Сульфаты

Модель аниона SOШаблон:Sub sup

Сульфа́ты — соли серной кислоты H₂SO₄, а также (в органической химии) сложные эфиры серной кислоты —диалкилсульфаты R−O−SO₂−O−R и алкилсульфаты Н−O−SO₂−O−R.

Классификация

Неорганические сульфаты являются ионными соединениями, содержат анион SOШаблон:Sub sup, образуют три ряда солей:

• нормальные, или средние соли (собственно сульфаты, например, сульфат калия K₂SO₄);
• кислые соли (гидросульфаты, или бисульфаты, кроме катионов металла содержат катионы водорода H⁺, например, гидросульфат натрия NaHSO₄);
• осно́вные соли (содержат наряду с сульфат-анионом SOШаблон:Sub sup группы ОН, например, [[Гидроксид-сульфат меди(II)|CuШаблон:Sub(OH)Шаблон:SubSOШаблон:Sub]]

Большинство неорганических сульфатов образуют кристаллы, средние и кислые сульфаты, как правило, растворимы в воде. Нерастворимыми являются сульфаты тяжёлых щёлочноземельных металлов (BaSO₄, RaSO₄); сульфаты лёгких щёлочноземельных металлов (CaSO₄, SrSO₄) и сульфат свинца плохо растворимы. Основные сульфаты обычно малорастворимы или нерастворимы либо гидролизуются. Внешне сульфаты имеют светлый оттенок и обычно обладают некоторой степенью твердости.

Кристаллогидраты сульфатов некоторых металлов (железа, меди и др.) называют Шаблон:D-l. Кристаллогидраты сульфатов двойных солей однозарядного и трёхзарядного катионов M⁺M³⁺(SO₄)Шаблон:Sub sup·12H₂O называют квасцами (безводные — жжёными квасцами). Кристаллогидраты сульфатов двойных солей однозарядного и двухзарядного катионов MШаблон:Sub supM²⁺(SO₄)Шаблон:Sub sup·6H₂O называют шенитами, или солями Туттона.

Средние сульфаты щелочных металлов термически устойчивы. Кислые сульфаты щелочных металлов при нагревании разлагаются с отщеплением воды, превращаясь в пиросульфаты (дисульфаты, соли дисерной кислоты):

$\mathrm{𝟤}𝖪𝖧𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}{𝖲}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$.

Осно́вные сульфаты, а также кислые сульфаты металлов, не являющихся щелочными, при нагревании, как правило, разлагаются с отщеплением оксидов серы (SO₃, SO₂), образуя оксиды металлов:

$\mathrm{𝟤}𝖬𝗀𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{1200{}^{\circ }C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖬𝗀𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$,

$\mathrm{𝟤}𝖵𝖮𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{520-530^{o}C}{\to }{𝖵}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟧}}\mathsf{+}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$.

Качественные реакции

Качественная реакция на растворимые сульфаты — образование белого нерастворимого осадка сульфата бария при добавлении к раствору хлорида бария:

$𝖬{𝖾}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖡𝖺𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖡𝖺𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖬𝖾𝖢𝗅$.

Используется также осаждение белого сульфата свинца(II) при добавлении к раствору ацетата свинца(II):

$𝖬{𝖾}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖯𝖻\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖯𝖻𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖮𝖬𝖾$.

Нахождение в природе

Сульфаты широко распространены в природе, образуя целую группу минералов (см. сульфаты (минералы)), в частности гипс (дигидрат сульфата кальция), мирабилит (декагидрат сульфата натрия), ангидрит (безводный сульфат кальция), барит (сульфат бария), алунит (основный сульфат алюминия и калия) и др. Входят в состав морской воды и минеральных вод.

Примеры

• Сульфат натрия
• Сульфат магния
• Сульфат кальция
• Сульфат ванадила
• Гидросульфат калия
• Основной сульфат меди(II)
• Сульфат димагния-дикалия
• Сульфат уранила-дикалия
• Сульфат мышьяка(III)
• Сульфат нептуния(IV)

См. также

• Сульфаты (минералы)
• Органические сульфаты

Литература

• Шаблон:ХЭС.
• Шаблон:ХЭС.
• Шаблон:ХЭ