Sole.

Wzór ogólny soli

Sole to związki chemiczne, które są produktami reakcji kwasu z zasadą, tak, że labilne (niestałe) atomy wodoru kwasu zostają w całości lub w części zastąpione innymi atomami lub grupami o dodatnim ładunku. Kwasy składają się z ujemnego anionu (tzw. reszty kwasowej) oraz dodatniego kationu. Sole są stosowane jako nawozy mineralne, w budownictwie, komunikacji, przemyśle spożywczym i wielu innych. Występują one w przyrodzie, np. jako minerały lub w organizmach żywych. 

WYRÓŻNIAMY:

I) SOLE OBOJĘTNE - nie występują w nich ani grupy hydroksylowe, ani kwaśne atomy wodoru.

II) HYDROKSOSOLE (sole zasadowe) / WODOROSOLE - zawierają kationy wodoru pochodzące z wyjściowego kwasu, zwane solami kwaśnymi. Są one solami kwasów wieloprotonowych, których aniony zawierają atomy wodoru w grupie kwasowej. Wodorosole nazywa się "solami kwaśnymi", ponieważ ich roztwory wykazują niższe pH niż analogiczne sole niezawierające atomów wodoru. Nie oznacza to jednakże, iż roztwory te mają odczyn kwasowy. 

• 1) Wodorowęglan amonu (NH₄HCO3) - jest to nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorowęglanów, wodorosól amonowa kwasu węglowego. Tworzy on bezbarwne kryształy o zapachu amoniaku, które łatwo rozkładają się do amoniaku, wody i dwutlenku węgla. Dobrze rozpuszczalny jest w wodzie; hydrolizuje jako sól słabego kwasu i słabej zasady. Jest stosowany jako m.in. rodzaj proszku do pieczenia (proszek do pieczenia to sypka mieszanina zawierająca związek chemiczny rozkładający się w podwyższonej temperaturze z wydzieleniem produktów gazowych. Jego podstawowym zadaniem jest spulchnianie produktów piekarniczych -np. ciasta) - jego nazwa handlowa to "amoniak do pieczenia"; jest stosowany także do produkcji środków gaśniczych, leków, barwników, a także jako prosty nawóz (szczególnie w Chinach, choć jest tam wypierany przez mocznik z powodu niższej jakości i braku stabilności). Jest również stosowany w wyrobie ceramiki, tworzyw sztucznych oraz gumy, przy garbowaniu skór oraz wyrobie katalizatorów. Służy również do otrzymywania innych związków amonowych. 
• 2) Wodorowęglan sodu (NaHCO3) - jest on zwany sodą oczyszczoną i stanowi nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorowęglanów, jest to wodorosól kwasu węglowego i sodu. Wodorowęglan sodu bywa również nazywany kwaśnym węglanem sodu. W rzeczywistości jednak wodny roztwór wodorowęglanu sodu ma odczyn słabo alkaliczny i zachowuje się w wielu reakcjach jak słaba zasada. 
• 
  
