Săruri

Tag-uri

Partajeaza in Google Classroom

Partajeaza cu Google Classroom

Susține Lectii-Virtuale!

Scurtă definiție

Sărurile sunt compușii rezultați prin reacția dintre un acid și o bază, cu eliminare de apă, proces prin care hidrogenul acidului este înlocuit de un ion metalic sau de un alt ion pozitiv (cation). În general, sărurile sunt compuși ionici cristalini.

Definiție Descarcă PDF

Structură
Formulă Generală
Clasificare

Săruri neutre
Săruri acide
Săruri bazice

Nomenclatură
Proprietăți

Reacția dintre săruri și metale
Reacția dintre săruri și hidroxizi alcalini
Reacția dintre săruri și acizi
Reacția dintre două săruri diferite

Metode generale de obținere

Reacția dintre un acid și o bază
Reacția dintre un acid și o sare
Reacția dintre o bază și o sare
Reacția dintre două săruri
Reacția dintre un metal și un acid
Reacția dintre un metal și o sare
Combinarea directă a elementelor

Structură
Dacă se tratează soluția unui acid cu o soluție de bază, atunci ionii de hidrogen (respectiv hidroniu, H₃O⁺) se combină cu ionii de hidroxid formând apă:

$H_3O^++OH^-\rightarrow 2H_2O$

Dacă în urma reacției s-au combinat practic toți ionii H₃O⁺ și OH^- (neutralizare), în soluție rămân numai ionii negativi ai acizilor (ioni de radicali acizi) și ionii pozitivi ai bazelor (ionii de metal), care, având sarcini de semn contrar, se atrag. Când soluția este suficient de concentrată se produce cristalizarea. Produsul rezultat este o sare. De exemplu, în cazul reacției:

$NaOH+HCl\rightarrow Na^++Cl^-+H_2O$
ionii Na⁺ și Cl^- rămân în soluție; la concentrarea soluției se formează rețeaua cristalină a clorurii se sodiu, pe care o cunoaștem cu toții drept sare de bucătărie.

Prin urmare, sărurile sunt compușii rezultați prin combinarea dintre un acid și o bază, cu eliminare de apă, proces prin care hidrogenul acidului este înlocuit de un metal sau de un alt ion pozitiv. În general, sărurile sunt compuși ionici cristalini, adică sunt substanțe formate dintr-un ion pozitiv (cation, precum Na⁺, Ca²⁺, NH₄⁺) și dintr-un ion negativ (anion, precum Cl^-, SO₄^2-, NO₃^-) care sunt ținuți împreună prin legături ionice și formează o rețea cristalină. Uneori, mai sunt considerați săruri și compușii covalenți metalici, precum TiCl₄.

Formula generală
Având în vedere că o sare este alcătuită dintr-un metal și un radical acid, formula generală a unei sări poate fi scrisă M_nR_m, unde M reprezintă metalul, R - radicalul acid, m - valența metalului, iar n - valența radicalului acid. Așadar, pentru stabilirea formulei unei sări trebuie să fie cunoscute valența metalului și valența radicalului acid.

O altă modalitate de a reprezenta formula generală a unei sări este (cation)_a(anion)_b x nH₂O, unde a și b reprezintă numărul de ioni, iar n - numărul de molecule de apă (când e cazul). De exemplu: CaCl₂ x 6H₂O.

Clasificare
După comportarea lor, sărurile se pot împărți în: săruri neutre, săruri acide și săruri bazice.

a) Sărurile neutre (sau normale) sunt combinații în care toți atomii de hidrogen din molecula de acid sunt înlocuiți prin atomi de metal (adică au rezultat prin saturare reciprocă între cantități echivalente de acid și bază). Exemple de săruri neutre sunt:

clorură de sodiu, NaCl
sulfat de sodiu, Na₂SO₄
sulfat de cupru (II), CuSO₄
carbonat de calciu, CaCO₃.

