Sól trójskładnikowa: nomenklatura, właściwości i przykłady
Trójskładnikowe sole są jonowymi związkami trzech pierwiastków i pochodzą z podstawienia wodoru innym kationem w trójskładnikowych kwasach. Zwykle pierwiastkami tych soli są: metal, niemetal i tlen. Następnie można je uznać za „sole utlenione”.
Wzory chemiczne soli trójskładnikowych zachowują anion ich trójskładnikowego kwasu prekursorowego (oksoakwas), zmieniając H + za pomocą kationu metalu lub jonu amonowego (NH4 +). Innymi słowy, w kwasie okso o prostej formule HAO, jego sól trójskładnikowa będzie miała wzór MAO.
Przykładem wyjaśniającym jest zastąpienie dwóch protonów kwasowych H2SO4 (kwasu siarkowego) przez kation Cu 2+. Ponieważ każdy proton dodaje ładunek +1, dwa protony są równe ładunkowi +2 jonów miedzi. Jest wtedy CuSO 4, którego odpowiadającą nomenklaturą jest siarczan miedzi (II) lub siarczan miedziowy.
Górny obraz pokazuje jasne kolory niebieskich kryształów siarczanu miedzi. W chemii soli trójskładnikowych ich właściwości i nazwy zależą od natury kationów i anionów, które tworzą jonowe ciało stałe.
Nomenklatura
Istnieje wiele metod i reguł mnemonicznych do zapamiętania i poznania nazewnictwa soli trójskładnikowych.
Pierwsze pomyłki mogą wynikać z tego, że zmieniają się albo przez wartościowość metalu M, albo przez stan utlenienia pierwiastka niemetalicznego.
Jednak liczba atomów O w anionie jest bardzo przydatna w momencie nazywania ich. Ten anion, pochodzący z prekursorowego trójskładnikowego kwasu, definiuje dużą część nomenklatury.
Z tego powodu wskazane jest, aby najpierw zapamiętać nazewnictwo pewnych trójskładnikowych kwasów, które służą jako podstawa do nazwania ich soli.
Nazewnictwo niektórych trójskładnikowych kwasów z przyrostkiem „ico” i odpowiadający mu numer utleniania elementu centralnego to:
+3
H 3 BO 3 - Kwas borowy.
+4
H 2 CO 3 - Kwas węglowy.
H 4 SiO 4 - Kwas krzemowy.
+5
HNO 3 - Kwas azotowy.
H 3 PO 4 - kwas fosforowy.
H3 AsO 4 - kwas arsenowy.
HClO 3 - kwas chlorowy.
HBrO 3 - kwas bromowy.
HIO 3 - kwas jodowy.
+6
H2SO4 - kwas siarkowy.
H 2 SeO 4 - kwas selenowy.
H 6 TeO 6 - kwas tellurowy.
Stany utleniania (+3, +4, +5 i +6) są równe numerowi grupy, do której należą elementy.
Zatem bor należy do grupy 3A (13) i ma trzy elektrony walencyjne, które mogą dawać atomy O. To samo dotyczy węgla i krzemu, obie grupy 4A (14), z czterema elektronami walencyjnymi,
Tak więc do grupy 7A (17) halogenów, które nie spełniają zasady kwasów trójskładnikowych „ico”. Gdy mają one stopień utlenienia +7, przed ich „ico” kwasami dodaje się przedrostek „per”.
Liczba atomów tlenu
Zapamiętywanie poprzednich trójskładnikowych kwasów „ico”, nomenklatura jest modyfikowana odpowiednio do rosnącej lub malejącej liczby atomów O.
Jeśli jest jednostka mniejsza niż O, kwas zmienia przyrostek „ico” przyrostkiem „niedźwiedź”; a jeśli są dwie mniejsze jednostki, nazwa dodatkowo dodaje przedrostek „czkawka”.
Na przykład dla HIO 2 jego nazewnictwo jest kwaśnym niedźwiedziem jodowym; dla HIO hipo-hipo-kwas; i dla HIO4, kwas perodowy.
Następnie, aby wymienić potrójne sole, aniony kwasów „ico” są zmieniane na przyrostek przez „ato”; a dla osób z przyrostkiem „niedźwiedź” są one zmieniane na „ito”.
Wracając do przykładu kwasu jodowego HIO 3, zmieniającego H + dla sodu Na +, ma on nazwę swojej trójskładnikowej soli: jodku sodu, NaIO 3 .