• Z kwasami reaguje z wydzieleniem dwutlenku węgla oraz wody. Nie reaguje z alkoholami i fenolami, co bywa wykorzystywane do odróżniania ich od kwasów karboksylowych w chemicznej analizie związków organicznych. Jego własności spulchniające i pianotwórcze wynikają z faktu, że rozkłada się on w temperaturze powyżej 60 stopni Celsjusza z wydzieleniem dwutlenku węgla. W laboratorium najłatwiej jest go otrzymać przez wprowadzenie dwutlenku węgla do nascyonego wodnego roztworu węglanu sodu. W przemyśle otrzymuje się go jako produkt pośredni przy otrzymywaniu węglanu sodu metodą Solvaya(1). Stosowany jest jako jeden ze składników proszku do pieczenia, dodatek do żywności regulujący pH, składnik musujących napojów w proszku i tabletek musujących, w lecznictwie (przy nadkwasocie), w gaśnicach pianowych (jako składnik części alkalicznej gaśnicy, wraz z rozpuszczonym środkiem spieniającym - Spumogenem(2)), jako substancja pochłaniająca zapachy i wilgoć oraz do zmiękczania wody. Wskazany jest w medycynie do leczenia ciężkiej kwasicy metabolicznej 9np. w wyniku zatrucia alkoholem metylowym), przy zatruciu trójcyklicznymi lekami przeciwdepresyjnymi i w przypadku hiperkaliemii. *(1)Metoda Solvaya to metoda otrzymywania węglanu sodu, która opracowana została w latach 60-tych XIX wieku przez Ernesta Solvaya. Proces ten polega na wykorzystaniu ciągu reakcji chemicznych:
•  
• SUMARYCZNIE: CaCO₃ + 2NaCl → Na₂CO₃ + CaCl₂.
• Ze względu na wykorzystanie w procesie amoniaku, soda otrzymana metodą Solvaya nazywana bywa "sodą amoniakalną". 
• *(2)Spumogen to nazwa proteinowego środka pianotwórczego stosowanego do wytwarzania ciężkiej piany gaśniczej. Zawierał on w swoim składzie hydrolizat kreatyny otrzymany przez hydrolizę mączki rogowej, kopytnej, a także środki powierzchniowo czynne, np. nekalinę, stabilizator piany, np. siarczan żelaza, hydrosulfit, oraz substancje konserwującą np. kreozol. Spumogen był dodawany (rozpuszczany) do części alkalicznej gaśnicy pianowej, także dodawany był do generatorów piany gaśniczej. Następcą Spurmogenu był preparat Pianol. Obecnie Spumogen nie jest stosowany. 
• 3) Wodorosiarczan sodu (NaHSO4) - stosowany głównie jako środek obniżający pH w zbiornikach wodnych takich jak oczka wodne.
• 4) Wodorowęglan wapnia Ca(HCO3)2 i wodorowęglan magnezu (Mg(HCO3)2 - odpowiadają za twardość wody i zjawiska krasowe. Wodorowęglan wapnia powstaje w wyniku rozpuszczania węglanu wapnia w wodzie zawierającej dwutlenek węgla: 
• CaCO3 + H20 + CO2 -> Ca2+ + 2HCO3-   - proces ten występuje naturalnie, prowadząc do rozpuszczania skał wapiennych i określany jest jako kras węglanowy. Krasowienie węglanowe następuje tylko w wypadku występowania CO2, również są dla niego istotne warunki temperaturowe - tzn. umiarkowana lub niska temperatura, względnie wyższa temperatura przy bardzo dużej zawartości CO2, a także warunki ciśnieniowe (w  jaskiniach). Woda nasycona dwutlenkiem węgla (pochodzącym z atmosfery oraz z gnijących szczątków organicznych) wsiąka w ziemie łącząc się ze znajdującym się tam węglanem wapnia (CaCO3). W wyniku reakcji tworzy się wodorosól - wodorowęglan wapnia - Ca(HCO3)2. Kluczowe znaczenie ma fakt, że sam węglan wapnia jest bardzo słabo rozpuszczalny w czystej wodzie, natomiast wodorowęglan lepiej, może więc on migrować, jednocześnie wystepuje tu skomplikowana równowaga cieczowo-gazowa. Następnie woda wraz z rozpuszczoną solą przepływa do jaskini, gdzie w wyniku odwrotnej reakcji wytrąca się węglan wapnia tworząc nacieki (podczas wpływania do jaskini wąskimi przewodami następuje wzrost ciśnienia CO2, więc więcej się go rozpuszcza w wodzie, czyli roztwór ten ma lepsze właściwości rozpuszczania skały; po rozszerzeniu przewodu w jaskini następuje spadek ciśnienia gazu, w wyniku przesunięcia równowagi wykrystalizowuje nadmiar węglanu wapnia) 
  
• Proces rozpuszczania przebiega dosyć szybko. Tempo to możemy określić licząc ilość wapieni rozpuszczonych w jednostce czasu. Intensywność rozpuszczania zależy od klimatu, ilości opadów (zachodzi szybciej w wilgotnym klimacie), zwartości dwutlenku węgla w wodzie, wysokości nad poziomem morza - na wysoko położonych obszarach bowiem woda krąży dłużej, więc intensywniej rozpuszcza skały; ukształtowania powierzchni (im bardziej płaski obszar, tym więcej wody wsiąka w głąb). Rozpuszczanie węglanu wapnia może następować również w wyniku działania kwasów (np. kwasów organicznych z rozkładającej się ściółki glebowej, rzadziej kwaśnych wód pochodzenia podziemnego), lecz wówczas na ogół nie nastąpi rekrystalizacja węglanu wapnia z roztworu, powstanie kras negatywny (formy wklęsłe) lub skały węglanowe zostaną zerodowane do końca; takie przypadki są jednakże rzadkie i na ogół ograniczają się do cienkiej warstwy podglebowej, tym bardziej, że na wapieniach występują na ogół gleby zasadowe, a nie kwaśne. 
• Wodorowęglan wapnia występuje wyłącznie w roztworach i ma duży udział w twardości węglanowej wody. Podczas zatężania następuje bowiem ulatnianie się dwutlenku węgla i wytrącanie obojętnego węglanu wapnia, naturalnie np. jako stalaktyty, zaś w warunkach sztucznych jako tzw. kamień kotłowy. Ca²⁺ + 2HCO
  −3 → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

  

  Źródło: Wikipedia.

