Sal (quimica)

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Estructura cristalina del NaCl .
La sal de dicromato de potasio tiene el color naranja brillante caracteristico del anion dicromato.

En quimica, una sal es un compuesto quimico formado por cationes ( iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa) mediante un enlace ionico . Son el producto tipico de una reaccion quimica entre una base y un acido , [ 1 ] ​ donde la base proporciona el cation y el acido al anion.

La combinacion quimica entre un acido y un hidroxido (base) o un oxido y un hidronio (acido) origina una sal mas liquida, lo que se denomina neutralizacion .

Un ejemplo es la sal de mesa , denominada en el lenguaje coloquial sal comun o sal marina. Es la sal especifica cloruro de sodio . [ 2 ] ​ Su formula molecular es Na Cl y es el producto de la base hidroxido sodico (NaOH) y acido clorhidrico , H Cl .

En general, las sales son compuestos ionicos que forman cristales . Son generalmente solubles en agua , donde se separan los dos iones. Las sales tipicas tienen un punto de fusion alto, baja dureza, y baja compresibilidad. Fundidas o disueltas en agua, conducen la electricidad .

Lomonosov en sus Obras de Quimica y Fisica describio el concepto de "sal" [ 3 ] [ 4 ] ​ de la siguiente manera:

El nombre de la sal denota cuerpos fragiles que se disuelven en agua y permanece transparente; no se encienden si, en su forma pura, se exponen al fuego. Sus tipos: vitriolo y todas las demas sales metalicas, alumbre, borax, tartaro, sales vegetales esenciales, sal tartara y potasa, sal de orina volatil, salitre, sal comun de manantial, sal marina y de roca, amoniaco, sal de Epsom y otras sales obtenidas como resultado del trabajo quimico.

Formacion [ editar ]

Las sales estan formadas por una reaccion quimica entre:

  • Una base y un acido , por ejemplo, NH 3 + HCl → NH 4 Cl
  • Un metal y un acido, por ejemplo, Mg + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2
  • Un metal y un no metal , por ejemplo, Ca + Cl 2 → CaCl 2
  • Una base y un anhidrido de acido , por ejemplo, 2 NaOH + Cl 2 O → 2 NaClO + H 2 O
  • Un acido y una base anhidrido , por ejemplo, 2 HNO 3 + Na 2 O → 2 NaNO 3 + H 2 O

Las sales tambien pueden formarse si se mezclan soluciones de diferentes sales, sus iones se recombinan, y la nueva sal es insoluble y precipita (ver: equilibrio de solubilidad), por ejemplo:

        Pb (NO 3 ) 2 + Na 2 SO4 → PbSO 4 ↓ + 2 NaNO 3

Nomenclatura [ editar ]

Segun la nomenclatura tradicional, las sales se denominan con el nombre del anion, con cierto prefijo y sufijo, seguido de la preposicion de y el nombre del cation. Hay que distinguir entre distintos casos:

  • En las sales de hidracidos , se sustituye la terminacion -hidrico del hidracido del que proviene el anion para la terminacion -uro . Por ejemplo, NaCl es el cloruro de sodio ; el anion Cl - proviene del hidracido HCl ( acido clorhidrico ).
  • En las sales de oxoacidos , se sustituye la terminacion -oso o -ico del oxoacido del cual proviene el anion por la correspondiente - ito o -ato . Por ejemplo, el Ca 3 (PO 4 ) 2 es el fosfato de calcio ; el anion PO 4 3- proviene del H 3 PO 4 ( acido fosforico ).H+OH-
  • Las sales acidas (sales que provienen de acidos poliproticos y que contienen atomos de hidrogeno sustituibles) se denominan indicando el numero de hidrogenos no sustituidos que quedan en la molecula , usando el prefijo correspondiente. Por ejemplo, el NaHS es la hidrogenosulfuro de sodio ; el anion HS - proviene del acido sulfhidrico .
  • Las sales basicas (sales que contienen iones hidroxilo , OH - ) se nombran indicando el numero de hidroxilos seguido del anion central y finalmente el cation. Por ejemplo, el MgCl (OH) es el hidroxicloruro de magnesio .
  • Las sales hidratadas (que contienen agua de cristalizacion) se denominan indicando la sal correspondiente y seguidamente el numero de moleculas que piden ser toxica y no toxico.

