Sole - definicja, wzory, nazewnictwo i przykłady

Sole to związki chemiczne zbudowane z kationu metalu i anionu reszty kwasowej, powstające najczęściej w reakcji kwasu z zasadą. Najbardziej znaną solą jest chlorek sodu, czyli zwykła sól kuchenna o wzorze NaCl. Nazwę soli tworzy się od reszty kwasowej i nazwy metalu, a powstają one między innymi w reakcji zobojętniania, w której z kwasu i zasady tworzą się sól i woda.

Sole spinają w jedną całość kilka wcześniejszych tematów z chemii: kwasy, zasady, tlenki i dysocjację. Gdy te podstawy są jasne, sole okazują się jednym z bardziej logicznych działów, bo prawie zawsze można je wyprowadzić z reakcji kwasu z zasadą.

Co to są sole

Sól to związek, w którym kation, czyli jon dodatni, pochodzi od metalu, a anion, czyli jon ujemny, pochodzi od reszty kwasowej. Reszta kwasowa to ta część kwasu, która zostaje po oddaniu wodoru. Zamiast metalu w roli kationu może wystąpić także jon amonu, ale w szkole najczęściej pracuje się z solami metali.

Sole są bardzo rozpowszechnione. Chlorek sodu to sól kuchenna, węglan wapnia buduje wapień, kredę i muszle, a różne sole są składnikami nawozów i minerałów. Dlatego sole nie są tylko szkolnym pojęciem, ale substancjami, które spotykamy w kuchni, w przyrodzie i w przemyśle.

Wiele soli dobrze rozpuszcza się w wodzie i wtedy rozpada się na jony, czyli ulega dysocjacji. To dzięki temu roztwory soli przewodzą prąd. Sam rozpad na jony wiąże się bezpośrednio z tym, co dzieje się przy rozpuszczaniu innych substancji, opisanym przy kwasach i zasadach.

Wzory soli

Wzór soli pokazuje, ile kationów metalu przypada na aniony reszty kwasowej. Zapisuje się go, łącząc symbol metalu z resztą kwasową, a liczby atomów dobiera się tak, aby wartościowość metalu równała się wartościowości reszty kwasowej.

Najprostszy przykład to chlorek sodu o wzorze NaCl. Sód ma wartościowość jeden, a reszta kwasowa chlorkowa również jeden, więc jeden kation sodu łączy się z jednym anionem chlorkowym. Podobnie prosty jest chlorek potasu o wzorze KCl.

Gdy wartościowości się różnią, liczby atomów też są inne. W węglanie wapnia o wzorze CaCO3 wapń ma wartościowość dwa i reszta węglanowa również dwa, więc proporcja wynosi jeden do jednego. W węglanie sodu Na2CO3 sód ma wartościowość jeden, a reszta węglanowa dwa, dlatego na jedną resztę węglanową przypadają dwa atomy sodu. Dobór tych liczb wynika z zasady równości wartościowości po obu stronach.

Nazewnictwo soli

Nazwę soli tworzą dwa człony: nazwa reszty kwasowej oraz nazwa metalu. Reszta kwasowa pochodzi od kwasu, z którego sól powstała, a metal wskazuje kation. Dzięki temu nazwa jednoznacznie mówi, o którą sól chodzi.

Sole dzieli się na tlenowe i beztlenowe, w zależności od tego, czy reszta kwasowa zawiera tlen. Nazwy soli kwasów tlenowych mają zwykle końcówkę -an, na przykład siarczan, węglan czy azotan. Nazwy soli kwasów beztlenowych mają końcówkę -ek, na przykład chlorek czy siarczek.

Widać to na konkretnych przykładach. NaCl to chlorek sodu, bo pochodzi od kwasu solnego, który jest beztlenowy. CaCO3 to węglan wapnia, bo pochodzi od kwasu węglowego, który zawiera tlen. MgSO4 to siarczan magnezu, od kwasu siarkowego. Gdy metal ma zmienną wartościowość, podaje się ją w nawiasie cyframi rzymskimi, tak samo jak przy tlenkach.

Jak powstają sole

Najważniejszym sposobem powstawania soli jest reakcja zobojętniania, w której kwas reaguje z zasadą, tworząc sól i wodę. To ta sama reakcja, którą omawia się przy kwasach i zasadach, tylko tym razem patrzymy na jej produkt, czyli sól.

Klasyczny przykład to reakcja kwasu solnego z wodorotlenkiem sodu. Powstają wtedy chlorek sodu, czyli sól, oraz woda. Kation sodu pochodzi z zasady, a reszta chlorkowa z kwasu, więc sól łączy w sobie części obu substancji. Ten sam mechanizm zobojętniania szerzej opisuje artykuł o kwasach i zasadach.

Sole można otrzymać także innymi drogami. Powstają w reakcji metalu z kwasem, w reakcji tlenku metalu z kwasem, a niektóre również w reakcji tlenku metalu z zasadą. Te sposoby pokazują, że sole są mocno związane z tlenkami, bo tlenki metali są jednym z częstych substratów do ich otrzymywania.

Najczęstsze błędy przy solach

Pierwszy błąd to mylenie soli z kwasem lub zasadą. Sól nie zawiera już wolnego wodoru z kwasu ani grupy wodorotlenowej z zasady. Powstaje dopiero wtedy, gdy te dwie substancje się zobojętnią, a wodór i grupa wodorotlenowa utworzą wodę.

Drugi błąd dotyczy wzorów. Liczby atomów w soli muszą uzgadniać wartościowość metalu i reszty kwasowej. Zapis w rodzaju NaCO3 jest błędny, bo reszta węglanowa ma wartościowość dwa, więc potrzeba dwóch atomów sodu, czyli Na2CO3. Trzeci błąd to mylenie końcówek w nazwach: sole kwasów tlenowych kończą się na -an, a beztlenowych na -ek.

Czwarty błąd to zapominanie, że nazwa soli wynika z kwasu, z którego ona pochodzi. Chlorek pochodzi od kwasu solnego, siarczan od kwasu siarkowego, a węglan od kwasu węglowego. Bez powiązania soli z odpowiednim kwasem trudno poprawnie ją nazwać.

Najczęściej zadawane pytania