Uvod
su pretežno ionski spojevi kristalne strukture. Sastoje se od pozitivno nabijenog kationa i negativno nabijenog aniona. Između suprotno nabijenih iona postoji jaka ionska veza, posljedica kojeg su razmjerno visoka tališta i vrelišta soli.
Soli se mogu pripremiti na različite načine. Jedan od načina je reakcijom baze i kiseline u kojoj nastaje voda i sol primijenjene kiseline. To je reakcija neutralizacije.
Soli su pretežno ionski spojevi kristalne strukture.
Sastoje se od pozitivno nabijenog kationa i negativno nabijenog aniona.
Između suprotno nabijenih iona postoji jaka ionska veza.
Posljedica toga su razmjerno visoka tališta i vrelišta soli.
Soli se mogu pripremiti na različite načine.
Jedan od načina je reakcijom baze i kiseline u kojoj nastaje voda i sol primijenjene kiseline.
To je reakcija neutralizacije.
[latex]baza\space +\space kiselina\space \longrightarrow \space sol\space +\space voda[/latex]
Primjer:
[latex]NaOH\left(aq\right)\space +\space HCl\left(aq\right)\space \longrightarrow \space NaCl\left(aq\right)\space +\space H_2O\left(l\right)[/latex]
Budući da je klorovodična kiselina jaka kiselina u reakciji s vodom dolazi do potpune protolize, pri čemu nastaju oksonijevi ioni, H3O+, a natrijev hidroksid kao jaka baza u vodi potpuno disocira na ione.
Jednadžba kemijske reakcije napisana u ionskom obliku:
[latex]Na^+\left(aq\right)\space +\space OH^–\left(aq\right)\space +\space H_3O^+\left(aq\right)\space +\space Cl^–\left(aq\right)\space \longrightarrow \space Na^+\left(aq\right)\space +\space Cl^–\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Iz jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti da natrijevi i kloridni ioni ostaju nepromijenjeni u otopini, a da reakcijom oksonijevih i hidroksidnih iona nastaje voda.
[latex]H_3O^+\left(aq\right)\space +\space OH^–\left(aq\right)\space \rightleftharpoons 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Kemijsku reakciju kalcijeva hidroksida i dušične kiseline prikazuje jednadžba:
[latex]Ca\left(OH\right)_2\left(aq\right)\space +\space 2HNO_3\left(aq\right)\space \longrightarrow \space Ca\left(NO_3\right)_2\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Miješanjem otopina kalcijeva hidroksida i dušične kiseline nastaje otopina kalcijeva nitrata. Iz napisane jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti da je za potpunu neutralizaciju kalcijeva hidroksida potrebna dva puta veća množina dušične kiseline.
Pomiješa li se otopina kalijeva hidroksida i sumporne kiseline također dolazi do neutralizacije.
[latex]2KOH\left(aq\right)\space +\space H_2SO_4\left(aq\right)\space \longrightarrow \space K_2SO_4\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Iz jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti da je za potpunu neutralizaciju sumporne kiseline potrebna dva puta veća množina kalijeva hidroksida. Ako su množine kalijeva hidroksida i sumporne kiseline jednake, u reakciji nastaje kalijev hidrogensulfat.
[latex]KOH\left(aq\right)\space +\space H_2SO_4\left(aq\right)\space \longrightarrow \space KHSO_4\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Miješanjem otopina natrijeva hidroksida i octene kiseline nastaju natrijev acetat i voda.
[latex]NaOH\left(aq\right)\space +\space CH_3COOH\left(aq\right)\longrightarrow \space \space CH_3COONa\left(aq\right)\space +\space H_2O\left(l\right)[/latex]
Napomena: Pri pisanju formula soli karboksilnih kiselina pisat će se najprije kiselinski ostatak, anion, a zatim kation baze.
Primjer:
[latex]NaOH\left(aq\right)\space +\space HCl\left(aq\right)\space \longrightarrow \space NaCl\left(aq\right)\space +\space H_2O\left(l\right)[/latex]
Klorovodična kiselina je jaka kiselina.
U reakciji s vodom dolazi do potpune protolize.
Pri tome nastaju oksonijevi ioni, H3O+.
Jednadžba kemijske reakcije napisana u ionskom obliku:
[latex]Na^+\left(aq\right)\space +\space OH^–\left(aq\right)\space +\space H_3O^+\left(aq\right)\space +\space Cl^–\left(aq\right)\space \longrightarrow \space Na^+\left(aq\right)\space +\space Cl^–\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Iz jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti
da natrijevi i kloridni ioni ostaju nepromijenjeni u otopini.
Reakcijom oksonijevih i hidroksidnih iona nastaje voda.
[latex]H_3O^+\left(aq\right)\space +\space OH^–\left(aq\right)\space \rightleftharpoons 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Kemijsku reakciju kalcijeva hidroksida i dušične kiseline prikazuje jednadžba:
[latex]Ca\left(OH\right)_2\left(aq\right)\space +\space 2HNO_3\left(aq\right)\space \longrightarrow \space Ca\left(NO_3\right)_2\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Miješanjem otopina kalcijeva hidroksida i dušične kiseline nastaje otopina kalcijeva nitrata.
Iz napisane jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti
da je za potpunu neutralizaciju kalcijeva hidroksida potrebna dva puta veća množina dušične kiseline.
