Las sales son sustancias complejas que consisten en cationes metálicos y aniones de residuos ácidos. La IUPAC define las sales como compuestos químicos formados por cationes y aniones [1] . Existe otra definición: las sales son sustancias que pueden obtenerse por la interacción de ácidos y bases con la liberación de agua [2] .
Además de los cationes metálicos, las sales pueden contener cationes de amonio NH 4 + , fosfonio PH 4 + y sus derivados orgánicos, así como cationes complejos, etc. Los aniones en las sales son aniones del residuo ácido de varios ácidos de Bronsted , tanto inorgánicos como orgánicos . , incluyendo carbaniones y aniones complejos [3] .
M. V. Lomonosov en sus Trabajos sobre química y física describió el concepto de "sal" [4] [5] de la siguiente manera:
El nombre sales se refiere a cuerpos frágiles 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 demás sales metálicas, alumbre, bórax, crémor tártaro, sales vegetales esenciales, sal tártara y potasa, sal volátil de orina, salitre, sal común de manantial, marina y de roca, amoníaco, sal de Epsom y demás sales obtenidas como resultado del trabajo químico.
Si consideramos las sales como productos de reemplazo de cationes en ácidos o grupos hidroxo en bases , entonces se pueden distinguir los siguientes tipos de sales [3] :
Según el número de cationes y aniones presentes en la estructura , se distinguen los siguientes tipos de sales [6] :
También existen sales hidratadas ( cristales hidratados ), que incluyen moléculas de agua de cristalización , por ejemplo, Na 2 SO 4 10 H 2 O , y sales complejas que contienen un catión complejo o un anión complejo ( K 4 [Fe(CN) 6 ] ). Las sales internas están formadas por iones bipolares , es decir, moléculas que contienen un átomo con carga positiva y uno con carga negativa [7] .
Los nombres de las sales suelen estar asociados con los nombres de los ácidos correspondientes . Dado que muchos ácidos en ruso tienen nombres triviales o tradicionales, también se conservan nombres similares ( nitratos , fosfatos , carbonatos , etc.) para las sales [8] .
Los nombres tradicionales de sales consisten en los nombres de aniones en caso nominativo y los nombres de cationes en caso genitivo [9] . Los nombres de los aniones se basan en los nombres rusos o latinos de los elementos formadores de ácidos. Si un elemento formador de ácido puede tener un estado de oxidación, entonces se agrega el sufijo -at a su nombre :
CO 3 2- - carbonato , GeO 3 2- - germanato.Si un elemento formador de ácido puede tomar dos estados de oxidación, entonces para el anión formado por este elemento en un estado de oxidación más alto, se usa el sufijo -at , y para el anión con el elemento en un estado de oxidación más bajo, se usa el sufijo -it :
SO 4 2- - sulfato , SO 3 2- - sulfito .Si un elemento puede tomar tres estados de oxidación, entonces para los estados de oxidación más alto, medio y más bajo, se usan los sufijos - at , - it y el sufijo - it con el prefijo hypo - respectivamente:
NO 3 - - nitrato , NO 2 - - nitrito , NO 2 2- - hiponitrito.Finalmente, en el caso de elementos que toman cuatro estados de oxidación, se utiliza el prefijo per - y el sufijo - at para el mayor estado de oxidación , luego (en orden decreciente de estado de oxidación) el sufijo - at , el sufijo - it y el sufijo - con el prefijo hipo -:
ClO 4 - - perclorato , ClO 3 - - clorato , ClO 2 - - clorito , ClO - es hipoclorito [10] .Los prefijos meta- , orto- , poli- , di- , tri- , peroxo- , etc., tradicionalmente presentes en los nombres de los ácidos, también se conservan en los nombres de los aniones [9] .
Los nombres de los cationes corresponden a los nombres de los elementos de los que están formados: si es necesario, se indica el número de átomos en el catión (dirtuti (2+) Hg 2 2+ catión, tetraarsénico (2+) As 4 2+ catión ) y el estado de oxidación del átomo, si es variable [11] .