Tipos de sal [ editar ]

Las sales se pueden clasificar de diversas formas. Las sales que producen iones de hidroxido cuando se disuelven en agua se denominan sales alcalinas. Las sales que producen soluciones acidas son sales acidas . Las sales neutras son aquellas sales que no son ni acidas ni basicas. Los zwitteriones contienen un centro anionico y cationico en la misma molecula, pero no se consideran sales. Los ejemplos de zwitteriones incluyen aminoacidos , muchos metabolitos , peptidos y proteinas . [ 5 ]

Si consideramos las sales como productos de sustitucion de cationes en acidos o grupos hidroxo en bases , entonces se pueden distinguir los siguientes tipos de sales: [ 6 ]

  1. Las sales medias (normales) son los productos de la sustitucion de todos los cationes hidrogeno de las moleculas de acido por cationes metalicos ( Na 2 CO 3 , K 3 PO 4 ).
  2. Las sales acidas son productos de la sustitucion parcial de cationes de hidrogeno en acidos con cationes metalicos. Las sales acidas son una clase de sales que producen una solucion acida despues de ser disueltas en un disolvente . Su formacion como sustancia tiene una mayor conductividad electrica que la del disolvente puro. [ 7 ]
  3. Las sales basicas son productos de la sustitucion incompleta de los grupos hidroxo basicos (OH - ) > por residuos acidos 2 CO 3 . Se forman en condiciones de exceso de base o falta de acido.
  4. Sales complejas Na 2 [Zn(OH) 4

Segun el numero de cationes y aniones presentes en la estructura , se distinguen los siguientes tipos de sales: [ 6 ]

  1. Sales simples: sales que consisten en un tipo de cation y un tipo de anion: NaCl
  2. Las sales dobles son sales que contienen dos cationes diferentes: (SO 4 ) 2 ·12 H 2 O
  3. Las sales mixtas son sales que contienen dos aniones diferentes: Ca(OCl)Cl o cal de blanquear.

Tambien distinga entre sales de hidratos ( hidratos cristalinos ), que incluyen moleculas de agua de cristalizacion , por ejemplo, Na 2 SO 4 ·10 H 2 O y sales complejas que contienen un cation complejo o anion complejo K 4 [Fe(CN) 6 ] Las sales internas estan formadas por iones bipolares , es decir, moleculas que contienen atomos cargados positivamente y cargados negativamente. [ 6 ]

Propiedades [ editar ]

Propiedades fisicas [ editar ]

La dependencia de la solubilidad de algunas sales respecto a la temperatura.

En general, las sales son materiales cristalinos con estructura ionica. Por ejemplo, los cristales de haluros de los metales alcalinos y alcalinoterreos ( NaCl , CsCl , CaF 2 ) formados por aniones , situados al principio del empaquetamiento esferico mas denso , y cationes que ocupan huecos dentro del paquete. Cristales de sal ionicos pueden ser tambien formados a partir de residuos de acido combinados en un sinfin de estructuras dimensionales anionicos y fragmentos de estos con cationes en las cavidades (como los silicatos ). Esta estructura se refleja apropiadamente en sus propiedades fisicas: tienen altos puntos de fusion y en estado solido son dielectricos . [ 8 ]

Tambien conocido son sales de estructura molecular (covalente) (por ejemplo, cloruro de aluminio AlCl 3 ) En muchas sales, la naturaleza de los enlaces quimicos es intermedia entre ionica y covalente. [ 6 ]

De particular interes son los liquidos ionicos , con puntos de fusion por debajo de 100 °C. Durante la fusion anormal de liquidos ionicos practicamente no hay presion de vapor , pero si una alta viscosidad . Las propiedades especiales de estas sales se explican por la baja simetria del cation, la interaccion debil entre los iones y una buena distribucion de la carga del cation. [ 9 ]

Color [ editar ]

Dicromato de potasio , una sal naranja brillante que se usa como pigmento .
Dioxido de manganeso , una sal negra opaca.

Las sales pueden tener la apariencia de ser claras y transparentes (como el cloruro de sodio ), opacas e incluso metalicas y brillantes (como la pirita o sulfuro de hierro). En muchos casos la opacidad o transparencia aparentes estan relacionadas con la diferencia de tamano de los monocristales individuales; como la luz se refleja en las fronteras de grano , los cristales grandes tienden a ser transparentes, mientras que los agregados policristalinos tienen la apariencia de polvo blanco.

Las sales pueden tener muchos colores diferentes. Algunos ejemplos son:

La mayoria de minerales y pigmentos inorganicos, asi como muchos tintes organicos sinteticos, son sales. El color de la sal especifica es debido a la presencia de electrones desparejados en el orbital atomico de los elementos de transicion .

