Soli

(c) Goran tek-en, CC BY-SA 4.0
Krystal kuchyňské soli (chloridu sodného NaCl) s vyznačením sousedních vazeb. Modré kuličky - sodík, zelené kuličky - chlor.

Soli jsou chemické sloučeniny iontového charakteru. Obsahují kladné (kationty) a záporné ionty (anionty). Jednotlivé ionty jsou drženy pohromadě elektrostatickými silami nazývanými iontová vazba. Sloučenina jako celek je neutrální.

Každý iont může být jednoatomový (monoatomický, jednoduchý iont) nebo víceatomový (polyatomický, složený iont). V pevném skupenství mají jednotlivé ionty obvykle více nejbližších sousedů, takže nejsou považovány za součást molekul, ale za součást souvislé trojrozměrné sítě (krystalické struktury).

Jednotlivé složky solí mohou být anorganické nebo organické:

  • Anorganické soli jsou obvykle složené z malých iontů. Jsou to většinou pevné krystalické látky. Jsou tvrdé, křehké a mají často vysoké teploty tání a varu. Jako pevné látky jsou téměř vždy elektricky nevodivé, v roztoku a tavenině elektrický proud vedou, protože jejich ionty se stanou mobilními.
  • Organické soli mají obvykle velké kationty, velké anionty nebo obojí. Jejich vlastnosti nejsou tak jednoznačné jako u anorganických solí a odpovídají typu organické sloučeniny, ze které jsou vytvořeny.

Soli jsou nejvýznamnější iontové sloučeniny, které se vyskytují v zemské kůře. Jsou nejdůležitějším zdrojem minerálních látek pro rostliny a následně pro všechny živé organismy. Mezi nejznámější patří soli s anionty halogenidů, uhličitanů, křemičitanů, sulfidů, dusičnanů, fosforečnanů, síranů nebo siřičitanů.

Názvosloví anorganických solí

Anorganické soli se v závislosti na obsahu kyslíku dělí na soli bezkyslíkatých kyselin a soli kyslíkatých kyselin. V obou případech jsou názvy solí dvouslovné.

První slovo názvu soli vyjadřuje název kyseliny, ze které vznikl příslušný aniont:

Druhé slovo názvu soli je přídavné jméno tvořené kationtem spolu s jeho oxidačním číslem:

V následujících dvou tabulkách jsou příklady nejznámějších solí, jejich vzorců a názvů.

Bezkyslíkatá kyselinaVzorecAniontNázev soliPříklad sloučeninyNázev sloučeniny
fluorovodíkováHFFfluoridCaF2fluorid vápenatý
chlorovodíkováHClClchloridNaClchlorid sodný
bromovodíkováHBrBrbromidAgBrbromid stříbrný
jodovodíkováHIIjodidKIjodid draselný
sirovodíkováH2SS2−sulfidPbSsulfid olovnatý
kyanovodíkováHCNCNkyanidKCNkyanid draselný
Kyslíkatá kyselinaVzorecAniontNázev soliPříklad sloučeninyNázev sloučeniny
dusičnáHNO3NO3dusičnanNaNO3dusičnan sodný
chlornáHClOClOchlornanCa(ClO)2chlornan vápenatý
chlorečnáHClO3ClO3chlorečnanKClO3chlorečnan draselný
chloristáHClO4ClO4chloristanKClO4chloristan draselný
sírováH2SO4SO42−síranFeSO4síran železnatý
uhličitáH2CO3CO32−uhličitanNa2CO3uhličitan sodný
arsenitáH3AsO3AsO32−arsenitanAg3AsO3arsenitan stříbrný
fosforečnáH3PO4PO43−fosforečnanCa3(PO4)2fosforečnan vápenatý

Vznik anorganických solí

Soli vznikají mnoha reakcemi, patří mezi ně například:

KOH + HCl → KCl + H2O
2 Na + Cl2 → 2 NaCl
  • reakcí kovu s kyselinou:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
  • reakcí zásadotvorných oxidů s kyselinou:
CaO + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O
  • reakcí zásadotvorného a kyselinotvorného oxidu:
CaO + CO2 → CaCO3
Pb(NO3)2 + Na2S → 2 NaNO3 + PbS

Chemická vazba v solích

  • Vznik chemické vazby ve fluoridu sodném NaF.
    Chemická vazba v solích je iontová, neboť soli se skládají z aniontů a kationtů. Ionty jsou primárně drženy pohromadě elektrostatickými silami, které vyplývají z Coulombických sil.
  • K přitažlivosti malých iontů přispívají také van der Waalsovy síly. Pouze asi z 1–2 %.
  • Iontové sloučeniny jsou zřídka čistě iontové. Vazby i mezi těmi nejvíce elektronegativními nebo elektropozitivními páry vykazují malý stupeň kovalence. Podle Fajansových pravidel mají sloučeniny s vysokým iontovým charakterem vázané velké kladné ionty s nízkým nábojem na malé záporné ionty s vysokým nábojem. U nízkého iontového charakteru je tomu opačně.
  • Do hloubky vysvětluje chemické vazby v solích kvantová mechanika. Stav mikročástic v kvantové mechanice není popsán jejich polohou a hybností, jak je tomu v klasické mechanice, ale vlnovou funkcí. Proto opouští klasifikaci idealizovaných typů vazeb (iontová, kovalentní, kovová) a popisuje podstatu vazeb pomocí kvantových pohybových rovnic (například Schrödingerova či Diracova rovnice).

