Sók

Sók kémiai vegyületek, amelyek pozitív töltésű ionokból, úgynevezett kationokból és negatív töltésű ionokból, úgynevezett anionokból állnak. Ezen ionok között ionos kötések vannak. Szinte minden ilyen típusú kötést tartalmazó vegyületet sónak nevezünk. Nál nél szervetlen sók a kationokat gyakran fémek, az anionokat pedig nem fémek vagy azok oxidjai alkotják. Szilárd anyagként együtt kristályrácsot alkotnak. Mikor szerves sók Minden olyan vegyületre vonatkozik, amelyben legalább egy anion vagy kation szerves vegyület. Kapcsolatok, ahol minden kation vagy. minden anion a protonok (H +) vagy a hidroxidok (OH -) által képzett vegyületeket nem nevezzük sóknak, mivel savas vagy bázisos hatásuk az előtérben van.

További ajánlott szakismeretek

Tartósan pontos tesztsúly a 12 ingyenes tippnek köszönhetően

Útmutató az alapvető mérési technikákhoz a laboratóriumban

Hogyan érhet el pontos mérési eredményeket minden nap?

Tartalomjegyzék

Szervetlen sók

Példák kationokra és anionokra

A sók tulajdonságai

Egyéb kationok és anionok

A nemfémekből képződött ionok azonban léteznek a kationok között is. Az ammónium-kation (NH4 +) például az ammónium-szulfát ((NH4) 2SO4) képződik. Vannak olyan szerves vegyületek, amelyek analógak az ammóniumvegyületekkel (kvaterner ammóniumvegyületek), amelyeket az alábbiakban részletesebben leírunk.
A proton (H +) kationként is megjelenhet sókban, pl. B. a nátrium-sóhidrogénszulfát (NaHSO4). Ha csak H + -ionok vannak jelen, akkor már nem beszélhetünk sókról. A szulfátok esetében a protonokkal csak a kénsav (H2SO4) kapcsolódhat. A foszfátok között hasonló sók is ismertek: nátrium-foszfát, dinátriumhidrogénfoszfát, nátriumdihidrogénfoszfát. Ha csak protonok vannak jelen, a vegyületet foszforsavnak (H3 PO4) nevezik.
A fém-oxidok a földkéreg nagy részét teszik ki, sóként is felfoghatók. Az anion O 2− (oxidion) önmagában csak olvadt állapotban lévő sókkal, szilárd állapotban vagy vizes oldataikban nem ismert. A fémnek (M) előnyösen oxidációs számot (vegyérték) rendelnek, ahelyett, hogy kationokról beszélnénk. Az egyik egy-, két-, három- és többértékű fémekről beszél (M I, M II, M III). Az O -II értéket az oxidionhoz rendeltük. A fémek vegyértéke tehát meghatározza a megfelelő vegyület arányképletét: M I 2O, M II O, M III 2O3. Ha egy oxidot „oldhatónak” tekintenek, akkor egy meghatározott kémiai reakció megy végbe, például:

A nátrium-oxid vízzel reagálva hidroxid-ionokat képez, így nátron-szódát képezve.
A kalcium-oxid (CaO) is hasonlóan reagál gyors mész hívott is oltott mész (Ca (OH) 2). Nagyon sok oxid nem reagál a vízzel. A vas (III) -oxid (Fe2O3) (rozsda) nem vízoldható vegyület.
Szulfidok. A természetben az ásványi anyagokat gyakran szulfidként (S 2−) találják, pl. B. pirit- és rézfény. A szulfidok sóknak is tekinthetők. A nátrium-szulfid (Na2S) oldható só, a legtöbb szulfid, például a cink-szulfid (ZnS) és a réz (II) -szulfid (CuS) gyakorlatilag nem oldódik vízben. Az analitikai kémia során a különböző fémszulfidok eltérő (rossz) oldhatóságát használják az elemek elválasztására (a hidrogén-szulfid csoport elválasztási folyamatában).
Egyes átmeneti fémek nemcsak kationokat, hanem anionokat is képezhetnek oxidként. A króm képezheti a kromátokat ([CrO4] 2−), az aniont kálium-kromátban (K2 [CrO4]) és a mangán-permanganátokat ([MnO4] -), az anionokat a kálium-permanganátban (K [MnO4]).