Gusto [ editar ]

Las diferentes sales pueden provocar todos los cinco diferentes sabores basicos como, por ejemplo, el salado ( cloruro de sodio ), el dulce ( acetato de plomo (II) , que provoca saturnismo si se ingiere), el agrio ( bitartrato de potasio ), [ 10 ] ​ el amargo ( sulfato de magnesio ) [ 11 ] ​ y el umami ( glutamato monosodico ). [ 12 ]

Olor [ editar ]

Las sales de acidos fuertes y bases fuertes (sales fuertes), no suele ser volatiles y no tienen olor, mientras que las sales tanto de bases debiles como de acidos debiles (sal debil), pueden tener olor en forma de acido conjugado (por ejemplo, acetatos como el acido acetico o vinagre , y cianuros como el cianuro de hidrogeno en las almendras ) o en forma de base conjugada (por ejemplo, sales de amonio como el amoniaco ) de los iones componentes. Esta descomposicion parcial y lenta es usualmente acelerada en presencia de agua, ya que la hidrolisis es la otra mitad de la ecuacion de la reaccion reversible de formacion de las sales debiles.

Punto de fusion [ editar ]

Las sales tienen caracteristicamente altos puntos de fusion. Por ejemplo, el cloruro de sodio se funde a 801 °C . Algunas sales con energias reticulares bajas son liquidas a temperatura ambiente o cerca de ella. Estos incluyen sales fundidas, que suelen ser mezclas de sales, y liquidos ionicos, que normalmente contienen cationes organicos. Estos liquidos presentan propiedades inusuales como disolventes.

Solubilidad [ editar ]

Muchos compuestos ionicos exhiben una solubilidad significativa en agua u otros disolventes polares. A diferencia de los compuestos moleculares, las sales se disocian en solucion en componentes anionicos y cationicos. La energia de la red, las fuerzas cohesivas entre estos iones dentro de un solido, determina la solubilidad. La solubilidad depende de que tan bien interactue cada ion con el solvente, por lo que ciertos patrones se hacen evidentes. Por ejemplo, las sales de sodio, potasio y amonio suelen ser solubles en agua. Las excepciones notables incluyen hexacloroplatinato de amonio y cobaltinitrito de potasio . La mayoria de los nitratos y muchos sulfatos son solubles en agua. Las excepciones incluyen sulfato de bario , sulfato de calcio (escasamente soluble) y sulfato de plomo (II) , donde el emparejamiento 2+/2? conduce a energias reticulares elevadas. Por razones similares, la mayoria de los carbonatos metalicos no son solubles en agua. Algunas sales de carbonato solubles son: carbonato de sodio , carbonato de potasio y carbonato de amonio .

Conductividad [ editar ]

Las sales son aislantes caracteristicos. Las sales fundidas o las soluciones de sales conducen la electricidad . Por esta razon, las sales licuadas (fundidas) y las soluciones que contienen sales disueltas (por ejemplo, cloruro de sodio en agua) pueden usarse como electrolitos .

Propiedades quimicas [ editar ]

Las propiedades quimicas vienen determinadas por las propiedades de los cationes y aniones o una parte de ellos.

Las sales reaccionan con los acidos y las bases , obteniendose el producto de reaccion y un gas, precipitado o una sustancia tal como agua

Las sales reaccionan con los metales cuando este se libera de la sal de metal en una serie electroquimica de reactividad:

Las sales reaccionan entre si y el producto resultante de la reaccion (producen gas, y precipitan sedimentos o agua); estas reacciones pueden tener lugar con el cambio en los estados de oxidacion de los atomos reactivos:

Algunas sales se descomponen cuando se calientan:

Disoluciones [ editar ]

Las sales son electrolitos fuertes. Al diluirse en agua se disocian por completo, en una reaccion llamada hidrolisis . Generalmente afecta el pH de la disolucion. [ 13 ]

Las disoluciones de sales que provienen de un acido fuerte y una base fuerte forman una disolucion neutra. Por ejemplo, la disolucion del nitrato de sodio:

En esta clase de reacciones, el pH de la disolucion es cercano a siete. [ 13 ]

Las disoluciones de sales provenientes de una base fuerte y un acido debil son basicas, lo que significa que tienen un pH mayor a siete. Como ejemplo encontramos la disolucion del acetato de sodio: [ 13 ]

Por el contrario, las disoluciones de sales de una base debil y un acido fuerte son acidas, y el pH resultante es menor a siete. Un ejemplo es la disolucion del cloruro de amonio: Generalmente, todos los iones metalicos producen disoluciones acidas. [ 13 ]

Si la disolucion se produce con una sal proveniente de una base y un acido debiles, entonces el resultado dependera de las fuerzas relativas que primen en la reaccion. Este comportamiento puede predecirse mediante la constante de disociacion . [ 13 ]

Sal fuerte [ editar ]

Las sales fuertes o las sales de electrolitos fuertes son sales quimicas compuestas de electrolitos fuertes . Estos compuestos ionicos se disocian completamente en agua. Generalmente son inodoros y no volatiles.