Los nombres de las sales ácidas se forman agregando el prefijo hidro - al nombre del anión. Si hay más de un átomo de hidrógeno por anión, su cantidad se indica mediante un prefijo multiplicador ( NaHCO 3 - bicarbonato de sodio, NaH 2 PO 4 - dihidrogenofosfato de sodio). Del mismo modo, para formar los nombres de las principales sales, se utilizan los prefijos hidroxo - ((FeOH)NO 3 - hidroxonitrato de hierro (II)) [12] .
Los hidratos cristalinos reciben nombres añadiendo la palabra hidrato al nombre tradicional o sistemático de la sal ( Pb (BrO 3 ) 2 H 2 O - plomo (II) bromato hidratado, Na 2 CO 3 10 H 2 O - carbonato de sodio decahidratado) . Si se conoce la estructura del hidrato cristalino, entonces se puede usar la nomenclatura de compuestos complejos ([Be(H 2 O) 4 ]SO 4 - sulfato de tetraaquaberyllium(II)) [13] .
Para algunas clases de sales, hay nombres de grupo, por ejemplo, alumbre - para sulfatos dobles de la forma general M I M III (SO 4 ) 2 12 H 2 O, donde M I son sodio , potasio , rubidio , cesio , talio o cationes de amonio , y M III- cationes de aluminio , galio , indio , talio , titanio , vanadio , cromo , manganeso , hierro , cobalto , rodio o iridio [14] .
Para sales más complejas o raras se utilizan nombres sistemáticos, que se forman según las reglas de la nomenclatura de compuestos complejos [8] . De acuerdo con esta nomenclatura, la sal se divide en esferas externas e internas (catión y anión): este último consta de un átomo central y ligandos , átomos asociados con el átomo central. El nombre de la sal se forma de la siguiente manera. Primero, el nombre de la esfera interna (anión) se escribe en el caso nominativo, que consta de los nombres de los ligandos (prefijos) y el elemento central (raíz) con el sufijo -at y una indicación de su estado de oxidación . Luego se añaden al nombre [15] los nombres de los átomos de la esfera exterior (cationes) en caso genitivo .
LiBO 3 - trioxoborato de litio (III) Na 2 Cr 2 O 7 - heptaoxodicromato de sodio (VI) NaHSO 4 - tetraoxosulfato de hidrógeno y sodio (VI)Para formar los nombres de sales de ácidos libres de oxígeno, utilizan las reglas generales para componer los nombres de compuestos binarios : o se utilizan reglas de nomenclatura universal que indican prefijos numéricos, o el método de Stock que indica el grado de oxidación, siendo el segundo método privilegiado.
Los nombres de los haluros se componen del nombre del halógeno con el sufijo - id y el catión ( NaBr - bromuro de sodio, SF 6 - fluoruro de azufre (VI) o hexafluoruro de azufre, Nb 6 I 11 - undecaioduro de hexaniobio). Además, existe una clase de pseudohaluros : sales que contienen aniones con propiedades similares a las de los haluros. Sus nombres se forman de manera similar ( Fe(CN) 2 es cianuro de hierro(II), AgNCS es tiocianato de plata(I)) [16] .
Los calcogenuros que contienen azufre , selenio y telurio como aniones se denominan sulfuros, selenuros y telururos. El sulfuro de hidrógeno y el seleniuro de hidrógeno pueden formar sales ácidas , que se denominan hidrosulfuros e hidroselenuros, respectivamente ( ZnS es sulfuro de zinc, SiS 2 es disulfuro de silicio, NaHS es hidrosulfuro de sodio). Se denominan sulfuros dobles, indicando dos cationes mediante un guión: (FeCu)S 2 - disulfuro de hierro-cobre [17] .