Când hidrogenul acidului este înlocuit prin două metale diferite, sărurile rezultate se numesc săruri duble. De exemplu, KAl(SO₄)₂ este un sulfat dublu de aluminiu și potasiu.

b) Sărurile acide sunt combinații care conțin în moleculă unul sau doi atomi de hidrogen de la acidul de la care a provenit sarea (adică au rezultat în urma reacției dintre mai mulți echivalenți de acid cu un echivalent de bază). De exemplu, în afară de carbonatul de sodiu (care e o sare neutră), Na₂CO₃, mai există un carbonat acid, în care numai un atom de hidrogen a fost înlocuit cu un atom de sodiu, deci în molecula sării a mai rămas un atom de hidrogen; formula acestui carbonat, numit carbonat acid de sodiu, este: NaHCO₃. Se înțelege că:

acizii monoprotici (monobazici), precum HCl sau HNO₃, având în moleculă numai un atom de hidrogen, nu pot forma săruri acide;
aczii diprotici (dibazici), precum H₂SO₄ sau H₂CO₃, pot forma un singur tip de săruri acide, și anume săruri care au în moleculă unul din cei doi atomi de hidrogen ai acidului, celălalt atom de hidrogen fiind înlocuit cu un metal (de exemple NaHSO₄ - sulfat acid de sodiu, NaHCO₃ - carbonat acid de sodiu, Ca(HCO₃)₂ - carbonat acid de calciu);
acizii triprotici (tribazici), precum H₃PO₄ sau H₃AsO₄ (acid arsenic), pot forma două tipuri de săruri acide, și anume:
1. săruri în care metalul a înlocuit un singur atom de hidrogen al acidului și, prin urmare, în compoziția sării mai există doi atomi de hidrogen; acestea sunt săruri primare sau săruri biacide. De exemplu NaH₂PO₄ - fosfat diacid de sodiu, și NaH₂AsO₄ - arseniat diacid de sodiu.
2. săruri în care metalul a înlocuit doi atomi de hidrogen ai acidului și, prin urmare, în compoziția sării mai există un atom de hidrogen; acestea sunt săruri secundare sau monoacide. De exemplu Na₂HPO₄ - fosfat monoacid de sodiu, și Na₂HAsO₄ - arseniat monoacid de sodiu.

c) Săruri bazice sau hidroxizi-săruri sunt combinații care conțin în moleculă una sau mai multe grupe OH de la baza de la care a provenit sarea (adică un rezultat în urma reacției dintre un echivalent de acid cu mai mulți echivalenți de bază). De exemlpu, BiOH(NO₃)₂ și Bi(OH)₂NO₃. În aceste două exemple, grupele OH provin de la hidroxidul de bismut, Bi(OH)₃.

După cum în molecula sării există una sau două grupe OH, sărurile respective sunt săruri monobazice sau săruri dibazice.

Clasificarea generală a sărurilor:

Săruri acide

- Săruri diacide

NaH₂PO₄ - fosfat diacid de sodiu, numit și fosfat monosodic
NaH₂PO₄ - arseniat diacid de sodiu, numit și arseniat monosodic

- Săruri monoacide

Na₂HPO₄ - fosfat monoacid de sodiu, numit și fosfat disodic
Na₂HAsO₄ - arseniat monoacid de sodiu, numit și arseniat disodic

Săruri neutre

Na₃PO₄ - fosfat de sodiu,
Bi(NO₃)₃ - nitrat de bismut (III)

Săruri bazice

- Săruri monobazice

BiOH(NO₃)₂ - nitrat monobazic de bismut, numit și hidroxinitrat de bismut
Mg(OH)Cl - clorură bazică de magneziu, numit și hidroxiclorură de magneziu

- Săruri dibazice

Bi(OH)₂NO₃ - nitrat dibazic de bismut, numit și dihidroxinitrat de bismut
Cu₂(OH)₂CO₃- carbonat dibazic de cupru

Nomenclatură

Deoarece o sare este formată dintr-un radical acid - un anion, și un metal - un cation, numele sării trebuie să reflecte aceste două componente.

Numele radicalului acid (al anionului)
La acizii binari (al căror nume are terminația hidric), anionii au numele format din numele elementului și sufixul ură, De exemplu, acid clorhidric - clorură; acid sulfhidric - sulfură.

La acizii poliatomici (adică oxoacizii) al căror nume este terminat în ic, anionii au numele format din numele elementului și sufixul at. De exemplu, acid sulfuric - sulfat, acid carbonic - carbonat.

Terminația it la numele elementului indică o stare inferioară de oxidare a acestuia. De exemplu, acid sulfuros - sulfit, acid azotos - azotit, acid hipocloros - hipoclorit.

Numele metalului (al cationului)
Când metalul din compoziția sării are o singură stare de oxidare, numele lui rămâne neschimbat; el se leagă de numele anionului prin prepoziția de. De exemplu, clorură de sodiu, sulfat de calciu.

