Suola

Article on other languages:

Tämä artikkeli kertoo suolasta kemiallisena terminä. Puhekielessä suolalla tarkoitetaan ruoanlaitossa käytettävää ruokasuolaa.
Suolakiteitä

Suola on ionisidosten muodostama yhdiste eli ioniyhdiste. Suolassa kationina on usein jokin metalli-ioni, anionina taas epämetalli-ioni tai jokin moniatominen ioni. Tavallisia kationeja ovat muun muassa

  • ammoniumioni NH4+
  • kalsiumioni Ca2+
  • rauta(II)- ja rauta(III)-ionit Fe2+ ja Fe 3+

Tavallisia anioneja ovat muun muassa

  • nitraatti-ioni NO3-
  • asetaatti-ioni CH3COO-
  • kloridi-ioni Cl-

Suoloja syntyy esimerkiksi happojen ja emästen neutraloitumisreaktioissa:

emäs + happo → suola + vesi, esimerkiksi

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 (natriumsulfaatti) + 2 H2O

Varsinkin aikaisemmin olikin tapana määritellä suola aineeksi, jota syntyy veden ohella hapon ja emäksen reagoidessa keskenään. Vaikka nykyinen määritelmä on täysin toinen, valtaosa tällä tavoin syntyvistä "suoloista" on suoloja myös nykyisen määritelmän mukaan, siis ioniyhdisteitä.

Sisällysluettelo

Rakenne ja ominaisuudet

Suolalla on säännöllinen ionisidosten muodostama kiderakenne, ionihila. Ionihila on kova, mutta ilmenevien hylkimisvoimien vuoksi myös hauras rakenne. Kide pirstoutuu helposti iskun vaikutuksesta, kun positiiviset ionit osuvat kohdakkain positiivisten ja negatiiviset negatiivisten ionien kanssa. Suolan kiteisyys on seurausta ionihilasta.

Suolan korkea sulamispiste johtuu ionien välisistä voimakkaista sähköisistä vetovoimista. Vastakkaismerkkiset ionit vetävät toisiaan puoleensa ja pitävät siten yhdisteen hilarakenteen koossa. Suolan sulaessa ionit irtautuvat kidehilasta ja pääsevät liikkeelle. Suolojen sulatteet johtavat vapaiden ionien vuoksi sähköä.

Suolan liukeneminen veteen

Kun suola joutuu kosketuksiin veden kanssa, pienet vesimolekyylit tunkeutuvat ionihilaan. Poolisuutensa vuoksi vesimolekyylit muodostavat ioni-dipolisidoksia suolan ionien kanssa ja saartavat ne. Suolat muuttuvat vesimolekyylien ympäröimiksi akvaioneiksi eli hydraateiksi, jolloin ionihilan ionisidokset eivät ole enää kyllin vahvoja pitääkseen hilaa koossa. Ionihila siis hajoaa akvaioneiksi. Akvaionit pääsevät vedessä liikkeelle hieman samaan tapaan kuin ionit suolasulatteessa. Suolan vesiliuokset johtavat siten sähköä.

Joissain suoloissa vesimolekyylit ovat osana kidehilaa. Tällaista vettä sanotaan kidevedeksi. Vettä sitovaa eli hygroskooppista suolaa kuumennettaessa vesi irtoaa kidehilasta ja kiteet rapautuvat. Rapautuneet kiteet pyrkivät ottamaan menettämänsä veden takaisin ja sitovat vettä ympäristöstään. Tällaista kuivattavaa suolaa pakataan joskus pieninä pusseina mukaan tuotteisiin, joiden on tarkoitus saapua kuivina kuluttajalle, esimerkiksi elektroniikkatuotteisiin ja kenkiin.

Suolojen liukoisuudessa veteen on eroavaisuuksia. Alkalimetalli- ja ammoniumsuolat sekä kaikki nitraatit liukenevat hyvin veteen. Toisaalta jotkut suolat kuten hopeakloridi AgCl ja bariumsulfaatti BaSO4 ovat hyvin niukkaliukoisia.

Suolaa liukenee veteen, kunnes vesi muuttuu kylläiseksi. Kylläiseen veteen suola jää omaksi faasikseen.

Suolojen vesiliuokset ja niiden pH

Jos suolan vesiliuos on hapan, voidaan puhua happamasta suolasta ja vastaavasti emäksisestä suolasta.

Suolan tyyppi Esimerkki Kommentti Liuoksen pH
Kationi tulee vahvasta emäksestä;

Anioni tulee vahvasta haposta.

KCl, KNO3,

NaCl, NaNO3

Kumpikaan ei toimi happona eikä emäksenä pH ~ 7,
Kationi tulee vahvasta emäksestä;

Anioni tulee heikosta haposta

NaC2H3O2,

KCN, NaF

Anioni toimii emäksenä;

Kationilla ei vaikutusta

pH > 7,
Suolan kationi tulee heikosta emäksestä

Suolan anioni tulee vahvasta haposta

NH4Cl,

NH4NO3

Kationi toimii happona;

Anionilla ei vaikutusta

pH < 7,
Kationi tulee heikosta emäksestä;

Anioni tulee heikosta haposta;

NH4C2H3O2,

NH4CN

Kationi toimii happona;

Anioni toimii emäksenä

pH < 7, jos Ka > Kb,

pH >7, jos Kb > Ka,

pH = 7, jos Ka > Kb

Kationi on varautunut metalli-ioni;

Anioni tulee vahvasta haposta

Al(NO3)3,

FeCl3

Hydratoitunut kationi toimii happona;

Anionilla ei vaikutusta

pH < 7

Nimeäminen

Suolojen nimissä ensin tulee kationi ja sitten anioni. Jos kationina toimii metalli, jolla voi olla useita hapetuslukuja, sen varaus merkitään sulkuihin. Esimerkkejä: kaliumnitraatti (KNO3), kaliumnitriitti (KNO2), natriumnitridi (Na3N), lyijy(IV)oksidi (PbO2), ammoniumnitraatti (NH4NO3).

Orgaanisia anioneja sisältävien suolojen nimissä metalli tulee myös ensin, mutta kaavassa kirjoitusjärjestys muuttuu, esimerkiksi natriumasetaatti (CH3COONa), kalsiumoksalaatti ((COO)2Ca).

Katso myös

Lähteet

  • Kalle Lehtiniemi: Mooli 1, Lukion kemia, peruskurssi, s. 69-71. Otava, 2002. ISBN 951-1-16124-5.

This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.