Siarczany
Siarczany (nazwa systematyczna: tetraoksydosiarczany(2−); w systemie Stocka: siarczany(VI); daw. witriole[1] lub koperwasy[2]) – sole lub estry kwasu siarkowego.
| |||||||||
| |||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||
| Wzór sumaryczny |
SO2− | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
96,06 g/mol | ||||||||
| Identyfikacja | |||||||||
| Numer CAS | |||||||||
| PubChem | |||||||||
| |||||||||
| |||||||||
| Podobne związki | |||||||||
| Podobne związki | |||||||||
Właściwości chemiczne
edytujJon siarczanowy to dwuujemny anion o wzorze empirycznym SO2−
4 i masie cząsteczkowej 96,06 u. Składa się z jednego centralnego atomu siarki otoczonego przez cztery atomy tlenu, ma kształt czworościanu foremnego (tetraedru). Jon siarczanowy jest resztą kwasową kwasu siarkowego.
Wiele siarczanów jest dobrze rozpuszczalnych w wodzie. Do wyjątków należą np. siarczan wapnia, strontu, baru, ołowiu(II), srebra(I) i rtęci(I).
Pokrewne związki, wodorosiarczany, zawierają anion HSO.
Analiza jakościowa
edytujJony siarczanowe można wykryć w roztworach za pomocą strącania trudno rozpuszczalnych BaSO4 lub PbSO4. W związkach nierozpuszczalnych jon siarczanowy można wykryć za pomocą reakcji heparowej (daje pozytywny wynik dla wszystkich związków siarki)[3].
Zastosowania
edytujSiarczany mają szerokie zastosowania:
- siarczan wapnia (gips) jest powszechnie stosowanym materiałem budowlanym
- siarczan magnezu ma właściwości higroskopijne i jest wykorzystywany jako przemysłowy środek suszący
- siarczan miedzi stosuje się w galwanotechnice
- siarczan dimetylu – ester kwasu siarkowego i metanolu, silny czynnik metylujący, wykorzystywany w preparatyce organicznej
Siarczany w mineralogii
edytujMinerały tworzące gromadę siarczanów powstają w niskich temperaturach w środowiskach utleniających. Przeważnie są produktami procesów hipergenicznych, zwłaszcza ewaporacji wód morskich i jeziornych. Wiele siarczanów metali ciężkich tworzy się w strefie utleniania kruszców. Niektóre z nich jako produkty działalności hydrotermalnej powstają w niskich temperaturach. Przeważnie są bezbarwne, lecz niektóre z nich, zwłaszcza siarczany metali ciężkich, odznaczają się żywym zabarwieniem. Przeważnie są przezroczyste. Cechuje je niewielka twardość, która w nielicznych tylko przypadkach osiąga 3,5 w skali Mohsa. Wiele z nich cechuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, dotyczy to szczególnie siarczanów metali jedno- i dwuwartościowych o małych promieniach jonowych np. Na+
i Mg2+
.
Przy ich rozpoznawaniu najczęściej używa się metod termicznych (DTA, TG, DTG), przydatne są także metody rentgenostrukturalne oraz spektroskopia w podczerwieni.
Klasyfikacja
edytujZe względu na skład chemiczny wyróżnia się pięć klas siarczanów:
- Klasa 1. Kwaśne siarczany: np. matteucyt NaHSO
4·H
2O, mercallit KHSO
4 - Klasa 2. Siarczany bezwodne: np. anhydryt CaSO
4, celestyn SrSO
4, baryt BaSO
4 - Klasa 3. Siarczany bezwodne zawierające inny anion: np. brochantyt Cu
4[(OH)
4SO
4], jarosyt KFe
3[(OH)
6(SO
4)
2] - Klasa 4. Siarczany uwodnione: np. kizeryt MgSO
4·H
2O, gips CaSO
4·2H
2O, chalkantyt CuSO
4·5H
2O, melanteryt FeSO
4·7H
2O - Klasa 5. Siarczany uwodnione zawierające inny anion: np. copiapit (FeII,Mg)FeIII4[OH(SO
4)
3]
2·20H
2O
Przypisy
edytuj- ↑ Witold Doroszewski (red.): witriol. Słownik języka polskiego PWN, 1958–1969. [dostęp 2013-07-26].
- ↑ Witold Doroszewski (red.): koperwas. Słownik języka polskiego PWN, 1958–1969. [dostęp 2013-07-26].
- ↑ J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia Analityczna. Część 1: Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001, s. 325, 341-342. ISBN 83-01-13499-2.
