Sole to związki chemiczne, będące pochodnymi kwasów, w których atomy wodoru zostały zastąpione atomami metalu (ewentualnie kationem amonu). Sole można też zdefiniować inaczej: to pochodne wodorotlenków metali, w których grupa hydroksylowa została zastąpiona resztą kwasową.
Wszystkie sole mają budowę jonową, tzn. między kationem metalu, a anionem reszt kwasowej występuje wiązanie jonowe.
Podział soli:
- ze względu resztę kwasową budującą daną sól:
- sole beztlenowe – to pochodne kwasów beztlenowych
np. NaCl, MgBr2,
- sole tlenowe - to pochodne kwasów tlenowych
np. Na2CO3, KClO3, CaSO4
|
Sole tlenowe – ważniejsze aniony
|
Sole beztlenowe – ważniejsze aniony
| ||
|
wzór chemiczny anionu
|
początek nazwy soli
|
wzór chemiczny anionu
|
początek nazwy soli
|
|
SO42-
|
siarczan (VI)
|
S2-
|
siarczek
|
|
SO32-
|
siarczan (IV)
|
Cl-
|
chlorek
|
|
CO32-
|
węglan
|
Br-
|
bromek
|
|
NO3-
|
azotan (V)
|
F-
|
fluorek
|
|
NO2-
|
azotan (III)
|
I-
|
jodek
|
|
PO43-
|
ortofosforan (V)
| ||
|
ClO2-
|
chloran (III)
| ||
|
ClO3-
|
chloran (V)
| ||
|
ClO4-
|
chloran (VII)
| ||
|
SiO32-
|
metakrzemian
| ||
- ze względu na rodzaj podstawienia, atomów wodoru i grup hydroksylowych
- sole obojętne - ich cząsteczki zawierają tylko kationy metali oraz aniony reszt kwasowych
- sole proste – ich cząsteczki zbudowane są z kationów jednego metalu i anionów jednej reszty kwasowej
- sole obojętne - ich cząsteczki zawierają tylko kationy metali oraz aniony reszt kwasowych
np. CaS, NaNO3, ZnSO4, MgCl2
- sole podwójne – ich cząsteczki są zbudowane z dwóch różnych kationów metali lud dwóch różnych anionów reszt kwasowych
np. NaKSO4 – siarczan (VI) potasu – sodu
AlSO4Cl – chlorek siarczan (VI) glinu
- sole wielokrotne – zawierają wiele różnych rodzajów zarówno kationów metali, jak i anionów reszt kwasowych
np. K2Na2Al(OH)6(SO4)2 /ałunit/
- hydroksosole - cząsteczki oprócz kationów metali i anionów reszt kwasowych zawierają jeszcze aniony hydroksylowe.
np. Mg(OH)Cl – chlorek wodorotlenek magnezu
Al(OH)SO4 – siarczan (VI) wodorotlenek glinu
Al(OH)2Br – bromek diwodorotlenek glinu
- wodorosole – ich cząsteczki oprócz kationów metali i anionów reszt kwasowych zawierają jeszcze kationy wodoru.
np. NaHSO3 - wodorosiarczan (IV) sodu
Ca(H2PO4)2 – diwodoroortofosforan (V) wapnia
Mg(HCO3)2 – wodorowęglan magnezu
Niektóre sole krystalizując, zachowują w swojej strukturze cząsteczki wody. Sole takie, których cząsteczki zawierają tzw. wodę hydratacyjną nazywa się solami uwodnionymi lub hydratami.
Przykłady: CaSO4∙2 H2O – siarczan (VI) wapnia – woda (1/2), czyli zwyczajowo nazywany gipsem
CuSO4∙5 H2O – siarczan (VI) miedzi (II) – woda (1/5)
Właściwości fizyczne soli:
- na ogół ciała stałe
- przewodzą prąd i elektryczność
- ich rozpuszczalność w wodzie jest różna
Występowanie:
- stanowią główny składnik skorupy ziemskiej (przede wszystkim krzemiany i glinokrzemiany)
Istnieją także złoża poszczególnych soli np. halitu, czyli chlorku sodu występują w Wieliczce i Bochni; skały wapienne zawierające węglan wapnia; dolomity, stanowiąc mieszaninę węglanu wapnia i magnezu.
- jako substancje rozpuszczone występują w wodzie morskiej i źródlanej (przede wszystkim to jony: Na+, Cl-, K+, Mg2+, Ca2+, SO42-).
Reakcje:
Sole stopione i rozpuszczone w wodzie ulegają reakcjom dysocjacji elektrolitycznej (dzięki temu przewodzą prąd elektryczny):
Np. NaNO3
Na+ + NO3-
MgCl2Mg2+ + 2 Cl-
K3PO4 3 K+ + PO43-
(NH4)2SO3 2 NH42+ + SO32-
Sole pochodzące od :
- mocnych kwasów i słabych zasad ulegają hydrolizie kationowej (kwasowej)
Np. (NH4)2SO4 +2 H2O → 2 NH4OH + H2SO4
2 NH4+ + 2 H2O → 2 NH4OH + 2 H+
Roztwory wodne tych soli mają odczyn kwasowy
- słabych kwasów i mocnych zasad ulegają hydrolizie anionowe (zasadowej)
Np. K3PO4 + 3 H2O → 3 KOH + H3PO4
PO43- + 3 H2O → 3 OH- + PO43-
Roztwory wodne tych soli mają odczyn alkaliczny
- słabych kwasów i słabych zasad ulegają hydrolizie kationowo – anionowej (podwójnej: kwasowo- zasadowej)
Np. Al2(CO3)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3↓ + 3 H2CO3 (H2O + CO2↑)
2 Al3+ + 6 H2O → 2 Al(OH)3↓ + 6 H+
3 CO32- + 6 H2O → 3 H2CO3 + 6 OH-
Roztwory wodne tych soli mają odczyn obojętny.
- mocnych kwasów i mocnych zasad nie ulegają hydrolizie
Np. NaNO3 + H2O → NaOH + HNO3
H2O → OH- + H+
Roztwory wodne tych soli mają odczyn obojętny.
Metody otrzymywania soli.
kwas + zasada → sól + woda (reakcja zobojętniania)
HCl + NaOH → NaCl + H2O
kwas + metal → sól + wodór
HNO3 + K → KNO3 + ½ H2↑
kwas + tlenek metalu → sól + woda
H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O
zasada + tlenek niemetalu → sól + woda
2 KOH + SO2 → K2SO3 + H2O
tlenek metalu + tlenek niemetalu → sól
Na2O + CO2 → Na2CO3
metal + niemetal → sól
2 Na + Cl2 → 2 NaCl
sól 1 + sól 2 → sól 3 + sól 4
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2 NaCl
sól 1 + zasada 1→ sól 2 + wodorotlenek 2
AlCl3 + 3 NaOH → Al(OH)3↓ + 3 NaCl
sól 1 + kwas 1 → sól 2 + kwas 2
CaCl2 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + 2 HCl
sól 1 + metal 1 → sól 2 + metal 2
AlCl3 + 3 Na → 3 NaCl + Al
Zastosowanie:
- przemysł chemiczny
- produkcja nawozów sztucznych
- wyrób materiałów budowlanych (cegły, zaprawa wapienna)
- medycyna (wiele soli ma zastosowanie farmaceutyczne, gips stosuje się unieruchomiania złamanych kończyn)
- przemysł spożywczy (sole spełniają funkcje konserwantów)
- posypuje się nimi drogi i chodniki pokryte śniegiem (roztapiają wodę)