Por regla general, las sales son sustancias cristalinas con una red cristalina iónica . Por ejemplo, los cristales de haluros de metales alcalinos y alcalinotérreos ( NaCl , CsCl , CaF 2 ) se construyen a partir de aniones ubicados según el principio del empaquetamiento esférico más denso y cationes que ocupan vacíos en este empaquetamiento. Los cristales iónicos de sales también se pueden construir a partir de residuos ácidos combinados en un sinfín de fragmentos aniónicos y estructuras tridimensionales con cationes en cavidades ( silicatos ). Tal estructura se refleja en sus propiedades físicas de manera correspondiente: tienen puntos de fusión elevados , en estado sólido son dieléctricos [18] .
También se conocen sales de estructura molecular (covalente) (por ejemplo, cloruro de aluminio AlCl 3 ). Para muchas sales, la naturaleza de los enlaces químicos es intermedia entre iónica y covalente [7] .
De particular interés son los líquidos iónicos , sales con un punto de fusión inferior a 100°C. Además del punto de fusión anómalo, los líquidos iónicos tienen una presión de vapor de saturación prácticamente nula y una alta viscosidad . Las propiedades especiales de estas sales se explican por la baja simetría del catión, la débil interacción entre los iones y la buena distribución de carga del catión [19] .
Una propiedad importante de las sales es su solubilidad en agua. Según este criterio, se distinguen sales solubles, poco solubles e insolubles.
Muchos minerales son sales que forman depósitos (por ejemplo, halita , silvina , fluorita ).
Existen varios métodos para la obtención de sales:
Los hidratos cristalinos se obtienen normalmente durante la cristalización de la sal a partir de soluciones acuosas, sin embargo, también se conocen solvatos cristalinos de sales que precipitan a partir de disolventes no acuosos (por ejemplo, CaBr 2 ·3 C 2 H 5 OH) [7] .
Las propiedades químicas están determinadas por las propiedades de los cationes y aniones que componen su composición.
Las sales interactúan con ácidos y bases si la reacción da como resultado un producto que sale de la esfera de reacción (precipitado, gas, sustancias poco disociables, por ejemplo, agua ):
Las sales interactúan con los metales si el metal libre se encuentra a la izquierda del metal en la composición de la sal en la serie electroquímica de actividad de los metales :
Las sales interactúan entre sí si el producto de reacción sale de la esfera de reacción (se forma gas, precipitado o agua); incluso estas reacciones pueden tener lugar con un cambio en los estados de oxidación de los átomos de los reactivos:
Algunas sales se descomponen cuando se calientan:
Cuando se disuelven en agua, las sales se disocian total o parcialmente en iones . Si la disociación se produce por completo, entonces las sales son electrolitos fuertes , de lo contrario son débiles [7] . Un ejemplo de electrolitos fuertes típicos son las sales de metales alcalinos, que existen en solución en forma de iones solvatados [2] . A pesar de que la teoría está muy extendida, afirmando que las sales en una solución acuosa se disocian completamente, en realidad, se observa una disociación parcial para la mayoría de las sales, por ejemplo, una solución de FeCl 3 0,1 M contiene solo 10% de cationes Fe 3+ , así como como 42 % de cationes FeCl 2+ , 40 % de cationes FeCl 2 + , 6 % de cationes FeOH 2+ y 2 % de cationes Fe(OH) 2 + [20] .
Algunas sales en solución acuosa son capaces de hidrólisis [7] . Esta reacción procede de forma reversible para sales de ácidos débiles ( Na 2 CO 3 ) o bases débiles ( CuCl 2 ), e irreversiblemente para sales de ácidos débiles y bases débiles ( Al 2 S 3 ).
El nombre de las sales. | Productos de contenido | Impacto en el cuerpo humano. | Enfermedades por deficiencia de sal |
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1. Sales de calcio | Leche, pescado, verduras | Aumentar el crecimiento y la fuerza de los huesos | Crecimiento esquelético deficiente, caries dental, etc. |
2. Sales de hierro | Hígado de res, Carne de res | Forman parte de la hemoglobina. | Anemia |
3. Sales de magnesio | Guisantes, albaricoques secos | Mejorar la función intestinal | Deterioro del sistema digestivo. |
Las sales son ampliamente utilizadas tanto en la producción como en la vida cotidiana.
Sulfato de amonio-cerio (IV)
Metasilicato de cobalto (II)
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