Salt-

Salter är komplexa ämnen som består av metallkatjoner och anjoner av syrarester. IUPAC definierar salter som kemiska föreningar bestående av katjoner och anjoner [1] . Det finns en annan definition: salter är ämnen som kan erhållas genom växelverkan mellan syror och baser med utsläpp av vatten [2] .

Förutom metallkatjoner kan salter innehålla ammoniumkatjoner NH 4 + , fosfonium PH 4 + och deras organiska derivat, samt komplexa katjoner etc. Anjoner i salter är anjoner av syraresterna av olika Brönsted-syror - både oorganiska och organiska , inklusive karbanjoner och komplexa anjoner [3] .

M. V. Lomonosov beskrev i sina verk om kemi och fysik begreppet "salt" [4] [5] enligt följande:

Namnet salter syftar på ömtåliga kroppar som löses upp i vatten, och det förblir genomskinligt; de antänds inte om de i sin rena form utsätts för eld. Deras typer: vitriol och alla andra metallsalter, alun, borax, grädde av tandsten, essentiella växtsalter, salt av tandsten och kaliumklorid, flyktigt urinsalt, salpeter, vanlig vår-, havs- och stensalt, ammoniak, Epsomsalt och andra erhållna salter som ett resultat av kemiskt arbete.

Salttyper

Om vi betraktar salter som ersättningsprodukter av katjoner i syror eller hydroxogrupper i baser , kan följande typer av salter särskiljas [3] :

Genomsnittliga (normala) salter är produkter av substitution av metallkatjoner av alla vätekatjoner i syramolekyler ( Na 2 CO 3 , K 3 PO 4 ).
Syrasalter är produkter av partiell ersättning av vätekatjoner i syror med metallkatjoner ( NaHCO 3 , K 2 HPO 4 ). De bildas när en bas neutraliseras med ett överskott av en syra (det vill säga under förhållanden med brist på en bas eller ett överskott av en syra).
Basiska salter är produkter av ofullständig substitution av hydroxogrupper i basen (OH- ) med syrarester ( ( CuOH ) 2CO3 ) . De bildas under förhållanden med överskott av bas eller brist på syra.
Komplexa salter ( Na2 [ Zn(OH) 4 ] )

Beroende på antalet katjoner och anjoner som finns i strukturen särskiljs följande typer av salter [6] :

Enkla salter - salter som består av en typ av katjon och en typ av anjon ( NaCl )
Dubbelsalter är salter som innehåller två olika katjoner ( KAl(SO 4 ) 2 12 H 2 O ).
Blandsalter är salter som innehåller två olika anjoner ( Ca(OCl)Cl ).

Det finns också hydratiserade salter ( kristallhydrater ), som inkluderar molekyler av kristallisationsvatten , till exempel Na 2 SO 4 10 H 2 O , och komplexa salter som innehåller en komplex katjon eller komplex anjon ( K 4 [Fe(CN) 6 ] ). Inre salter bildas av bipolära joner , det vill säga molekyler som innehåller både en positivt laddad och en negativt laddad atom [7] .

Saltnomenklatur

Nomenklatur för salter av syrehaltiga syror

Namnen på salter förknippas vanligtvis med namnen på motsvarande syror . Eftersom många syror på ryska har triviala eller traditionella namn, finns liknande namn ( nitrater , fosfater , karbonater , etc.) också bevarade för salter [8] .

De traditionella namnen på salter består av namnen på anjoner i nominativfallet och namnen på katjonerna i genitivfallet [9] . Namnen på anjoner är byggda på basis av ryska eller latinska namn på syrabildande element. Om ett syrabildande element kan ha ett oxidationstillstånd, så läggs suffixet -at till dess namn :

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

Om ett syrabildande element kan ta två oxidationstillstånd, används för anjonen som bildas av detta element i ett högre oxidationstillstånd suffixet -at , och för anjonen med elementet i ett lägre oxidationstillstånd - suffixet -it :

SO 4 2 - sulfat , SO32 - sulfit . _ _

Om ett element kan ta tre oxidationstillstånd, så används för de högsta, mellersta och lägsta oxidationstillstånden suffixen - at , - it och suffixet - det med prefixet hypo - respektive:

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

Slutligen, i fallet med element som tar fyra oxidationstillstånd, används prefixet per - och suffix -at för det högsta oxidationstillståndet , sedan (i ordning efter minskande oxidationstillstånd) suffixet -at , suffixet -it och suffixet - det med prefixet hypo -:

ClO 4 - - perklorat , ClO 3 - - klorat , ClO 2 - - klorit , ClO - är hypoklorit [10] .

