盐类

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固体硫酸盐(PbSO4)

(英文:Salt)在化学中,是指一类金属离子铵根离子(NH4+)与酸根离子或非金属离子结合的化合物,如硫酸钙氯化铜醋酸钠,一般来说盐是复分解反应的生成物,如硫酸氢氧化钠生成硫酸钠和水,也有其他的反应可生成盐,例如置换反应。

盐分为单盐和合盐,单盐分为正盐、酸式盐、碱式盐,合盐分为复盐错盐。其中酸式盐除含有金属离子与酸根离子外还含有氢离子,碱式盐除含有金属离子与酸根离子外还含有氢氧根离子,复盐溶于水时,可生成与原盐相同离子的合盐;错盐溶于水时,可生成与原盐不相同的复杂离子的合盐-络合物

通常在标准状况下,不可溶的盐会是固态,但也有例外,例如熔盐及离子液体。可溶盐的溶液及熔盐有导电性,因此可作为电解质。包括细胞细胞质血液、尿液及矿泉水中都含有许多不同的盐类

强碱弱酸盐强碱弱酸反应的盐,溶于水显碱性,如碳酸钠。而强酸弱碱盐是强酸和弱碱反应的盐,溶于水显酸性,如氯化铁

目录

盐的分类

单盐

正盐是一盐类的一种,既不含能电离的氢离子,又不含氢氧根离子。 正盐是酸和碱完全中和的产物[1],但正盐的水溶液不一定显中性,如Na2CO3(碳酸钠)溶液显碱性,(NH4)2SO4(硫酸铵)溶液显酸性。酸跟碱完全中和生成的盐中,不会有酸中的氢离子,也不会有碱中的氢氧根离子,只有金属阳离子和酸根离子,这样的盐为正盐。生成正盐的反应。

酸式盐

酸式盐是盐类的一种,由阳离子和多元酸的不完全电离酸根阴离子组成。由于阴离子中含有在水中可电离的氢原子,因此被称作“酸式”盐[1]。但实际上,只有强酸(如硫酸)及少部分中强酸(如磷酸)的酸式盐呈酸性,大多数弱酸的酸式盐都因阴离子的水解而显碱性。

要注意的是,酸式盐在以离子晶体形式存在时,阴离子并不电离出氢离子,氢离子是酸式酸根离子的一部分。在熔融状态下,酸根离子也不电离。

碱式盐是盐类的一种,除了含有金属离子和酸根离子外,还含有氢氧根或氧离子的盐类;也可认为是碱的氢氧根没有被酸完全中和所得的产物。 含羟基的碱式盐又称为羟基盐,可视为金属离子、氢氧根及阴离子合成的盐类,如碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)、碱式氯化镁Mg(OH)Cl)等为羟基盐。

含氧基的碱式盐称为氧化盐,可视为金属离子、氧离子(O2-)及阴离子合成的盐类。如碱式碳酸铋(Bi2O2(CO3))即为氧化盐。

合盐

主条目:复盐

复盐是指含有两种或以上的同种晶型的简单盐类[1],属于化合物,溶于水会离解出所有的离子。复盐通常可由混合这两种盐饱和溶液并结晶而制得。在自然界中广泛存在,如明矾就是天然而有广泛应用的复盐。

属性

颜色

盐的颜色可以是纯洁透明的(如氯化钠)、不透明的或者是带有金属光泽的(如黄铁矿)。大多数情况下盐表面的透明或不透明只和构成该盐的单晶体有关。当光线照射到盐上时,就会被晶界(晶体之间的边界)反射回来,大的晶体就会呈现出透明状,多晶体聚集在一起则会看起来更像白色粉末一样。

盐有许多颜色,例如:

大部分矿物质、无机色素以及很多人工合成的有机染料都是盐,有一些盐能够呈现出其它颜色是过渡元素的d轨道存在未成对电子导致的。

味道

不同的盐可以激发不同的味觉,例如咸味(氯化钠)、甜味(乙酸铅[2],若食用会导致铅中毒)、酸味(酒石酸氢钾)、苦味(硫酸镁)或鲜味(谷氨酸钠[3]

气味

强酸或强碱盐(强盐)是不可挥发的,且没有气味。而弱酸或弱碱盐(弱盐)则会根据共轭酸碱对而产生不同的气味(例如醋酸盐则会有醋酸的味道,氰化氢则会有苦杏仁味等),此外弱酸或弱碱盐还会挥发和分解,并且由于水解反应和弱盐合成的反应是可逆反应,因此当有水分存在时会加速弱盐的分解。

溶解度

主条目:溶解度

许多离子化合物都可以溶解在水或是类似的溶剂中,化合物的溶解度和组成的阴离子和阳离子以及溶剂都有关,因此有一特定的关系。阳离子当中,所有钠离子、钾离子及铵离子的盐均可溶于水;而阴离子中,硝酸盐离子及碳酸氢盐离子的盐类可在水中溶解。除了硫酸钡、硫酸钙及硫酸铅外,大部份的硫酸盐离子的盐类也都可以溶于水。不过若离子之间的键结很强,产生高度稳定的固体,在水中也就不易溶解,例如大部份的碳酸盐就不溶于水,例如碳酸铅及碳酸钡等。

系统命名法

一般而言,无氧酸盐的名字是非金属元素名称在前,金属元素名称在后,两者名字之间添加“化”,称为“某化某”。如果是含氧酸盐,则盐的名称为酸的名称后面之间添加元素名称,称为“某酸某”。如果某种金属元素有多个化合价,那么低化合价形成的盐的名称是在金属元素名称前添加“亚”,例如铜元素的氯化物中,如果铜的化合价为+2价,那么形成的盐CuCl2称为“氯化铜”,如果化合价为+1价,形成的盐CuCl称为“氯化亚铜”。

