kationens lave symmetri, den svage interaktion mellem ionerne og kationens gode ladningsfordeling [19] .

En vigtig egenskab ved salte er deres opløselighed i vand. Ifølge dette kriterium skelnes der mellem opløselige, svagt opløselige og uopløselige salte.

At være i naturen

Mange mineraler er salte, der danner aflejringer (for eksempel halit , sylvin , fluorit ). ${\mathsf {NaCl))$ ${\mathsf {KCl))$ ${\displaystyle {\mathsf {CaF_{2))))$

Hent metoder

Der er forskellige metoder til at opnå salte:

Reaktion af syrer med metaller , basiske og amfotere oxider / hydroxider :

${\mathsf {H_{2}SO_{4}+Mg\longrightarrow MgSO_{4}+H_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {H_{2}SO_{4}+MgO\longrightarrow MgSO_{4}+H_{2}O}}$

${\mathsf {3H_{2}SO_{4}+Al_{2}O_{3}\longrightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3}+3\ H_{2}O))$

Interaktion mellem sure oxider og alkalier , basiske og amfotere oxider/hydroxider:

${\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\longrightarrow CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O))$

${\mathsf {CaO+SiO_{2}\longrightarrow CaSiO_{3))}$

${\mathsf {Al_{2}O_{3}+3\ SO_{3}\longrightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3}}}$

${\mathsf {Mg(OH)_{2}+CO_{2}\longrightarrow MgCO_{3}\downarrow +H_{2}O))$

${\mathsf {Zn(OH)_{2}+SO_{3}\longrightarrow ZnSO_{4}+H_{2}O))$

Samspillet mellem salte og syrer , andre salte ( hvis der dannes et produkt, der kommer fra reaktionssfæren ):

${\mathsf {CaCO_{3}+2HCl\longrightarrow CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow ))$

${\mathsf {CuCl_{2}+Na_{2}S\longrightarrow 2NaCl+CuS\downarrow ))$

${\mathsf {2Na_{2}CO_{3}+2MgCl_{2}+H_{2}O\longrightarrow [Mg(OH)]_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow +4NaCl))$

Samspillet mellem simple stoffer:

${\mathsf {Fe+S\longrightarrow FeS}}$

Interaktion af baser med ikke-metaller , for eksempel med halogener :

${\mathsf {Ca(OH)_{2}+Cl_{2}\longrightarrow Ca(OCl)Cl+H_{2}O))$

Krystalhydrater opnås sædvanligvis under krystallisation af salt fra vandige opløsninger, dog kendes også krystalsolvater af salte, som udfældes fra ikke-vandige opløsningsmidler (f.eks. CaBr 2 ·3 C 2 H 5 OH) [7] .

Kemiske egenskaber

Kemiske egenskaber bestemmes af egenskaberne af kationer og anioner , der udgør deres sammensætning.

Salte interagerer med syrer og baser , hvis reaktionen resulterer i et produkt, der forlader reaktionssfæren (præcipitat, gas, dårligt dissocierende stoffer, f.eks. vand ):

${\mathsf {BaCl_{2}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow BaSO_{4}\downarrow +2HCl))$

${\mathsf {NaHCO_{3}+HCl\longrightarrow NaCl+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2HCl\longrightarrow 2NaCl+H_{2}SiO_{3}\downarrow ))$

Salte interagerer med metaller , hvis det frie metal er placeret til venstre for metallet i saltets sammensætning i den elektrokemiske aktivitetsrække af metaller :

${\mathsf {Cu+HgCl_{2}\longrightarrow CuCl_{2}+Hg))$

Salte interagerer med hinanden, hvis reaktionsproduktet forlader reaktionssfæren (gas, bundfald eller vand dannes); herunder disse reaktioner kan finde sted med en ændring i oxidationstilstandene af reagensernes atomer:

${\mathsf {CaCl_{2}+Na_{2}CO_{3}\longrightarrow CaCO_{3}\downarrow +2NaCl))$

${\mathsf {AgNO_{3}+NaCl\longrightarrow AgCl\downarrow +NaNO_{3))}$

${\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+3Na_{2}SO_{3}+4H_{2}SO_{4}\longrightarrow Cr_{2}(SO_{4})_{3} +3Na_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}$

Nogle salte nedbrydes ved opvarmning:

${\mathsf {CuCO_{3}\longrightarrow CuO+CO_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}\longrightarrow Ca(NO_{2})_{2}+O_{2}\uparrow ))$

${\mathsf {NH_{4}NO_{3}\longrightarrow N_{2}O\uparrow +2H_{2}O))$

${\mathsf {NH_{4}NO_{2}\longrightarrow N_{2}\uparrow +2H_{2}O))$

Dissociation i vandige opløsninger

Når salte opløses i vand, dissocieres helt eller delvist til ioner . Hvis dissociationen sker fuldstændigt, så er saltene stærke elektrolytter , ellers er de svage [7] . Et eksempel på typiske stærke elektrolytter er alkalimetalsalte, som findes i opløsning i form af solvatiserede ioner [2] . På trods af at teorien er udbredt, og at salte i en vandig opløsning dissocierer fuldstændigt, observeres der i virkeligheden delvis dissociation for de fleste salte, for eksempel indeholder en 0,1 M FeCl 3 opløsning kun 10 % Fe 3+ kationer , samt som 42 % FeCl 2+ kationer , 40 % FeCl 2+ kationer, 6 % FeOH 2+ kationer og 2 % Fe(OH) 2+ kationer [20] .