La sărurile binare, la care metalul poate avea diferite stări de oxidare, proporția stoechiometrică între elemente se indică în mod obișnuit, fie prin prefixele numerice mono, bi, tri, tetra, penta etc. care precedează numele elementului la care se referă, fie prin numere romane care reprezintă numărul de oxidare (sau valența stoechiometrică) a elementului, notate în paranteze imediat după numele acestuia. De exemplu, TiCl₂ se numește biclorură de titan sau clorură de titan (II); TiCl₃ se numește triclorură de titan sau clorură de titan (III); TiCl₄ se numește tetraclorură de titan sau clorură de titan (IV), etc.

Indicarea valențelor metalului prin sufixele os și ic se restrânge numai pentru elementele care nu prezintă mai mult de două grade de oxidare. De exemplu:

FeSO₄ - sulfat feros sau sulfat de fier (II)
Cu₂SO₄- sulfat cupros sau sulfat de cupru (I)
Fe₂(SO₄)₃ - sulfat feric sau sulfat de fier (III)
CuSO4 - sulfat cupric sau sulfat de cupru (II), se mai numește popular și piatră vânătă.

În mod obișnuit, pentru a indica o sare acidă se intercalează cuvântul acid între numele radicalului acid și numele metalului sării respective (nume care rămâne neschimbat). De exemplu, NaHCO₃ se numește carbonat acid de sodiu. După o nomenclatură mai veche, numele sării acide se formează cu ajutorul prefixului bi la radicalul acid. De exemplu, în loc de carbonat acid de sodiu se mai spune bicarbonat de sodiu. După nomenclatura internațională numele unei sări ce conține hidrogen acidic, adică o sare acidă, se formează cu ajutorul cuvântului hidrogen (care indică hidrogenul prezent în moleculă ce poate fi înlocuit) notat imedait după numele anionului. De exemplu, NaHSO₄ - sulfat de hidrogen și sodiu.

Când acizii de la care derivă sarea sunt tribazici, pentru a deosebi între ei sărurile acide, cuvântul acid intercalat între numele radicalului acid și al metalului este completat cu prefixul mono și di, după cum sarea conține unul sau doi atomi de hidrogen. De exemplu: NaH₂PO₄ - fosfat diacid de sodiu; Na₂HPO₄ - fosfat monoacid de sodiu.

Diferența dintre mai multe săruri ale aceluiași acid se mai exprimă ținând seamă de numărul atomilor de metal care intră în compoziția sării prin prefixele mono, di, tri, adăugate la numele metalului. De exemplu, NaH₂PO₄ - fosfat monosodic, Na₂HPO₄ - fosfat disodic, Na₃PO₄ - fosfat trisodic.

Pentru a indica o sare bazică se intercalează cuvântul bazic între numele radicalului acid și numele metalului sării respective. De exemplu, Cu₂(OH)₂CO₃ - carbonat bazic de cupru, Pb₂(OH)₂(CO₃)₂ - carbonat bazic de plumb.

Sistemul prezent de nomenclatură a sărurilor bazice folosește prefixele hidroxi, respectiv oxi la anion. De exemplu, Mg(OH)Cl - hidroxiclorură de magneziu, BiOCl - oxiclorură de bismut.

Proprietăți
Sărurile sunt substanțe solide, de cele mai multe ori cristalizate. Unele dintre ele sunt colorate, de exemplu sărurile de cupru, fier, mangan, cobalt, nichel, etc. Solubilitatea sărurilor în apă este diferită - unele dintre ele sunt foarte solubile, iar altele au solubilitate atât de redusă, încât practic pot fi considerate insolubile. În soluție, sărurile sunt disociate în ioni.

a) Reacția dintre săruri și metale. În unele cazuri, metalele pot reacționa cu săruri formând o altă sare și punând în libertate metalul sării inițiale. De exemplu, zincul înlocuiește cuprul din sulfatul de cupru; cuprul se depune în stare metalică, iar zincul trece sub formă de sulfat de zinc:

$\small Zn+Cu^2^+\rightarrow Cu+Zn^2^+$

Un metal mai activ poate scoate din soluție numai un alt metal mai puțin activ. Activitatea metalelor se manifestă numai în cazul acțiunii unui metal liber asupra unui alt metal component al unei sări în soluție. Ea nu se manifestă când ambele metale se găsesc sub formă de săruri în soluție.