Prefixen meta- , orto- , poly- , di- , tri- , peroxo- etc., som traditionellt förekommer i syrornas namn, finns också bevarade i anjonernas namn [9] .

Namnen på katjoner motsvarar namnen på de grundämnen som de är bildade av: vid behov anges antalet atomer i katjonen (dirtuti (2+) Hg 2 2+ katjon, tetraarsenisk (2+) Som 4 2+ katjon ) och oxidationstillståndet för atomen, om den är variabel [11] .

Namnen på sura salter bildas genom att lägga till prefixet hydro - till namnet på anjonen. Om det finns mer än en väteatom per anjon, anges dess mängd med hjälp av ett multiplicerande prefix ( NaHCO 3 - natriumbikarbonat, NaH 2 PO 4 - natriumdivätefosfat). På liknande sätt, för att bilda namnen på huvudsalterna, används prefixen hydroxo - ((FeOH)NO 3 - järn (II) hydroxonitrat) [12] .

Kristallina hydrater får namn genom att lägga till ordet hydrat till det traditionella eller systematiska namnet på saltet ( Pb (BrO 3 ) 2 H 2 O - bly (II) bromathydrat, Na 2 CO 3 10 H 2 O - natriumkarbonatdekahydrat) . Om strukturen för det kristallina hydratet är känd, kan nomenklaturen för komplexa föreningar ([Be(H 2 O) 4 ]SO 4 -tetraaquaberyllium(II)-sulfat) [13] användas .

För vissa klasser av salter finns det gruppnamn, till exempel alun - för dubbelsulfater av den allmänna formen M I M III (SO 4 ) 2 12 H 2 O, där M I är natrium , kalium , rubidium , cesium , tallium eller ammoniumkatjoner och M III - katjoner av aluminium , gallium , indium , tallium , titan , vanadin , krom , mangan , järn , kobolt , rodium eller iridium [14] .

För mer komplexa eller sällsynta salter används systematiska namn, som bildas enligt reglerna i nomenklaturen för komplexa föreningar [8] . Enligt denna nomenklatur är salt uppdelat i yttre och inre sfärer (katjon och anjon): den senare består av en central atom och ligander - atomer associerade med den centrala atomen. Namnet på saltet bildas enligt följande. Först skrivs namnet på den inre sfären (anjon) i nominativfallet, bestående av namnen på liganderna (prefix) och det centrala elementet (roten) med suffixet -at och en indikation på dess oxidationstillstånd . Sedan läggs namnen på atomerna i den yttre sfären (katjoner) i genitivfallet till namnet [15] .

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

Nomenklatur för salter av anoxiska syror

För att bilda namnen på salter av syrefria syror använder de de allmänna reglerna för att sammanställa namnen på binära föreningar : antingen används universella nomenklaturregler som anger numeriska prefix, eller Stock-metoden som anger graden av oxidation, där den andra metoden är föredraget.

Namnen på halogeniderna är uppbyggda av namnet på halogenen med suffixet - id och katjonen ( NaBr - natriumbromid, SF 6 - svavel (VI) fluorid, eller svavelhexafluorid, Nb 6 I 11 - hexaniobium undekajodid). Dessutom finns det en klass av pseudohalider - salter som innehåller anjoner med halogenidliknande egenskaper. Deras namn är bildade på liknande sätt ( Fe(CN) 2 är järn(II)cyanid, AgNCS är silver(I)tiocyanat) [16] .

Kalkogenider som innehåller svavel , selen och tellur som anjoner kallas sulfider, selenider och tellurider. Svavelväte och väteselenid kan bilda sura salter , som kallas hydrosulfider respektive hydroselenider ( ZnS är zinksulfid , SiS2 är kiseldisulfid , NaHS är natriumhydrosulfid). Dubbla sulfider kallas, vilket indikerar två katjoner genom ett bindestreck: (FeCu)S 2 - järn-koppardisulfid [17] .

