Soli
Uvod
Soli su kemijski spojevi s kojima se često susrećemo u prirodi i svakodnevnom životu, primjerice, kuhinjska sol, soda bikarbona, vapnenac, modra galica...
Kuhinjska sol – izdvajanje iz smjesa
O solima ste dosta naučili pa ćemo ovom jedinicom DOS-a povezati gradivo (sastav i građu soli, neke načine dobivanja soli i dr.) s njihovom primjenom u svakodnevnom životu.
Problemski zadatci
Trivijalna imena nekih poznatih soli navedena su u uvodu. Pozorno pročitajte pitanja i ponudite odgovore. Provjerite potom točnost svojih odgovora.
1. pitanje: Napišite sustavno ime i formulu soli koje su navedene u uvodnom tekstu.
Odgovor: Kuhinjska sol – natrijev klorid, NaCl; soda bikarbona – natrijev hidrogenkarbonat, NaHCO3; vapnenac – kalcijev karbonat, CaCO3; modra galica – bakrov(II) sulfat pentahidrat, CuSO4 · 5H2O.
2. pitanje: Na temelju formule zaključite od kojih su čestica građene te soli.
Odgovor: Soli su građene od metalnih iona – kationa i kiselinskog ostatka – aniona. Ponekad se u sastavu soli može nalaziti i određeni broj molekula vode. Tada se govori o hidratnim solima.
3. pitanje: Što označuje rimski broj II u imenu modre galice te u koju vrstu soli je ubrajamo?
Odgovor: Taj broj označuje valenciju bakrovih iona u toj soli. Ubrajamo je u hidratne soli jer sadrži molekule vode.
4. pitanje: Nalazimo li navedene soli u prirodi ili se dobivaju sintetski?
Odgovor: U prirodi se nalazi natrijev klorid i vapnenac, dok su ostale dvije soli sintetski dobivene.
5. pitanje: Za soli koje se nalaze u prirodi, navedite gdje se nalaze i zaključite jesu li topljive u vodi.
Odgovor: Natrijev klorid nalazi se otopljen u morskoj vodi ili u velikim naslagama pod zemljom. Vapnenac izgrađuje vapnenačko gorje. Natrijev klorid topljiv je u vodi jer se najveće količine nalaze u moru, dok vapnenac nije topljiv u vodi jer se vapnenačke stijene ne otapaju kad pada kiša.
Pozorno pogledajte videozapis Kuhinjska sol – konzervans za sprječavanje kvarenja hrane i saznajte za što se danas najčešće koristi sol.
Kuhinjska sol – konzervans za sprječavanje kvarenja hrane
Na temelju informacija koje ćete zabilježiti pozornim praćenjem videozapisa Sol, odgovorite na postavljena pitanja navedena ispod videozapisa. Provjerite točnost svojih odgovora!
Sol
Pitanja:
- Što su kationi, a što anioni? Kako nastaju kationi?
- Navedite čestice od kojih su građeni natrijev klorid i kalcijev karbonat te svaki od njih prikažite odgovarajućom kemijskom oznakom.
- Kojim skupinama periodnog sustava pripadaju metali u tim spojevima i koji je zajednički naziv elemenata u tim skupinama?
- Kolika je valencija navedenih metala?
- Od kojih kiselina potječe anion u navedenim solima? Imenujte te kiseline i navedite radi li se o jakim ili slabim kiselinama.
Odgovori:
- Kationi su pozitivno, a anioni negativno nabijene čestice. Kationi nastaju otpuštanjem valentnih elektrona.
- Natrijev klorid sastoji se od natrijevih, Na+, i kloridnih, Cl–, iona, a kalcijev karbonat od kalcijevih, Ca2+, i karbonatnih, CO32–, iona.
- Natrij pripada prvoj skupini periodnog sustava elemenata – alkalijskim metalima, a kalcij drugoj skupini – zemnoalkalijskim metalima.
- Natrij je jednovalentan, a kalcij dvovalentan.
- Kloridni ion je kiselinski ostatak klorovodične kiseline, a karbonatni ion je kiselinski ostatak ugljične kiseline. Klorovodična kiselina je jaka kiselina, a ugljična kiselina slaba.
Soli su građene od iona. Odgovorite na sljedeća pitanja i ponovite temeljne pojmove o ionskom vezivanju.
Pitanja:
- Kojim modelom vezivanja opisujemo sveukupno elektrostatsko privlačenje kationa i aniona u ionskome kristalu?
- Koje prirodno pravilo uzrokuje stvaranje kemijske veze?
- Kakva je konfiguracija iona najpovoljnija za ionsko vezivanje? Prikažite to na primjeru kalcijeva klorida.
- Prikažite raspored elektrona po ljuskama atoma i iona kalcija i navedite kako postiže povoljnu elektronsku konfiguraciju. Načinite to i za atom klora i kloridni ion.
Odgovori:
- Modelom ionskoga vezivanja.
- Pravilo kaže da se pri nastajanju kemijske veze energija oslobađa, što znači da je ukupna energija reaktanata veća od ukupne energije produkata.
- Za ionsko vezivanje najpovoljnija je oktetna konfiguracija najbližeg plemenitog plina.
- Raspored elektrona po ljuskama atoma kalcija: 2,8,8,2; a kalcijeva iona: 2,8,8 jer je to oktetna konfiguracija atoma plemenitog plina argona. To znači da je atom kalcija za postizanje oktetne konfiguracije morao otpustiti dva elektrona. Raspored elektrona po ljuskama atoma klora: 2,8,7; a kloridnog iona, odnosno atoma argona: 2,8,8 pa je atom klora za postizanje stabilne oktetne konfiguracije morao primiti jedan elektron.
Hidroliza soli
Pozorno pogledajte videozapis Neutralizacija.
Neutralizacija
Neutralizacija je jedan od načina dobivanja soli. No jesu li vodene otopine topljivih soli uvijek neutralne? Kako to da želučanu kiselinu neutraliziramo vodenom otopinom soli sode bikarbone?
Vodene otopine soli mogu biti neutralne, kisele i bazične. Okretanjem kartica saznajte kakva će biti pH-vrijednost otopine soli.
Vodena otopina soli građene od kationa jake baze i aniona jake kiseline
pH = 7
Vodena otopina soli građene od kationa jake baze i aniona slabe kiseline
pH > 7
Vodena otopina soli građene od kationa slabe baze i aniona jake kiseline
pH < 7
Vodena otopina soli građene od kationa slabe baze i aniona slabe kiseline
pH < 7 ako je Kb < Ka
pH = 7 ako je Kb = Ka
pH > 7 ako je Kb > Ka
Hidroliza je protolitička reakcija aniona slabih kiselina ili kationa slabih baza s molekulama vode.
Anioni jakih kiselina i kationi jakih baza ne reagiraju s molekulama vode, već ih molekule vode samo okružuju, nastaju hiratizirani ioni.
Pozorno pogledajte videozapise Kiseline i baze prvi i drugi dio i ponovite dosada naučeno o kiselinama, bazama i solima.
Kiseline i baze, prvi dio
Kiseline i baze, drugi dio