Vlastnosti solí

  • Krystalky chloridu sodného NaCl (sůl kamenná)
    Pevné skupenství - většina solí krystalizuje v charakteristických iontových krystalových mřížkách. Ionty jsou v nich uspořádány tak, že přitažlivé a odpudivé Coulombické síly mezi nimi jsou v průměru vyváženy. To vede k minimální potenciální energii.  
  • Tvrdost a křehkost - většina solí je poměrně tvrdých a křehkých. Jakmile dosáhnou hranice své pevnosti, nemohou se deformovat, protože musí být zachováno přísné vyrovnání kladných a záporných iontů. Proto dochází k jejich štěpení lomem. Při zvyšující se teplotě (obvykle blízko bodu tání) může docházet k větší tvárnosti a plasticitě.
  • (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
    Krystalky uhličitanu vápenatého CaCO3 (kalcit)
    Relativně vysoké teploty tání a varu - většina solí má poměrně vysoké teploty tání a varu. Elektrostatické síly mezi částicemi jsou nejsilnější, když jsou náboje vysoké a vzdálenost mezi jádry iontů je malá. V takových případech mají soli velmi vysoké teploty tání a varu.
  • Rozpustnost ve vodě a polárních rozpouštědlech - většina solí ve vodě téměř úplně disociuje na hydratované ionty. Rozpustnost solí je vysoká v polárních rozpouštědlech (voda) a nízká v nepolárních rozpouštědlech (benzín).
  • Elektrická vodivost - soli jako pevné suché látky jsou elektrickými izolanty. Rozpuštěné nebo roztavené soli jsou silné elektrolyty, jejichž rozpuštěné ionty jsou mobilními nosiči náboje a dávají solným roztokům vysokou elektrickou vodivost.
  • Krystalky síranu železnatého FeSO4 (zelená skalice)
    pH roztoku - rozpuštění solí ve vodě může změnit pH roztoku. Neutrální soli hodnotu pH neovlivní, alkalické a kyselé soli ho mění. Pokud je sůl výsledkem reakce mezi silnou kyselinou a silnou zásadou, vzniká neutrální sůl. Pokud je výsledkem reakce mezi silnou kyselinou a slabou zásadou, vzniká kyselá sůl. Pokud je výsledkem reakce mezi silnou zásadou a slabou kyselinou, vzniká zásaditá sůl.
  • Barva - u solí se často liší barva pevné látky od barvy vodného roztoku obsahujícího jednotlivé ionty nebo od hydratované formy stejné sloučeniny. Anionty ve sloučeninách s vazbami s nejvíce iontovým charakterem bývají bezbarvé (absorpční pás v ultrafialovém spektru). U sloučenin s méně iontovým charakterem se jejich barva prohlubuje přes žlutou, oranžovou, červenou a černou (absorpční pás ve viditelném spektru).
  • Chuť - soli mohou vyvolat všech pět základních chutí: slanou (chlorid sodný), sladkou (octan olovnatý), kyselou (zprostředkována protony H+), hořkou (síran hořečnatý) a umami (glutamát sodný).
  • Vůně - soli silných kyselin a silných zásad jsou netěkavé a často bez zápachu. Soli slabých kyselin nebo slabých zásad mohou vonět jako konjugovaná kyselina (octany voní jako kyselina octová a kyanidy jako kyanovodík) nebo konjugovaná báze (amonné soli voní jako amoniak).

Související články

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Salze na německé Wikipedii a Salt (chemistry) na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Calcite-67881.jpg
(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
Calcite
Locality: Jiepaiyu Mine (Shimen Mine), Shimen As-(Au) deposit, Shimen County, Changde Prefecture, Hunan Province, China (Locality at mindat.org)
A strikingly fine, gemmy and sharp calcite crystal, with a light golden color that did not come out too well in the pics, perched dramatically on a small matrix covered with small, sparkly calcites. This is just a superb crystal - sharpness, glassy luster, etc. - and could not be more aesthetically presented, the way it sits on the matrix . . . 6.1 x 5.4 x 3.2 cm
Iron(II)-sulfate-heptahydrate-sample.jpg
Heptahydrát síranu železnatého, zelená skalice, FeSO4.7H2O
Salt Crystals.JPG
Autor: Mark Schellhase, Licence: CC BY-SA 3.0
Krystaly chloridu sodného, kuchyňské soli.
NaF química.gif
Autor: Levycamoes, Licence: CC BY-SA 4.0
Ligação iônica entre sódio e flúor para formar fluoreto de

sódio. O sódio perde seu elétron mais externo , ganhando uma configuração eletrônica mais estável, e este elétron entra no átomo de flúor num processo exotérmico. Os íons com cargas opostas são atraídos um pelo outro. O sódio é

oxidado; e o flúor é reduzido.
NaCl octahedra in crystal.svg
(c) Goran tek-en, CC BY-SA 4.0
The crystal structure of sodium chloride, NaCl, a typical ionic compound, emphasising the octahedral environment of one sodium cation, Na+, illustrated as a __ purple sphere and one chloride anion, Cl, illustrated as a __ green sphere. The yellow stipples represent the electrostatic force in each ionic bond.