Fysikaliska egenskaper och struktur hos salter

Som regel är salter kristallina ämnen med ett jonkristallgitter . Till exempel är kristaller av halogenider av alkali- och jordalkalimetaller ( NaCl , CsCl , CaF2 ) byggda av anjoner som är belägna enligt principen om den tätaste sfäriska packningen , och katjoner som upptar tomrum i denna packning. Joniska kristaller av salter kan också byggas från syrarester kombinerade till ändlösa anjoniska fragment och tredimensionella ramverk med katjoner i kaviteter ( silikater ). En sådan struktur återspeglas i deras fysikaliska egenskaper på motsvarande sätt: de har höga smältpunkter , i fast tillstånd är de dielektriska [18] .

Salter med en molekylär (kovalent) struktur är också kända (till exempel aluminiumklorid AlCl3 ) . För många salter är naturen hos kemiska bindningar mellan jonisk och kovalent [7] .

Av särskilt intresse är joniska vätskor — salter med en smältpunkt under 100°C. Förutom den anomala smältpunkten har joniska vätskor praktiskt taget noll mättnadsångtryck och hög viskositet . De speciella egenskaperna hos dessa salter förklaras av katjonens låga symmetri, den svaga interaktionen mellan jonerna och den goda laddningsfördelningen hos katjonen [19] .

En viktig egenskap hos salter är deras löslighet i vatten. Enligt detta kriterium särskiljs lösliga, svagt lösliga och olösliga salter.

Att vara i naturen

Många mineraler är salter som bildar avlagringar (till exempel halit , sylvin , fluorit ). ${\mathsf {NaCl))$ ${\mathsf {KCl))$ ${\displaystyle {\mathsf {CaF_{2))))$

Hämta metoder

Det finns olika metoder för att få salter:

Reaktion av syror med metaller , basiska och amfotära 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 av sura oxider med alkalier , basiska och amfotära oxider/hydroxider:

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

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

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

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

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

Interaktionen mellan salter och syror , andra salter ( om en produkt som kommer från reaktionssfären bildas ):

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

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

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

Interaktionen mellan enkla ämnen:

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

Interaktion av baser med icke-metaller , till exempel med halogener :

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

Kristallhydrater erhålls vanligtvis under kristallisation av salt från vattenlösningar, men kristallsolvat av salter är också kända, som fälls ut från icke-vattenhaltiga lösningsmedel (till exempel CaBr 2 ·3 C 2 H 5 OH) [7] .

Kemiska egenskaper

Kemiska egenskaper bestäms av egenskaperna hos katjoner och anjoner som utgör deras sammansättning.

Salter interagerar med syror och baser om reaktionen resulterar i en produkt som lämnar reaktionssfären (fällning, gas, dåligt dissocierande ämnen, till exempel vatten ):

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

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

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

Salter interagerar med metaller om den fria metallen är belägen till vänster om metallen i saltets sammansättning i den elektrokemiska aktivitetsserien för metaller :

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

Salter interagerar med varandra om reaktionsprodukten lämnar reaktionssfären (gas, fällning eller vatten bildas); inklusive dessa reaktioner kan äga rum med en förändring i oxidationstillstånden för atomerna i reagenserna:

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

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

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

Vissa salter sönderdelas vid upphettning:

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

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

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

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

Dissociation i vattenlösningar

När de löses i vatten, dissocierar salter helt eller delvis till joner . Om dissociationen sker fullständigt är salterna starka elektrolyter , annars är de svaga [7] . Ett exempel på typiska starka elektrolyter är alkalimetallsalter, som finns i lösning i form av solvatiserade joner [2] . Trots det faktum att teorin är utbredd och säger att salter i en vattenlösning dissocierar fullständigt, observeras i verkligheten partiell dissociation för de flesta salter, till exempel innehåller en 0,1 M FeCl 3 -lösning endast 10 % Fe 3+ -katjoner . som 42 % FeCl2 + katjoner , 40 % FeCl2 + katjoner , 6 % FeOH 2+ katjoner och 2 % Fe(OH) 2+ katjoner [20] .

Salthydrolys

Vissa salter i vattenlösning kan hydrolyseras [7] . Denna reaktion fortskrider reversibelt för salter av svaga syror ( Na 2 CO 3 ) eller svaga baser ( CuCl 2 ), och irreversibelt för salter av svaga syror och svaga baser ( Al 2 S 3 ).