Pomiješa li se otopina kalijeva hidroksida i sumporne kiseline također dolazi do neutralizacije.
[latex]2KOH\left(aq\right)\space +\space H_2SO_4\left(aq\right)\space \longrightarrow \space K_2SO_4\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Iz jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti da je
za potpunu neutralizaciju sumporne kiseline potrebna dva puta veća množina kalijeva hidroksida.
Ako su množine kalijeva hidroksida i sumporne kiseline jednake, u reakciji nastaje kalijev hidrogensulfat.
[latex]KOH\left(aq\right)\space +\space H_2SO_4\left(aq\right)\space \longrightarrow \space KHSO_4\left(aq\right)\space +\space 2H_2O\left(l\right)[/latex]
Miješanjem otopina natrijeva hidroksida i octene kiseline nastaju natrijev acetat i voda.
[latex]NaOH\left(aq\right)\space +\space CH_3COOH\left(aq\right)\longrightarrow \space \space CH_3COONa\left(aq\right)\space +\space H_2O\left(l\right)[/latex]
Napomena: Pri pisanju formula soli karboksilnih kiselina pisat će se najprije kiselinski ostatak, anion, a zatim kation baze.
Amonijak, NH3, je baza koja u reakciji s kiselinama daje odgovarajuće amonijeve soli. U bočicama se nalaze koncentrirane otopine amonijaka i klorovodične kiseline iz kojih izlaze plinoviti amonijak i klorovodik. Reakcijom ovih dvaju plinova nastaje sol amonijev klorid.
[latex]NH_3\left(g\right)\space +\space HCl\left(g\right)\longrightarrow \space NH_4Cl\left(s\right)[/latex]
Amonijev klorid je sol građena od nemetalnog kationa i nemetalnog aniona. Na temelju jednadžbe kemijske reakcije može se zaključiti da u ovoj reakciji neutralizacije ne nastaje voda.
Metode dobivanja soli
Soli su vrlo rasprostranjene u prirodi, a u laboratoriju se mogu dobiti na različite načine. Osim neutralizacije, slijede još pet metoda dobivanja soli.
- Dobivanje soli izravnim spajanjem metala i nemetala
[latex]metal\space +\space nemetal\space \longrightarrow \space sol[/latex]
Primjer:
[latex]2Fe\left(s\right)\space +\space 3Cl_2\left(g\right)\space \longrightarrow \space 2FeCl_3\left(s\right)[/latex]
2. Dobivanje soli reakcijom metala i kiseline
[latex]metal\space +\space kiselina\space \longrightarrow \space sol\space +\space vodik[/latex]
Zadatak: Pozorno proučite sliku i zaključite što je razlog različitoj reakciji magnezija s navedenim kiselinama?
a) metanskom (mravljom), [latex]HCOOH[/latex];
b) etanskom (octenom), [latex]CH_3COOH[/latex];
c) propanskom kiselinom, [latex]CH_3CH_2COOH[/latex]
Odgovor:
Prema intenzitetu razvijanja plinovitog vodika može se zaključiti da se porastom broja ugljikovih atoma smanjuje jakost kiseline. Prema tomu, najjača kiselina je metanska (mravlja), pa etanska (octena) i propanska.
[latex]Mg\left(s\right)\space +\space 2HCOOH\left(aq\right)\space \longrightarrow \space \left(HCOO\right)_2Mg\left(aq\right)\space +\space H_2\left(g\right)[/latex]
[latex]Mg\left(s\right)\space +\space 2CH_3COOH\left(aq\right)\space \longrightarrow \left(CH_3COO\right)_2Mg\left(aq\right)\space +\space H_2\left(g\right)[/latex]
[latex]Mg\left(s\right)\space +\space 2CH_3CH_2COOH\left(aq\right)\space \longrightarrow \left(CH_3CH_2COO\right)_2Mg\left(aq\right)\space +\space H_2\left(g\right)[/latex]
3. Dobivanje soli reakcijom bazičnoga oksida s kiselinom
[latex]bazični \space oksid \space +\space kiselina\space \longrightarrow \space sol\space +\space voda[/latex]
4. Dobivanje soli reakcijom kiseloga oksida s lužinom
[latex]baza\space +\space kiseli \space oksid\space \longrightarrow \space sol\space +\space voda[/latex]
[latex]Ca\left(OH\right)_2\left(aq\right)\space +\space CO_2\left(g\right)\longrightarrow \space CaCO_3\left(s\right)\space +\space H_2O\left(l\right)[/latex]
Uvođenjem ugljikova(IV) oksida u bistru otopinu vapnene vode nastaje čvrsti kalcijev karbonat.
5. Dobivanje soli reakcijom dvostruke izmjene
Miješanjem otopina dviju soli dobro topljivih u vodi dolazi do izmjene iona. Pri tome nastaje jedna sol gotovo netopljiva u vodi koja se istaloži kao talog, a druga sol, dobro topljiva, nalazi se u otopini iznad taloga. Talog se profiltrira, ispere destiliranom vodom i suši.
[latex]sol_1\left(aq\right)\space +\space sol_2\left(aq\right)\space \longrightarrow \space sol_3\left(s\right)\space +\space sol_4\left(aq\right)[/latex]