Mikor komplex sók az egyik sókat jelöl, amelyekben a Molekulák független (stabil) ionok vannak jelen - ellentétben az olyan atomokkal, mint a [CrO4] 2−, amelyek atomokból állnak. A kálium-hexacianoferrát (II) (K4 [Fe (CN) 6]) esetében a Fe 2+ vasion és hat cianidcsoport (CN -) együtt négy negatív töltésű stabil aniont alkotnak. A hexacianoferrát (II) anion az egyik komplex. A sóban ionos kötések vannak a káliumionok és a hexacianoferrát (II) anion között. Hasonlóképpen, a (III) általános képletű vasion Fe 3+ kálium-hexacianoferrát (K3 [Fe (CN) 6]) is komplex sót képez. A K3-ban [Fe (CN) 6] a Fe 3+ vasion hat cianidcsoporttal (CN -) együtt három negatív töltésű stabil aniont képez.

Kristályvíz

Az ionok mellett sok só bizonyos mennyiségben tartalmaz vízmolekulákat is, az úgynevezett kristályvizet. Az arány képletében is meg van határozva, mint például a nátrium-szulfát-dekahidrát esetében: Na2SO4 · 10 H2O.

Kettős sók

A csak egyetlen kationtípussal (M) rendelkező sók mellett két különböző kationt tartalmazó sók is ismertek. Ezeket a sókat kettős sóknak nevezzük, mint például az alumíniumot, amelynek általános összetétele M I M III (SO 4) 2. Példa: alumínium-kálium-szulfát-dodekahidrát (KAl (SO4) 2 12 H2O).

A koncepció határai Sók

Az anyagokat sóknak nevezzük, ha a vegyület részecskéi között ionos kötések vannak. Nem könnyű azonban meghatározni, hogy létezik-e ilyen típusú kötés. Míg a kalcium-oxid (CaO) ionos kötésekkel rendelkezik, a króm (VI) -oxid (CrO3) csak kovalens kötésekkel rendelkezik Cr és O között; ezért már nem szabad sónak nevezni. Ezért gyakran okosabb nem sókból, hanem általában sókból származó oxidokat használni Fém-oxidok beszel.
A sókat általában kémiai vegyületekként értik, mivel meghatározott összetételűek különböző kémiai elemek. Azonban a kevert kristályok két olyan sóból ismertek, amelyek nem sztöchiometrikusan állnak: A kálium-permanganát (K [MnO4]) szinte bármilyen arányban (még ha csak a bárium-szulfát egy bizonyos maximumáig is) kevert kristályokat képez bárium-szulfáttal (Ba [SO4]). mert az alkatrészeknek hasonló kristályszerkezete és rácstávolsága van. A vegyes vegyületek kémiai hasonlósága vagy azonos vegyértékűsége nem feltétlenül szükséges a kevert kristályok képződéséhez.

Szerves sók

A fent leírt szervetlen sók mellett számos szerves vegyület sója is létezik. Ezen sók anionjai a szerves savakból származnak. Itt fontosak a karbonsavak sói, például az ecetsav, amelyek közül sokat sóknak nevezünk Acetátok (CH3COO-). A só-nátrium-acetát Na + -val vagy a réz-acetát Cu 2+ -val képezhető. Az ecetsav monokarbonsav (csak egy -COOH csoporttal rendelkezik), és csak egy vegyértékű anionokat képez. A citromsav egy trikarbonsav (három -COOH csoporttal rendelkezik) és háromértékű anionokat képezhet; sóikat citrátoknak nevezzük. Például ismert a nátrium-citrát és a kalcium-citrát sója. Sok acetát és citrát képez kristályt, de nem ez az igazi oka annak, hogy sónak nevezzük őket. A valódi és egyetlen ok az anionok és a kationok közötti ionkötések jelenlétének tudható be. A szerves vegyületek ionjain belül kovalens kötések vannak.