Salthydrolyse

Nogle salte i vandig opløsning er i stand til at hydrolyse [7] . Denne reaktion forløber reversibelt for salte af svage syrer ( Na 2 CO 3 ) eller svage baser ( CuCl 2 ) og irreversibelt for salte af svage syrer og svage baser ( Al 2 S 3 ).

Værdien af salte for mennesker

Navnet på saltene	Indholdsprodukter	Indvirkning på den menneskelige krop	Saltmangelsygdomme
1. Calciumsalte	Mælk, fisk, grøntsager	Øge knoglevækst og styrke	Dårlig skeletvækst, huller i tænderne mv.
2. Jernsalte	Okselever, oksekød	De er en del af hæmoglobin	Anæmi
3. Magnesiumsalte	Ærter, tørrede abrikoser	Forbedre tarmfunktionen	Forringelse af fordøjelsessystemet

Anvendelse af salte

Salte er meget brugt både i produktionen og i hverdagen.

Salte af saltsyre . Af kloriderne er natriumchlorid og kaliumchlorid de mest anvendte .
Natriumchlorid (bordsalt) er isoleret fra sø- og havvand og udvindes også i saltminer. Bordsalt bruges til mad. I industrien tjener natriumchlorid som råmateriale til fremstilling af klor , natriumhydroxid og sodavand .
Kaliumchlorid bruges i landbruget som kaliumchloridgødning.
Salte af svovlsyre . I konstruktion og medicin er semi-vandig gips , opnået ved ristning af sten (calciumsulfatdihydrat), meget udbredt . Når det blandes med vand, sætter det hurtigt til dannelse af calciumsulfatdihydrat , dvs. gips.
Natriumsulfatdecahydrat bruges som råmateriale til fremstilling af sodavand.
Salte af salpetersyre . Nitrater er mest almindeligt anvendt som gødning i landbruget. De vigtigste af disse er natriumnitrat , kaliumnitrat , calciumnitrat og ammoniumnitrat . Normalt kaldes disse salte for salpetere .
Af orthophosphater er calciumorthofosfat det vigtigste . Dette salt er hovedbestanddelen af mineraler - phosphoritter og apatitter. Fosforitter og apatitter anvendes som råmaterialer i produktionen af fosfatgødning , såsom superfosfat og bundfald .
Salte af kulsyre . Calciumcarbonat bruges som råmateriale til kalkproduktion.
Natriumcarbonat (sodavand) bruges til glasfremstilling og sæbefremstilling.
Calciumcarbonat forekommer også naturligt i form af kalksten , kridt og marmor .

Salt billedgalleri

Se også

Noter

↑ IUPAC Gold Book-salt . Hentet 21. maj 2013. Arkiveret fra originalen 23. maj 2013. (ubestemt)
↑ 1 2 SOZH, 1999 .
↑ 1 2 Zefirov, 1995 , s. 376.
↑ M. V. Lomonosov. Proceedings in Kemi og Fysik . Lomonosovs historiske mindemuseum. Hentet: 24. oktober 2013. (ubestemt)
↑ M. V. Lomonosov. En introduktion til ægte fysisk kemi . Grundlæggende elektronisk bibliotek. — Paragraf 111. Hentet 24. oktober 2013. (ubestemt)
↑ Zefirov, 1995 , s. 376-377.
↑ 1 2 3 4 5 Zefirov, 1995 , s. 377.
↑ 1 2 Lidin, 1983 , s. 46.
↑ 1 2 Lidin, 1983 , s. 48.
↑ Lidin, 1983 , s. 47-48.
↑ Lidin, 1983 , s. 13-14.
↑ Lidin, 1983 , s. 50-51.
↑ Lidin, 1983 , s. 53.
↑ Lidin, 1983 , s. 54.
↑ Lidin, 1983 , s. 65.
↑ Lidin, 1983 , s. 28-30.
↑ Lidin, 1983 , s. 32-33.
↑ Chemical Encyclopedia / Ed. I. L. Knunyants. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1990. - T. 2. - ISBN 5-85270-035-5 .
↑ Wasserscheid P., Keim W. Ionic Liquids—New "Solutions" for Transition Metal Catalysis // Angew . Chem. Int. Ed. - 2000. - Vol. 39 , nr. 21 . - P. 3772-3789 . - doi : 10.1002/1521-3773(20001103)39:21<3772::AID-ANIE3772>3.0.CO;2-5 . — PMID 11091453 .
↑ Hawkes SJ Salte er for det meste IKKE ioniserede // J. Chem. Educ. - 1996. - Bd. 75 , nr. 5 . - S. 421-423 . doi : 10.1021 / ed073p421 .

Litteratur

Girichev GV Molekylestruktur af salte af oxygenholdige syrer // Soros Educational Journal . - 1999. - Nr. 11 . - S. 40-44 .
Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L., Tsvetkov A. A. Grundlæggende om nomenklaturen for uorganiske stoffer / Ed. B.D. Stepina. - M . : Kemi, 1983. - 112 s.
Chemical Encyclopedia / Ed. N.S. Zefirova. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1995. - T. 4. - ISBN 5-85270-092-4 .

Ordbøger og encyklopædier

Fantastisk catalansk
Stor russer
Great Soviet (1 udg.)
Brockhaus og Efron
Brockhaus

I bibliografiske kataloger
BNF : 12098275p GND : 4051413-4 J9U : 987007553422005171 LCCN : sh85116900 NDL : 00561925 NKC : ph189247