Zouten

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Een zout is een chemische verbinding tussen positieve en negatieve ionen, respectievelijk kationen en anionen.[1] Deze ionen zijn door elektrostatische aantrekkingskrachten aan elkaar gebonden. Een zout is in vaste aggregatietoestand een kristallijne stof waarin de positieve en negatieve ionen in een kristalrooster zijn gerangschikt.

In het dagelijks taalgebruik wordt de benaming 'zout' gebruikt voor keukenzout (natriumchloride: NaCl).

Soorten zouten[bewerken]

Er worden in de chemie twee soorten zouten onderscheiden:

Bereiding van zouten[bewerken]

Een zout kan bereid worden op verschillende manieren:

Ionaire, moleculaire en kristallijne structuur van zouten[bewerken]

Een kristal koper(II)sulfaat.

In het geval van een zout dat zich in de vaste stoftoestand bevindt, heeft de chemische binding tussen het metaal-kation en het niet-metalig anion allereerst een elektrostatisch karakter. Bij de rangschikking van kleine, 'mono-atomaire' ionen, zoals het natrium-kation en het chloride-anion van natriumchloride (keukenzout) zijn er geen afzonderlijke paren aan te wijzen in de vaste stof keukenzout, maar zijn de atomen als ionen op elkaar gestapeld. Grotere (meer complexe) ionen, zoals het oxoanion sulfaat, bezitten binnen het geladen ion een moleculaire structuur. Ook deze anionen zullen zich, met hun chemisch (elektrostatisch) gekoppelde kationen (in het geval van kopersulfaat zijn dat sulfaat-anionen en koper-kationen), in vaste toestand in een welbepaald kristalrooster schikken, maar binnen het oxoanion is er daarnaast sprake van een moleculaire, covalente binding. In het geval van sulfaat gaat het dan om een covalente binding tussen een zwavelatoom en vier zuurstofatomen. Een ander voorbeeld van een oxo-anion is vanadaat, dat wordt gevormd door de covalente binding tussen een vanadiumatoom en eveneens vier zuurstofatomen. De combinatie van elektrostatische en covalente chemische bindingen binnen complexe zouten resulteert in een chemisch zeer stabiele (zeer sterke) kristalstructuur. Bovenstaande leidt tot de volgende, voor zouten kenmerkende, eigenschappen:

  1. De meeste zouten zijn bij kamertemperatuur vaste stoffen en veel zouten smelten pas bij (zeer) hoge temperaturen of ontleden voordat de smelttemperatuur bereikt is. Een uitzondering vormen de ionische vloeistoffen, die bij lagere temperaturen reeds vloeibaar zijn.
  2. Veel zouten lossen alleen op in polaire oplosmiddelen, bijvoorbeeld in water. Bij de eenvoudigere, mono-atomaire zouten, zoals keukenzout, degradeert het kristalrooster gemakkelijk: een zout is dan goed oplosbaar. Bij complexere zouten kost het verbreken van de bindingen tussen de ionen binnen het kristalrooster meer moeite: het zout is dan matig, slecht of zeer slecht oplosbaar. Echte onoplosbaarheid bestaat niet, omdat er steeds een kleine fractie van de verbinding gedissocieerd is. De grootte van die fractie wordt berekend aan de hand van het oplosbaarheidsproduct Ks.

Nadere uitwerking[bewerken]

Metalen treden in zouten meestal op als kationen, zoals natrium in natriumchloride. In complexe zouten bestaat het anion of het kation uit meer dan een element. Een goed voorbeeld is het sulfaat-ion, dat afkomstig is van zwavelzuur. Magnesiumsulfaat dissocieert in waterige oplossing in zijn samenstellende ionen:

Hoewel zwavel in zouten als Na2S als sulfide-ion S2- kan voorkomen, treedt het in het sulfaat-ion in zijn hoogste oxidatietoestand (+VI) zuurvormend op. In deze hoge oxidatietoestanden komen atomen 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 +VII-toestand permanganaten vormt zoals kaliumpermanganaat (KMnO4). In dit geval zit er dus een metaalatoom in het anion:

Er zijn kationen die volledig uit niet-metalen bestaan zoals het guadinium-, ammonium- (NH4+) of het ureaat-ion ((NH3)2CO2+).

Elektrische geleiding[bewerken]

Het gehalte aan ionen in een waterige oplossing kan worden gemeten aan de elektrische geleidbaarheid. Omdat puur water, een moleculaire stof, geen elektrische stroom geleidt, 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 (de concentratie) is een maat voor de geleiding. Zouten op zichzelf geleiden alleen in een vloeibare aggregatietoestand, dit komt doordat de ionen zich dan vrij kunnen bewegen, als dit niet het geval is (in een vaste aggregatietoestand) treedt er dus ook geen elektrische geleiding op.

Zie ook[bewerken]