b) Reacția dintre săruri și hidroxizi alcalini. Din reacța de dublu schimb dintre hidroxizi alcalini și săruri rezultă o altă sare și o nouă bază. Ca de exemplu, reacția dintre sulfatul de cupru și hidroxidul de sodiu, când rezultă hidroxidul de cupru și sulfatul de sodiu:

$\small CuSO_4+2NaOH\rightarrow Cu(OH)_2+Na_2SO_4$

c) Reacția dintre săruri și acizi. Sărurile pot forma reacții de dublu schimb cu acizii și rezultă săruri noi și acizi noi. Un exemplu de asemenea reacție este reacția dintre clorura de sodiu și acidul sulfuric, când rezultă sulfatul de sodiu și acidul clorhidric, care se degajă:

$\small 2NaCl+H_2SO_4\rightarrow Na_2SO_4+2HCl$

d) Reacția dintre două săruri diferite. Sărurile pot reacționa și între ele formând două săruri noi. De exemplu, carbonatul de calciu poate reacționa cu clorura de calciu; se obține carbonatul de calciu și clorura de sodiu:

$\small Na_2CO_3+CaCl_2\rightarrow CaCO_3+2NaCl$

Această metodă este folosită atunci când una dintre sărurile preparate este insolubilă.

Reacțiile dintre săruri și hidroxizi alcalini, acizi sau alte săruri se pot desfășura în ambele sensuri sau într-un singur sens (atunci când cel puțin unul dintre produsele de reacție se poate îndepărta din amestec).

Metode generale de obținere
Există mai multe posibilități de preparare a sărurilor:

a) Reacția dintre un acid și o bază. Notând acidul cu HR (unde R reprezintă radicalul acid) și baza cu M(OH) (unde M reprezintă metalul bazei), reacția de dublu schimb care are loc se poate scrie în felul următor:

$\small HR+M^I(OH)\rightarrow M^IR+H(OH)$

De exemplu, reacția dintre acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu, din care rezultă clorură de sodiu și apă:

$\small HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O$

În locul acizilor și bazelor se pot folosi și anhidridele lor. Astfel, o sare poate fi preparată prin:

reacția dintre o anhidridă acidă și o bază; de exemplu, reacția dintre dioxidul de carbon și hidroxidul de calciu, când se obține carbonatul de calciu și apă:

$\small CO_2+Ca(OH)_2\rightarrow CaCO_3+H_2O$

reacția dintre un acid și o anhidridă bazică; de exemplu, reacția dintre acidul sulfuric și oxidul de cupru, când se obține sulfatul de cupru și apă:

$\small H_2SO_4+CuO\rightarrow CuSO_4+H_2O$

reacția dintre o anhidridă acidă și o anhidridă bazică; de exemplu, la încălzirea, din dioxidul de siliciu și oxidul de calciu se obține silicatul de calciu:

$\small SiO_2+CaO\rightarrow CaSiO_3$
Acest proces de formare a unei sări este un simplu proces de adiție spre deosebire de primele două metode, care reprezintă reacții de schimb.

b) Reacția dintre un acid și o sare. Reacția care stă la baza acestei metode se poate exprima astfel:

acid 1 + sare = sare + acid 2

sau, notând acidul inițial cu HR₁ și sarea inițială cu M^IR₂, avem formula generală:

$\small HR_1+M^IR_2\rightarrow M^IR_1+HR_2$

Ca exemplu se indică reacția dintre acidul sulfuric și clorura de bariu, când rezultă sulfatul de bariu și acidul clorhidric:

$\small H_2SO_4+BaCl_2\rightarrow BaSO_4+2HCl$

Deși această reacție generală reprezintă o metodă de obținere a acizilor, ea poate fi folosită și pentru prepararea unor săruri. Pentru aceasta trebuie, însă, să se desfășoare într-un singur sens, ceea ce este posibil când:

- sarea rezultată din reacție este greu solubilă, ca în exemplul de mai sus;
- acidul rezultat din reacție este volatil; de exemplu, în cazul reacției între acidul sulfuric și clorura de sodiu, când rezultă acidul clorhidric, volatil, și sulfatul de sodiu, solubil:

