Nauka za djecu: soli

Video odgledajte u 720p.

Kada kažemo da je nešto so, ljudi obično prvo pomisle na kuhinsku so, koja je jedinjenje natrijuma i hlora. Međutim, kuhinjska so je samo jedno jedinjenje iz klase spojeva koje zovemo soli.

Svaka so se sastoji od dijela koji sadrži metal ili amonijak i kiselinskog ostatka. Zapravo, metal i vodik se zamijene. Primjer soli je magnezijum sulfat, MgSO₄. Magnezijum je metal, a SO₄ kiselinski ostatak.

Ako baza i kiselina stupe u hemijsku reakciju, nastaće spoj koji zovemo so. Tu reakciju nazivamo neutralizacija, jer je došlo do neutraliziranja kiseline, odnosno, pH vrijednost soli će uvijek biti veća od pH vrijednosti kiseline, ali manja od pH vrijednosti baze.

Primjer neutralizacije je recimo, reakcija magnezij-hidroksida i sulfatne kiseline:

Mg(OH)₂+H₂SO₄                                    Mg SO₄ +2 H2O

Pošto su i magnezijum i kiselinski ostatak u sulfatnoj kiselini dvovaletni, formula ovog jedinjenja ostaje MgSO4. Kada imenujemo neku so, ona me dobija po metalu (magnezijum) i po imenu kiseline na koju obično dodajemo nastavak –at. Tako će se ovo jedinjenje zvati magnezijum sulfat. Ostaje još samo da izjednačimo reakciju.

Sve soli sulfatne kiseline su sulfati. Soli hloridne kiseline su hloridi, poput natrijum hlorida. Soli fosfatne kiseline su fosfati, soli ugljične tj. karbonatne kiseline su karbonati. Soli nitratne kiseline su nitrati, a soli nitritne kiseline nitriti. Soli sulfitne kiseline su sulfiti.

Magnezijum hlorid ima formulu MgCl₂

Magnezijum sulfat je MgSO₄

Magnezijum fosfat je Mg₃ (PO₄)₂

Magnezijum karbonat je MgCO3

Magnezijum nitrat je Mg (NO3)2

Svaki put kada imamo više od jednog kiselinskog ostatka u formuli, moramo ga odvojiti zagradom.

 Kako nastaju soli?

Ovo je reakcija neutralizacije natrijeve baze i fosforne tj. fosfatne kiseline

3 NaOH +H₃PO₄                              Na₃PO4 + 3 H₂O

Natrijum je pozitivno jednovalentan, a kiselinski ostatak u fosfatnoj kiselini je negativno trovalentan, pa je tačna formula natrijum-fosfata Na₃PO₄. Svaki put prije izjednačavanja reakcije moramo pravilno napisati formulu jedinjenja.

U reakciji neutralizacije se uvijek oslobađa voda. Interesantno je primijetiti kako je najmanji zajednički sadržilac kada određujemo formulu soli jednak broju molekula tj. molova vode koji nastanu u reakciji. Ne zaboravimo da broj ispred formule – koeficijent –  označava ne samo broj molekula, nego i molova.

Dakle, opšta formula reakcije neutralizacije je:

baza+kiselina                   so + voda

Reakcije neutralizacije koriste poljoprivrednici kako bi neutralizirali kiselo tlo, koje ne pogoduje rastu biljaka, tako što po njemu posipaju vapno, kalcijum oksid ili kalcijum hidroksid. Također, ljudi koji imaju problema sa želučanom kiselinom, uzimaju lijekove koji neutraliziraju kiselinu, poput sode bikarbone.

Soli mogu nastati i u reakciji metala sa kiselinom u reakciji supstitucije, odnosno, zamjene, jer na latinskom substitutio znači zamjena, a zamjenjuje se vodik u kiselini metalom:

Zn+2HCl   →   ZnCl₂+H2.

U reakcijama supstitucije se oslobađa vodik.

Još jedan način dobijanja soli jeste reakcija dvije soli, a tu reakciju zovemo dvojna zamjena. Recimo, možemo napisati da reaguju magnezijum sulfat i natrijum fosfat:

3MgSO₄+2Na₃PO₄ → Mg₃ (PO₄)₂ + 3Na₂SO₄

Formula magnezijum fosfata je Mg₃(PO₄)₂, a natrijum sulfata je Na2SO4  i ovu je reakciju potrebno izjednačiti.

Još jedan način dobijanja soli je u direktnoj sintezi metala sa nemetala, kao u primjeru željezo (II)  sulfida:

Fe+S   →   FeS

Različite soli su različito topive u vodi. Većina karbonata nije topiva u vodi. Recimo, kalcijev karbonat je so koja stvara sloj kamenca. Kreda i ljušture školjki su također od kalcijum karbonata.

Sve soli su jonska jedinjenja.

Postoje takozvane normalne soli, koje sadrže samo metalni jon i kiselinski ostatak. Takva so je natrijumhlorid(NaCl), zatim spomenuti magnezijum sulfat i natrijum fosfat. Kod njih su svi vodici zamijenjeni metalom.

Međutim kada se svi vodici ne zamijene metalom, nastaju kisele soli. Takva so je vama sigurno poznat natrijum hidrogenkarbonat ili soda bikarbona, čija je formula NaHCO₃. Natrijum karbonat bi imao formulu Na₂CO₃.

Soli koje sadrže metale prve grupe Periodnog u kombinaciji sa slabim kiselinama, kakva je karbonatna su slabo bazne, dok soli jakih kiseline, poput sulfatne i hloridne kiseline sa nekim metalima daju slabo kiselu reakciju. Dakle, nisu sve soli neutralne pH vrijednosti.

U kontaktu sa neutralnim solima, plavi lakmus-papir ostaje plav, a crveni lakmus papir ostaje crven. Drugi indikatori pH vrijednosti se drugačije ponašaju u otopini normalnih – neutralnih soli, tako univerzalni indikator postaje zelen u otopini neke neutralne normalne soli.