A zsírsavak közé tartozó karbonsavak sói gyakorlati jelentőséggel bírnak. A zsírsavak nátrium- vagy káliumsóit szappannak nevezzük. Különböző zsírsav-sók keverékei vannak jelen a szappanokban. Gyakorlati hasznát találják túrószappannak vagy puha szappannak. Konkrét példaként a palmitinsav sókat képez, amelyek Palmitates hogy megnevezzék. Az ilyen nagy szerves molekulákon alapuló sók általában nem kristályosak.

A szervetlen szulfátokhoz (SO4 2−) hasonlóan vannak szerves szulfátok (R-O-SO3 -), például nátrium-lauril-szulfát, amelyeket felületaktív anyagként használnak a samponokban és a tusfürdőkben. Az alkoholokból ismertek a sók, az alkoholátok is. Az alkoholok rendkívül gyenge savak, ezért szinte soha nem hívják így. Agresszív reakciókörülmények között R-O - M + (M = fém) formájú vegyületek nyerhetők. Sok szervetlen oxidhoz (MO) hasonlítva az alkoholátok vízzel érintkezve hidrolízissel reagálnak, és a megfelelő alkoholok képződnek.

Oxidáló sók hidrolízise

Nátrium-etanolát	C2H5ONa + H2O → C2H5OH + Na + + OH -
Nátrium-oxid	Na2O + H2O → 2 Na + + 2 OH -

A szerves kationok közül fontosak az ammónium-kationhoz (NH4 +) analóg vegyületek. Általában kvaterner ammóniumvegyületeknek hívják őket. Ezekben a vegyületekben a nitrogénatom általában négy alkilcsoportot (R-) és egy pozitív töltést hordoz. Például az alkil-ammónium-vegyület, a cetil-trimetil-ammónium-bromid egy szerves ammónium-vegyület, amelyben egy brómatom anionként van jelen. A három rövid és egy hosszú alkilcsoportot tartalmazó ammóniumvegyületek gyakorlati jelentőséggel bírnak, mivel ezek a kationok megmutatják a felületaktív anyagok tulajdonságait vizes oldatban. Az ilyen típusú vegyületek fontos szerepet játszanak az élőlények anyagcseréjében is, mint pl B. a kolin.

Elvileg minden szerves amin kationká válhat, ha protont vesz fel (H +). Az ammónia (NH3) és az ammóniumion (NH4 +) reakciójához hasonlóan például egy primer amin (R-NH2; R = szerves gyök) reagál az R-NH3 + kationra. Mivel ezek a vegyületek általában polárosabbak és ezért könnyebben vízoldhatók, mint az eredeti anyagok, a nitrogéntartalmú hatóanyagokat például sósavvá alakítva sókká, úgynevezett hidrokloridokká alakítják át. Ez megkönnyíti a szervezetbe történő felszívódásukat. Az eredeti vegyületekkel ellentétben a hidrokloridok átkristályosítással is könnyebben tisztíthatók.

A pozitív molekulák mellett vagy Negatív töltést hordozva vannak olyan molekulák is, amelyek negatívak és pozitív töltésűek legyenek. Felhívták őket Belső sók vagy Zwitterions. A betaincsoport az egyik belső só, amelynek legegyszerűbb vegyülete a betain.

Az aminosavaknak van egy karboxilcsoportja (-COOH) és egy aminocsoportja (-NH2), így savas és bázikus reakcióba léphetnek. A belső semlegesítés során egy anionos (-COO-) és egy kationos (-NH3 +) csoport, és így ikerion képződik. A legegyszerűbb aminosav az alanin, amely vízben könnyen oldódik. A vízben oldott más ionokkal ellentétben a kettős ionok rossz (nincs) elektromos vezetőképességet mutatnak. (Amfolit)