$\small H_2SO_4+2NaCl\rightarrow 2HCl+Na_2SO_4$

c) Reacția dintre o bază și o sare. O bază alcalină poate reacționa cu o sare pentru a forma o altă sare și o altă bază:

baza 1 + sare = sare + baza 2

Folosind notațiile generale pentru baza inițială M₁^I(OH) și pentru sarea inițială M₂^IR, reacția de dublu schimb între aceste substanțe este:

$\small M_1^I(OH)+M_2^IR\rightarrow M_1^IR+M_2^I(OH)$

De exemplu, reacția dintre sulfatul de cupru și hidroxidul de sodiu, când rezultă sulfatul de sodiu și hidroxidul de cupru:

$\small 2NaOH+CuSO_4\rightarrow Na_2SO_4+Cu(OH)_2$

Această reacție este însă folosită în practică mai mult pentru prepararea bazelor insolubile.

d) Reacția dintre două săruri. Două săruri pot reacționa între ele pentru a forma două săruri noi. Reacția poate fi reprezentată în forma generală:

$\small M_1^IR_1+M_2^IR_2\rightarrow M_1^IR_2+M_2^IR_1$

De exemplu, reacția dintre azotatul de argint și clorura de sodiu, când se formează clorura de argint și azotatul de sodiu:

$\small AgNO_3+NaCl\rightarrow AgCl+NaNO_3$

Această metodă se aplică întotdeauna când una dintre sărurile rezultate se poate separa de cealaltă datorită insolubilității sau volatilității. (În exemplul de mai sus, clorura de argint fiind un precipitat, se separă ușor).

e) Reacția dintre un metal și un acid. Metalele mai active decât hidrogenul îl pot înlocui în acizi cu formare de sare și degajare de hidrogen:

$\small HR+M^I\rightarrow M^IR+H$

Seria activității metalelor - metalele mai active decât hidrogenul sunt, în ordinea creșterii reactivității lor chimice: Pb, Sn, Ni, Co, Fe, Cr, Zn, Al, Mg, Ca, Ba, K, Cs, Li. Metalele mai puțin active decât hidrogenul, în ordinea descreșterii reactivității lor chimice sunt: Sb, Cu, Hg, Ag, Au, Pt.

Metalele mai puțin active decât hidrogenul reacționează numai cu acizi oxidanți; se formează, de asemenea, o sare (însă hidrogenul nu se mai degajă, fiind oxidat la apă):

$\small Cu+H_2SO_4\rightarrow CuO+SO_2+H_2O$
$\small CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+H_2O$
^{_______________________________________}
$\small Cu+2H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+SO_2+2H_2O$

f) Reacția dintre un metal și o sare. Un metal poate înlocui într-o sare un alt metal mai puțin activ decât el; se formează o nouă sare și se pune în libertate metalul sării inițiale:

$\small M_1^IR+M_2^I\rightarrow M_2^IR+M_1^I$

De exemplu, acțiunea zincului asupra sulfatului de cupru, când se formează sulfatul de zinc și se separă cupru:

$\small CuSO_4+Zn\rightarrow ZnSO_4+Cu$

g) Combinarea directă a elementelor. Aceasta este o metodă folosită pentru obținerea unor săruri ale hidracizilor. Așa se poate obține, de exemplu, sulfura de fier:

$\small Fe+S\rightarrow FeS$

sau clorura stanică:

$\small Sn+2Cl_2\rightarrow SnCl_4$

Referințe

Edith Beral, Mihai Zapan: Chimie Anorganică, ediția a 3-a, Editura Tehnică, București, 1963

Navigare în lectii

Cumpara abonament

Ajutor

Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.

Cumpara abonament!

Săruri

Tag-uri

Partajeaza in Google Classroom

Scurtă definiție

Definiție Descarcă PDF

Preambul

Referințe

Navigare în lectii

Cumpara abonament

Ajutor

Despre Lecții-Virtuale.ro

Newsletter

Parteneri

Clase

Discipline

Evaluare Nationala

Bacalaureat

Clase

Discipline

Evaluare Nationala

Bacalaureat

Clase

Discipline

Evaluare Nationala

Bacalaureat

Clase

Discipline

Evaluare Nationala

Bacalaureat

CCD Galați

Bun Pi Mate

Mate cu Lavinia

Cumpara abonament!

Săruri

Tag-uri

Partajeaza in Google Classroom

Scurtă definiție

Definiție Descarcă PDF

Preambul

Referințe

Navigare în lectii

Cumpara abonament

Ajutor

Despre Lecții-Virtuale.ro

Newsletter

Parteneri