Żaden proces na świecie nie jest możliwy bez ingerencji związków chemicznych, które reagując ze sobą tworzą podstawę sprzyjających warunków. Wszystkie pierwiastki i substancje w chemii są klasyfikowane według struktury i funkcji, które pełnią. Główne z nich to kwasy i zasady. Kiedy wchodzą w interakcje, tworzą się rozpuszczalne i nierozpuszczalne sole.
Przykłady kwasów, soli
Kwas to złożona substancja zawierająca w swoim składzie jeden lub więcej atomów wodoru i resztę kwasową. Charakterystyczną właściwością takich związków jest zdolność zastępowania wodoru metalem lub pewnym jonem dodatnim, co prowadzi do powstania odpowiedniej soli. Prawie wszystkie kwasy, z wyjątkiem niektórych (H2SiO3 - kwas krzemowy) są rozpuszczalne w wodzie i silne, takie jak HCl (chlorowodorowy), HNO3 (azot), H2SO4 (siarkowy), całkowicie rozkładać się na jony. I słabe (na przykład HNO2 -azotowy, H2SO3 - siarkowy) - częściowo. Ich pH, które determinuje aktywność jonów wodorowych w roztworze, wynosi mniej niż 7.
Sól jest złożoną substancją, składającą się najczęściej z kationu metalu i anionu reszty kwasowej. Zwykle otrzymuje się go w reakcji kwasów i zasad. W wyniku tej interakcji woda jest nadal uwalniana. Kationami soli mogą być na przykład kationy NH4+. Podobnie jak kwasy, mogą rozpuszczać się w wodzie o różnym stopniu rozpuszczalności.
Przykłady soli w chemii: CaCO3 - węglan wapnia, NaCl - chlorek sodu, NH4Cl - chlorek amonu, K2SO4 – siarczan potasu i inne.
Klasyfikacja soli
W zależności od ilości podstawień kationów wodorowych rozróżnia się następujące kategorie soli:
- Medium - sole, w których kationy wodoru są całkowicie zastąpione kationami metali lub innymi jonami. Takie przykłady soli w chemii mogą służyć jako najczęściej występujące substancje - KCl, K3PO4.
- Kwaśne - substancje, w których kationy wodorowe nie są całkowicie zastąpione innymi jonami. Przykładami są wodorowęglan sodu (NaHCO3) i wodoroortofosforan potasu (K2HPO4).
- Basic - sole, w których reszty kwasowe nie są całkowicie zastąpione grupą hydroksylową z nadmiarem zasady lub brakiem kwasu. Substancje te obejmują MgOHCl.
- Sole złożone: Na[Al(OH)4],K2[Zn(OH)4].
W zależności od ilości kationów i anionów obecnych w składzie soli rozróżniają:
- Proste - sole zawierające jeden rodzaj kationów i anionów. Przykłady soli: NaCl, K2CO3, Mg(NO3)2.
- Double - sole składające się z pary typów dodatnio naładowanych jonów. Należą do nich siarczan glinowo-potasowy.
- Mixed - sole, w których występują dwa rodzaje anionów. Przykłady soli: Ca(OCl)Cl.
Pozyskiwanie soli
Substancje te są otrzymywane głównie w wyniku reakcji zasady z kwasem, w wyniku której powstaje woda: LiOH + HCl=LiCl + H2O.
Gdy kwasowe i zasadowe tlenki oddziałują, powstają również sole: CaO + SO3=CaSO4.
Są one również otrzymywane w wyniku reakcji kwasu i metalu, który stoi przed wodorem w elektrochemicznej serii napięć. Z reguły towarzyszy temu wydzielanie gazu: H2SO4 + Li=Li2 SO 4 + H2.
Gdy zasady (kwasy) wchodzą w interakcję z kwasowymi (zasadowymi) tlenkami, powstają odpowiednie sole: 2KOH + SO2=K2 SO 3 + H2O; 2HCl + CaO=CaCl2 + H2O.
Podstawowe reakcje soli
Gdy sól i kwas wchodzą w interakcję, otrzymuje się kolejną sól i nowy kwas (warunkiem takiej reakcji jest uwolnienie osadu lub gazu): HCl + AgNO 3=HNO3 + AgCl.
Gdy dwie różne rozpuszczalne sole reagują, otrzymują: CaCl2 + Na2CO3=CaCO3 + 2NaCl.
Niektóre sole słabo rozpuszczalne w wodzie mają zdolność rozkładu na odpowiednie produkty reakcji po podgrzaniu: CaCO3=CaO + CO2.
Niektóre sole mogą ulegać hydrolizie: odwracalnie (jeśli jest to sól mocnej zasady i słabego kwasu (CaCO3) lub mocnego kwasu i słabej zasady (CuCl 2)) i nieodwracalnie (sól słabego kwasu i słabej zasady (Ag2S)). Sole mocnych zasad i mocnych kwasów (KCl) nie hydrolizują.
Mogą również dysocjować na jony: częściowo lub całkowicie, w zależności od składu.