• *Kamień kotłowy - jest to warstwa osadu węglanów wapnia (CaCO3) i magnezu (MgCO3) powstająca w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu zawartych w wodzie, zwłaszcza wodzie twardej. W wyniku procesu gotowania następuje rozkład jonów wodorowęglanowych HCO3- do węglanowych DO32-. W momencie rozkładu najtrudniej rozpuszczalne węglany wytrącają się wówczas w postaci osadu (kamienia) zawierającego głównie CaCO3 (rozpuszczalność 14 mg/l) i MgCO3 (rozp. 106mg/l). 
  
• Kamień kotłowy pojawia się w urządzeniach, naczyniach, zbiornikach w których gotowana jest nieuzdatniana woda, w tym w kotłach (stąd też nazwa), lecz także w czajnikach, itd. Osadza się na wewnętrznych ściankach kotłów, czajników, garnków oraz bojlerów oraz na elementach podgrzewających wodę (np. na powierzchni grzałek elektrycznych) oraz w instalacjach, w których występuje gorąca para wodna. 
• 5) Wodorosiarczyn sodu (NaHSO3)- jest to wodorosól sodowa kwasu siarkawego. Jest ona niepalna, zaś pożary w obecności wodorosiarczynu sodu można gasić wszelkimi środkami gaśniczymi. Bezbarwna sól ulega utlenieniu na powietrzu do siarczanu sodu (Na2SO4). Wodorosiarczyn sodu jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i nierozpuszczalny w alkoholu. W obecności mocnego kwasu tworzy kwas siarkawy, który działa jako środek konserwujący. Wodorosiarczyn sodu jest stosowany jako konserwant w przecierach owocowych i warzywnych, sokach owocowych, dżemach, galaretkach, suszonych owocach, żelatynie, cukrze, winie, piwie, chrzanie, musztardzie, itd. Wodorosiarczyn sodu jest umiarkowanie szkodliwy dla zdrowia. Ogrzewany rozkłada się z wydzieleniem szkodliwego dwutlenku siarki (SO2). Wdychany powoduje podrażnienie dróg oddechowych, kaszel oraz duszności. W przypadku spożycia powoduje pieczenie przełyku i ust. Może obniżyć zawartość witamin w produktach na skutek utlenienia. Jest on rozkładany w wątrobie do nieszkodliwych siarczanów i wraz z moczem wydalany z organizmu. 

III) SOLE PODWÓJNE (MIESZANE) - są to sole mające w swojej strukturze przynajmniej dwa różne kationy lub aniony. Powstają one przez połączenie przynajmniej dwóch cząsteczek różnych soli prostych, które po wspólnej krystalizacji z roztworu wykazują odmienną od nich budowę sieci krystalicznej. Ulegają one jednak dysocjacji na proste jony składowe (w taki sam sposób jakby dysocjowały niezwiązane ze sobą sole proste). Odróżnia to sole podwójne od soli kompleksowych, które dysocjują tworząc stabilne jony kompleksowe. Solami podwójnymi mogą być sole organiczne, sole nieorganiczne i sole mieszane. Przykładem soli mieszanej jest zieleń paryska. Zieleń paryska to organiczny związek chemiczny, podwójna sól kwasu octowego, kwasu metaarsenowego (III) i miedzi na +2 stopniu utlenienia. Jest to zielone krystaliczne ciało stałe, słabo rozpuszczalne w wodzie. Jest ona stosowana jako insektycyd, np. przeciwko stonce ziemniaczanej, a także służy do konserwacji drewna.

ZIELEŃ PARYSKA

IV) SOLE KOMPLEKSOWE - są to związki kompleksowe o charakterze soli, w któ®ych metal jest atomem centralnym i wraz ze swoimi ligandami tworzy anion, jak np. w heksacyjanożelazianie (III) POTASU  K₃[Fe(CN)₆], lub kation, jak np. w chlorku tetraaminamiedzi, [Cu(NH₃)₄]Cl_2.