W ten sam sposób, dla kwasu jodowego HIO 2, jego solą sodową jest jodek sodu (NaIO 2 ); w przypadku kwasu hipoksycznego HIO jest to hipojod sodu (NaIO lub NaOI); i dla kwasu nadjodowego, sodowy perod (NaIO 4 ).
To samo dotyczy pozostałych kwasów „ico” wymienionych przez wyżej wymienione stany utleniania, z zastrzeżeniem, że przedrostek „per” jest podawany w tych solach z jednostką większej O (NaClO 4, na chloran sodu ).
Sole kwasowe
Na przykład kwas węglowy H2CO3 może stracić pojedynczy proton na sód, pozostając jako NaHCO3. W przypadku tych kwaśnych soli zalecana nomenklatura polega na dodaniu słowa „kwas” po nazwie anionu.
Tak więc sól jest wymieniona jako: kwaśny węglan sodu. Tutaj ponownie sufiks „ico” zostaje zmieniony na przyrostek „ato”.
Inną niekonwencjonalną zasadą, ale powszechnie akceptowaną, jest dodanie przedrostka „bi” do nazwy anionu, aby wskazać na istnienie protonu kwasowego. Tym razem nazwa poprzedniej soli jest wymieniona jako: wodorowęglan sodu.
Jeśli wszystkie protony zostaną zastąpione przez kationy Na +, neutralizujące dwa ładunki ujemne anionu węglanowego, sól określana jest po prostu jako węglan sodu, Na2CO3.
Walencja metali
Znając anion wzoru chemicznego, wartościowość metalu w trójskładnikowej soli można obliczyć arytmetycznie.
Na przykład w FeSO 4 obecnie wiadomo, że siarczan pochodzi z kwasu siarkowego i jest anionem z dwoma ładunkami ujemnymi (SO 4 2-). Aby je zneutralizować, żelazo musi mieć dwa ładunki dodatnie, Fe2 +.
Dlatego nazwa soli to siarczan żelaza (II). (II) odzwierciedla wartościowość 2, równą dodatniemu ładunkowi +2.
Gdy metale mogą mieć tylko jedną wartościowość - jak w przypadku grupy 1 i 2 - pominięto dodanie cyfry rzymskiej (błędne jest stwierdzenie, że węglan sodu (I)).
Właściwości
Są to przede wszystkim jonowe, krystaliczne związki o oddziaływaniach międzycząsteczkowych sterowanych siłami elektrostatycznymi, które powodują wysokie temperatury topnienia i wrzenia.
Ponieważ mają ujemnie naładowany tlen, mogą tworzyć wiązania wodorowe w roztworze wodnym, rozpuszczając ich kryształy tylko wtedy, gdy proces ten przyniesie energetycznie korzyści jonom; w przeciwnym razie sól trójskładnikowa pozostaje nierozpuszczalna (Ca 3 (PO 4 ) 2, fosforan wapnia).
Te wiązania wodorowe są odpowiedzialne za hydraty tych soli, a te cząsteczki wody są znane jako woda krystalizacji.
Przykłady
Trójskładnikowe sole zajmują miejsce w życiu codziennym, wzbogacając żywność, lekarstwa lub przedmioty martwe, takie jak zapałki i gaśnica.
Na przykład świeżość owoców i warzyw zachowuje się w większych okresach dzięki działaniu siarczynu sodu i kwaśnego siarczynu sodu (Na2SO3 i NaHSO3).
W czerwonym mięsie jego wcielony kolor jest zachowywany przez dodatki azotanu i azotynu sodu (NaNO 3 i NaNO 2 ).
Również w niektórych produktach w puszkach przeciwdziała się nieprzyjemnemu metalicznemu smakowi dodatków fosforanu sodu (Na 3 PO 4 ). Inne sole, takie jak FeSO4, CaCO3, Fe3 (PO4) 2, występują również w zbożach i pieczywie.
Węglany stanowią środek chemiczny gaśnic, które w wysokich temperaturach powodują zatopienie ognia przez CO 2 .
Dodatkowe sole trójskładnikowe
Ba (NO 3 ) 2.
(NH 4 ) 3 PO 4.
SrSO 4.
KClO 3
CaCrO 4 (chromian wapnia).
KMnO4 (nadmanganian potasu).