Värdet av salter för människor

Namnet på salterna	Innehållsprodukter	Inverkan på människokroppen	Saltbristsjukdomar
1. Kalciumsalter	Mjölk, fisk, grönsaker	Öka bentillväxt och styrka	Dålig skeletttillväxt, karies, etc.
2. Järnsalter	Nötlever, Nötkött	De är en del av hemoglobinet	Anemi
3. Magnesiumsalter	Ärtor, torkade aprikoser	Förbättra tarmfunktionen	Försämring av matsmältningssystemet

Tillämpning av salter

Salter används flitigt både i produktionen och i vardagen.

Salter av saltsyra . Av kloriderna är natriumklorid och kaliumklorid de mest använda .
Natriumklorid (bordssalt) isoleras från sjö- och havsvatten, och bryts även i saltgruvor. Bordssalt används till mat. Inom industrin fungerar natriumklorid som råvara för produktion av klor , natriumhydroxid och soda .
Kaliumklorid används i jordbruket som kaliumgödsel.
Salter av svavelsyra . Inom konstruktion och medicin används halvvattenhaltigt gips , erhållet genom rostning av sten (kalciumsulfatdihydrat), i stor utsträckning . När det blandas med vatten stelnar det snabbt för att bilda kalciumsulfatdihydrat , dvs gips.
Natriumsulfatdekahydrat används som råvara för framställning av läsk.
Salter av salpetersyra . Nitrater används oftast som gödningsmedel i jordbruket. De viktigaste av dessa är natriumnitrat , kaliumnitrat , kalciumnitrat och ammoniumnitrat . Vanligtvis kallas dessa salter för salpeter .
Av ortofosfater är kalciumortofosfat det viktigaste . Detta salt är huvudkomponenten i mineraler - fosforiter och apatiter. Fosforiter och apatiter används som råmaterial vid framställning av fosfatgödselmedel , som superfosfat och fällning .
Salter av kolsyra . Kalciumkarbonat används som råvara för kalkproduktion.
Natriumkarbonat (läsk) används vid glastillverkning och tvåltillverkning.
Kalciumkarbonat förekommer också naturligt i form av kalksten , krita och marmor .

Salt bildgalleri

Se även

Anteckningar

↑ IUPAC Gold Book-salt . Hämtad 21 maj 2013. Arkiverad från originalet 23 maj 2013. (obestämd)
↑ 1 2 SOZH, 1999 .
↑ 1 2 Zefirov, 1995 , sid. 376.
↑ M. V. Lomonosov. Proceedings in Kemi och Fysik . Lomonosovs historiska minnesmuseum. Hämtad: 24 oktober 2013. (obestämd)
↑ M. V. Lomonosov. En introduktion till sann fysikalisk kemi . Grundläggande elektroniskt bibliotek. — Paragraf 111. Hämtad 24 oktober 2013. (obestämd)
↑ Zefirov, 1995 , sid. 376-377.
↑ 1 2 3 4 5 Zefirov, 1995 , sid. 377.
↑ 1 2 Lidin, 1983 , sid. 46.
↑ 1 2 Lidin, 1983 , sid. 48.
↑ Lidin, 1983 , sid. 47-48.
↑ Lidin, 1983 , sid. 13-14.
↑ Lidin, 1983 , sid. 50-51.
↑ Lidin, 1983 , sid. 53.
↑ Lidin, 1983 , sid. 54.
↑ Lidin, 1983 , sid. 65.
↑ Lidin, 1983 , sid. 28-30.
↑ Lidin, 1983 , sid. 32-33.
↑ Kemisk uppslagsverk/red. 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 -salter är för det mesta INTE joniserade // J. Chem. Educ. - 1996. - Vol. 75 , nr. 5 . - s. 421-423 . doi : 10.1021 / ed073p421 .

Litteratur

Girichev GV Molekylstruktur av salter av syrehaltiga syror // Soros Educational Journal . - 1999. - Nr 11 . - S. 40-44 .
Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L., Tsvetkov A. A. Grunderna i nomenklaturen för oorganiska ämnen / Ed. B.D. Stepina. - M . : Chemistry, 1983. - 112 sid.
Chemical Encyclopedia / Ed. N.S. Zefirova. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1995. - T. 4. - ISBN 5-85270-092-4 .

Ordböcker och uppslagsverk

Stor katalanska
Stor ryss
Great Soviet (1 upplaga)
Brockhaus och Efron
Brockhaus

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