Zouten
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
In het gewone spraakgebruik wordt met zout meestal keukenzout (natriumchloride of NaCl) bedoeld, maar in de chemie wordt het woord in veel bredere zin gebruikt. Een zout is namelijk een chemische verbinding bestaande uit positieve (kationen) en negatieve ionen (anionen) die door ionbindingen zijn gebonden. Een zout is een kristallijne vaste stof waarin de positieve en negatieve ionen in een vast kristalrooster zijn gerangschikt.
Er worden twee soorten zouten onderscheiden:
- Organische zouten: het zuurrest-ion bestaat uit een koolstof-, waterstof- en eventueel zuurstofverbinding. Voorbeeld: kaliumacetaat (CH3COOK)
- Anorganische zouten: het zuurrest-ion bestaat uit alle soorten niet-metalen, behalve koolstof. Voorbeeld: zilvernitraat (AgNO3)
Een zout komt altijd tot stand door middel van een reactie van een metaal met een zuur. Bijvoorbeeld: aluminiumchloride, aluminium reageert met oplossing van waterstofchloride (zoutzuur).
- 6H+(aq) + 2Al(s) —→ 2Al3+(aq) + 3H2(g)
Het Cl-ion wordt niet genoteerd omdat dit niet deelneemt aan de reactie. Omdat een goed oplosbaar zout wordt gevormd, vormt zich pas een nieuw kristalrooster als het zout wordt ingedampt.
- Al3+(aq) + 3Cl-(aq) ——indampen—→ AlCl3(s)
[bewerken] Opbouw van een ionrooster
De verbinding tussen het metaal en het niet-metaal is in de vaste stof niet moleculair: er zijn geen verschillende paren aan te wijzen in de vaste stof, maar de atomen zijn als ionen opeengestapeld. Deze zeer sterke structuur heeft twee belangrijke structurele effecten:
- Veel zouten lossen alleen op in zeer polaire oplosmiddelen (zoals water)
- Zouten zijn bij kamertemperatuur zonder uitzondering vaste stoffen en veel zouten smelten pas bij heel hoge temperaturen of ontleden voor de smelttemperatuur bereikt is. Bij sommige zouten gaat het kristalrooster gemakkelijk kapot: een zout is dan goed oplosbaar. Maar er zijn zouten waarbij dit veel moeite kost en waarbij de binding tussen de ionen moeilijker kapot gaat: het zout is dan slecht of matig oplosbaar.
Metalen treden in zouten meestal op als kationen, zoals hierboven natrium. Zo zijn er ook chloriden van magnesium en zink: MgCl2 en ZnCl2. Er zijn echter ook veel complexe zouten waar of het anion of het kation uit meer dan een element bestaat. Een goed voorbeeld is het sulfaat-ion, dat afkomstig is van het zuur H2SO4 (zwavelzuur). Magnesiumsulfaat lost op in de volgende ionen:
- MgSO4 → Mg2+ + SO42-
Hoewel zwavel in zouten als Na2S als sulfide-ion S2- kan voorkomen, treedt het hier in zijn hoogste oxidatietoestand (6+) zuurvormend op. In deze hoge oxidatietoestanden komen ionen in het algemeen alleen omringd door bijvoorbeeld zuurstof in een complex ion voor.
Er zijn ook metalen die in hun hoogste oxidatietoestand zuurvormende oxiden vormen. Een goed voorbeeld is mangaan dat in zijn 7+ toestand permanganaten vormt zoals KMnO4.
- KMnO4 → K+ + MnO4-
In dit geval zit er dus een metaalatoom in het anion.
Het enige kation dat uit een niet-metaal bestaat, is het ammonium-ion NH4+.
[bewerken] Elektrische geleiding
Het gehalte aan ionen in een waterige oplossing kan worden gemeten aan de elektrische geleidbaarheid. Omdat puur water, een moleculaire stof, geen elektrische stroom geleid, draagt het water niet bij aan de geleiding. De positieve en negatieve ionen in de oplossing vormen een elektronenbrug, en het aantal ionen in de oplossing is een maat voor de geleiding.