Las sales fuertes comienzan con Na__, K__, NH 4 __, o terminan con __NO 3 , __ClO 4 , or __CH 3 COO. La mayoria de los metales de los grupos 1 y 2 forman sales fuertes. Las sales fuertes son especialmente utiles cuando se crean compuestos conductores, ya que sus iones constituyentes permiten una mayor conductividad. [ 14 ]

Sal debil [ editar ]

Las sales debiles o "sales de electrolitos debiles" estan, como sugiere el nombre, compuestas de electrolitos debiles . Generalmente son mas volatiles que las sales fuertes. Pueden tener un olor similar al acido o la base de los que se derivan. Por ejemplo, el acetato de sodio , NaCH 3 COO, huele similar al acido acetico CH 3 COOH.

Formacion [ editar ]

Sulfato de plomo (II) solido (PbSO 4 )

Las sales se forman por una reaccion quimica entre:

En la reaccion de metatesis de sal, en la que se mezclan dos sales diferentes en agua, sus iones se recombinan y la nueva sal es insoluble y se precipita. Por ejemplo:

  • Pb(NO 3 ) 2 + Na 2 SO 4 → PbSO 4 ↓ + 2 NaNO 3

Clasificaciones [ editar ]

Las sales se pueden clasificar en los siguientes grupos: [ 15 ]

Al(OH) 3 + 3 Na(OH) → Al(OH) 6 Na 3 (hexahidroxoaluminato de sodio)
Al(OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 ( cloruro de aluminio ) + 3 H 2 O
  • Sal mixta : contiene varios aniones. Ejemplos: clorurofluoruro de calcio, CaClF; clorurofosfato de potasio, K 4 ClPO 4 , nitratosulfato de hierro (III), Fe(NO 3 )SO 4 .
  • Oxisal : formada por la union de un oxido y una sal. Ejemplos: oxinitrato de plomo (IV), PbO(NO 3 ) 2 ; oxicloruro de cobalto (III), CoOCl.
  • Sal hidratada o hidrato: sal con moleculas de agua en su estructura cristalina. Ejemplos: oxido de plomo (II) hemihidrato (o hemihidratado), PbO·½H 2 O; sulfato de calcio dihidrato, CaSO 4 ·2H 2 O.

Como puede verse en la clasificacion de arriba, tanto las sales haloideas como las sales oxacidas, son llamadas ≪sales neutras≫ las sales naturales son las que comunmente conocemos.

Localizacion [ editar ]

Las sales se encuentran o bien en forma de mineral como parte de las rocas (como la halita ), o bien disueltas en el agua (por ejemplo, el agua de mar). Son un componente vital de los seres vivos , en los que las podemos encontrar de diferentes formas:

Soluciones salinas [ editar ]

  • Una solucion salina es el resultado de la reaccion de un acido fuerte con una base fuerte. Resulta altamente ionizada y, por ello, neutra. La explicacion es que los contra iones de los acidos fuertes y las bases debiles son bastante estables, y por tanto no hidrolizan al agua. Un ejemplo seria el cloruro sodico , el bromuro de litio y otras.
  • Una solucion salina de un acido fuerte con una base debil es acida. Esto es asi porque, tras disociarse la sal al disolverse, la base debil tiene tendencia a captar OH- , hidroxidos que va a obtener hidrolizando el agua. Finalmente, tenemos un exceso de iones hidronio en disolucion que le confieren acidez a la disolucion. A mas debil la base, mas acida sera la disolucion resultante.
  • Quimicamente: Una solucion salina de un acido debil con una base fuerte es basica. El mecanismo es el mismo que en caso anterior: el acido, al ser debil, tendera a captar un proton, que debe proceder necesariamente de la hidrolisis del agua. Un ejemplo, la disolucion en agua del acetato de sodio .
  • Comunmente se le llama solucion salina a la mezcla de sal comun ( NaCl ) y agua, en esta mezcla la sal

Aplicacion de las sales [ editar ]

Las sales son omnipresentes tanto en la fabricacion de diversos productos, como en la vida cotidiana.