含有相同阳离子或阴离子的一类盐一般都会统称为“某盐”,例如“钠盐”、“硫酸盐”等。

常见的形成盐类的阳离子包括:

常见的形成盐类的阴离子包括:

有机离子的盐类

一般盐类会归类为无机化合物,但也有一些有机化合物的盐类,例如有机酸的盐类就是有机化合物。其中较重要的是羧酸盐,例如乙酸根CH3COO和钠离子Na+会形成乙酸钠,和铜离子Na+会形成乙酸铜。乙酸只有一个COOH基,只带-1价,柠檬酸有三个COOH基,带-3价,形成的盐类有柠檬酸钠和柠檬酸钙根,乙酸盐柠檬酸盐的阴离子和阳离子都以离子键键结,不像一般有机化合物以间用共价键键结,因此称为盐类。

这些盐类中较常用的是羧酸盐,其中也包括脂肪酸盐。像肥皂就是由许多不同分子量脂肪酸钠脂肪酸钾的混合物。这类长链脂肪酸的盐类就没有晶体的结构。

类似硫酸根SO42−的磺酸根R-O-SO3也是有机酸根的一种,磺酸盐是洗发精及沐浴乳中常见的表面活性剂醇类的酸性很弱,一般不会称为酸,不过其羟基氢被金属取代后会形成醇盐。醇盐在水中会水解,产生对应的醇类,以下是醇盐和金属碱酐水解反应的比较。

季铵阳离子的结构

也有些有机的阳离子会形成盐类,例如类似铵根离子(NH4+)的季铵阳离子,季铵阳离子是由一个氮原子和四个烷基(R-)组成,带一个正电荷。例如溴化十六烷基三甲铵中,十六烷基三甲铵离子是阳离子,和阴离子溴离子形成盐类。实用的季铵盐类也有类似的结构,季铵阳离子中只有一个长链的烷基,当溶于水中,阳离子有表面活性剂的作用。这类物质在生物体新陈代谢中有重要的作用,例如维生素B中的胆碱就是季铵盐类。

在氨分子(NH3)中加入一个氢离子(H+)就变成铵离子(NH4+),同样的在有机胺中加入一个氢离子就变成阳离子。例如一级胺(R-NH2H,R为烷基)加入一个氢离子就变成阳离子(R-NH3+)这类的化合物比原来的化合物极性要强,因此在水中的溶解度比原来的化合物要高。例如一些含氮的药物会和盐酸反应来产生盐酸胺类化合物,人体对于这类化合物的吸收度比原来的含氮药物要好。也有些药物是和溴化氢或氟化氢反应成类似的药物。

内盐也称为两性离子,是一种特殊的化合物,化合物中同时有带正电及带负电的原子,但是带正电和负电的原子不同(在一些定义中限定是未具有相邻正负电荷的化合物)[4],像许多胺基酸都属于内盐。若胺基酸中包含羧基(-COO−)和一个胺基(-NH3+),就是内盐,会在不同的反应中呈酸性或是碱性。不过内盐和一般电解质不同,溶于水中只有微弱的导电性(两性物质)。

有机阴离子和阳离子的例子

有机化合物的阴离子
分类 举例 结构
羧酸根 乙酸根
Acetate-anion-canonical-form-2D-skeletal.png
棕榈酸根
Palmitat-Ion.svg
柠檬酸
Citrat-Ion.svg
有机硫化物 十二烷基硫酸根
Laurylsulfat-Ion.svg
乙醇盐
Ethanolat-Ion.svg
有机化合物的阳离子
分类 举例 结构
季铵阳离子 溴化十六烷基三甲铵
Cetyltrimethylammonium-Ion.svg
胆碱
Cholin.svg
胺类 苯胺盐类
Anilin-Ion.svg
有机化合物的内盐
分类 举例 结构
Betaine 甜菜碱
Betain2.svg
胺基酸 丙胺酸
Alanin-Zwitterion.svg

制备

盐可以通过化学反应而制备,包括有:

盐的性质

在化学上,盐是由阳离子(正电荷离子)与阴离子(负电荷离子)所组成之中性(不带电荷)离子化合物。

酸+盐→新盐+新酸(强酸→弱酸)这里的盐可以是不溶性盐。
2HCl+Na2CO3→H2O+CO2↑+2NaCl
碳酸不稳定会继续分解成二氧化碳
碱(可溶)+盐(可溶)→新碱+新盐
2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4
盐(可溶)+盐(可溶)→两种新盐
CuSO4+BaCl2→BaSO4↓+CuCl2
盐+金属(某些)→新金属+新盐 反应中的金属一定要比盐中的金属活泼才可以把它给置换出来。请看金属活动性
Zn+CuSO4→ZnSO4+Cu

参见

参考资料

  1. 1.0 1.1 1.2 魏明通. 普通化学. 五南图书出版股份有限公司. 2006: pp. 24–. ISBN 978-957-11-4349-1. 
  2. Nicholas Wade. 地球身世之谜. 知书房出版集团. 2004: pp. p.159. ISBN 9578320477. 
  3. Y. Kawamura and M.R. Kare. 鲜味,基本味道. New York,NJ: Marcel Dekker. 1987. 
  4. 国际纯粹与应用化学联合会."zwitterionic compounds/zwitterions".化学术语总目录 在线版本.

参考来源

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