  1. Sales de acido clorhidrico . De los cloruros los mas utilizados son el cloruro de sodio y el cloruro de potasio .
    Cloruro de sodio (sal de mesa)] se extrae del agua de los lagos y del mar y tambien se extrae de las minas de sal. La sal de cocina se utiliza en los alimentos. En la industria, el cloruro de sodio sirve como materia prima para el cloroa , el hidroxido de sodio y el carbonato acido de sodio .
    El cloruro de potasio se utiliza en la agricultura como fertilizante potasico.
  2. Sales de acido sulfurico En la construccion y en la medicina se utiliza mucho el yeso semiacuatico obtenido por coccion de la roca (sulfato de calcio dihidratado). Cuando se mezcla con agua, se solidifica rapidamente para formar sulfato de calcio dihidrato, es decir, yeso.
    El sulfato decahidratado se utiliza como materia prima para la produccion de soda.
  3. Sales de acido nitrico Los nitratos son los mas utilizados como fertilizantes en la agricultura. Los mas importantes son el nitrato de sodio , el nitrato de potasio , el nitrato de calcio y el nitrato de amonio . Estas sales suelen llamarse salitre .
  4. De los ortofosfatos , el mas importante es el ortofosfato de calcio . Esta sal es el principal constituyente de los minerales fosforita y apatita . La fosforita y la apatita se utilizan como materias primas en la produccion de fertilizantes fosfatados , como el superfosfato y el precipitado .
  5. Sales de acido carbonico El carbonato de calcio se utiliza como materia prima para la produccion de cal.
    carbonato de sodio (sosa) se utiliza en la produccion de vidrio y en la coccion de jabones.
    carbonato de calcio tambien se encuentra de forma natural como piedra caliza , tiza y marmola .

Galeria de imagenes con sal [ editar ]

Vease tambien [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. Skoog, D.A; West, D.M.; Holler, J.F.; Crouch, S.R. (2004). Fundamentals of Analytical Chemistry; Chapters 14, 15 and 16 (8th edicion). Thomson Brooks/Cole. ISBN   0-03-035523-0 .  
  2. Chang, Raymond. Quimica (Septima edicion). p. 68. ISBN   9786071509284 .  
  3. M.V. Lomonosov. Trabaja en quimica y fisica . Museo historico y conmemorativo de Lomonosov. Consultado el 24 de octubre de 2013.
  4. M.V. Lomonosov. Una introduccion a la verdadera quimica fisica . Biblioteca electronica fundamental. - Parrafo 111. Consultado el 24 de octubre de 2013.
  5. Voet, D.; Voet, J. G. (2005). Biochemistry (en ingles) (3rd edicion). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc. p. 68. ISBN   9780471193500 . Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2007.  
  6. a b c d Enciclopedia quimica / Ed. N. S. Zefirova. - M .: Gran enciclopedia rusa, 1995 .-- T. 4. - ISBN 5-85270-092-4 .
  7. Cady, H. P.; Elsey, H. M. (1928). ≪A general definition of acids, bases, and salts≫. Journal of Chemical Education 5 (11): 1425. Bibcode : 1928JChEd...5.1425C . doi : 10.1021/ed005p1425 .  
  8. Knuni ? a ? nt ? s ?, Gl. red. I. L. (1990). Khimicheskai ? a ? ENT ? s ? iklopedii ? a ? (en ruso) . Moscu: Sovetskai ? a ? ENT ? s ? iklopedii ? a ?. ISBN   5-85270-035-5 .  
  9. Wasserscheid P., Keim W. (2000). ≪Ionic Liquids-New "Solutions" for Transition Metal Catalysis≫. Angew. Chem. Int. Ed (en ingles) 39 (21). PMID   11091453 . doi : 10.1002/1521-3773(20001103)39:21 .  
  10. Crawford, Nicole (20 de noviembre de 2017). ≪Acido tartarico versus cremor tartaro≫ . Vinetur . Consultado el 18 de julio de 2021 .  
  11. ≪SULFATO MAGNESIO HEPTAHIDRATADO PURO [ 1.000 kgr]≫ . Cosmo Tienda . Consultado el 18 de julio de 2021 .  
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  15. Martinez Lorenzo, Antonio (1997). Formulacion quimica IUPAC . Editorial Bruno. ISBN 84-216-0874-6 .

Bibliografia [ editar ]

  • Girichev G.V. Estructura molecular de sales de acidos que contienen oxigeno // Revista educativa Soros . - 1999. - No. 11 . - S. 40-44 .
  • Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L., Tsvetkov A.A. Fundamentos de la nomenclatura de sustancias inorganicas / Ed. B.D. Stepin. - M .: Quimica, 1983 .-- 112 p.
  • Enciclopedia quimica / Ed. N. S. Zefirova. - M .: Gran enciclopedia rusa, 1995 .-- T. 4. - ISBN 5-85270-092-4 .