Síran
 |
Tento článok alebo jeho časť si vyžaduje úpravu, aby zodpovedal vyššiemu štandardu kvality. Prosím, pozrite si stránky pomocníka, odporúčanie pre encyklopedický štýl a článok vhodne upravte. |
| Síran | ||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||
| Všeobecné vlastnosti | ||||||||||||||||||||
| Sumárny vzorec | SO2− 4 | |||||||||||||||||||
| Systematický názov | Síran | |||||||||||||||||||
| Synonymá | Sulfát | |||||||||||||||||||
| Fyzikálne vlastnosti | ||||||||||||||||||||
| Molekulová hmotnosť | 96,1 u | |||||||||||||||||||
| Molárna hmotnosť | 96,0637 g/mol | |||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| Ďalšie informácie | ||||||||||||||||||||
| Číslo CAS | 14808-79-8 | |||||||||||||||||||
| EINECS číslo | 233-334-2 | |||||||||||||||||||
| PubChem | 1117 | |||||||||||||||||||
| ChemSpider | 1085 | |||||||||||||||||||
| SMILES | S(=O)(=O)([O-])[O-] | |||||||||||||||||||
| 3D model (JSmol) | Interaktívny 3D model | |||||||||||||||||||
| Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | ||||||||||||||||||||
Síran (sulfát) je soľ odvodená od kyseliny sírovej, ktorá vznikla náhradou oboch jej vodíkových atómov. V prípade, že by bol nahradený iba jeden atóm vodíka, vzniká hydrogensíran (hydrogensulfát). Všeobecný vzorec síranu sa skladá z katiónu kovu, príp. väčšej skupiny, ako je amónny katión a síranového aniónu SO2−
4.
Vlastnosti
[upraviť | upraviť zdroj]Síran je kryštalická látka, ktorá je v bezvodnom stave (anhydrid) bezfarebný či biely, ale hydrát môže mať iné farby, napr: síran meďnatý CuSO4, síran železnatý FeSO4, síran bárnatý BaSO4, síran nikelnatý NiSO4 a iné. Síran je spravidla dobre rozpustný vo vode, výnimkou sú síran vápenatý CaSO4, síran strontnatý SrSO4, síran bárnatý BaSO4, síran ortutnatý HgSO4, síran olovnatý PbSO4 a síran strieborný AgSO4.
Výroba
[upraviť | upraviť zdroj]Výroba síranov z "neušľachtilých" kovov je veľmi jednoduchá, stačí jednoducho rozpúšťať daný kov v kyseline sírovej. Najmä alkalické kovy sú veľmi reaktívne, a táto reakcia by bola vysoko exotermická, preto sa používajú hydroxidy týchto kovov, vznikajúce ich reakciou s vodou.
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Na} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NaOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2008f436e3cef09346d6b194fba66e4887aebfde)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {NaOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/19318c75e297be6bd47e3e2ded545955f8cc9eb0)
Laboratórne môžu použiť aj iné zlúčeniny, napríklad uhličitany a použiť kyselinu sírovú.
![{\displaystyle {\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/32644038ae31e5f3e047bfe4d8e82cdf2a2e7853)
Výroba síranov z "ušľachtilých" kovov je o veľa zložitejšia, pretože najmä meď nereaguje s kyselinou sírovou. Laboratórne možno použiť peroxid vodíka alebo kyselinu dusičnú zmiešané s kyselinou sírovou, čo umožní vznik síranov. Reakcia pri použití peroxidu vodíka H2O2:
![{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{2-}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/17e657a6ccc16750db522d089d6b2349a2d68308)
![{\displaystyle {\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{2-}{}+{}\mathrm {Cu} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/557334425229c1f1228b341dcbec23a31373b628)
Reakcia pri použití kyseliny dusičnej HNO3:
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {}+{}2\,\mathrm {HNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}^{2+}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/556db3481c3b15dc6b4084f880578d380ccfedb9)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}^{2+}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/748ae2bad3c7df19e38c83c93a4f4139c4b2624f)
Priemyselne sa však využíva elektrolýzy, kde elektrolytom je kyselina sírová a elektródy sú z medi. U kladnej elektródy vzniká síran meďnatý a u zápornej vodík. Vzniknutý síran meďnatý klesá ku dnu, avšak pri vysokej koncentrácii, keď už v roztoku nie je veľa kyseliny sírovej dochádza k elektrolýze síranu meďnatého, takže na zápornej elektróde už nevzniká vodík, ale meď.
Ak použijeme však koncentrovanú kyselinu sírovú (98%), reakcia s meďou bude prebiehať sama podľa rovnice:
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d677da4526c1024e2c4e0e0eb1c1d8dbc17ed90c)
K reakcii dôjde, pretože sa každá druhá molekula kyseliny sírovej rozpadne, podobne ako kyselina dusičná, meď premení na kladne nabitý ión, a molekula kyseliny sírovej s týmto iónom zreaguje.
Použitie síranov
[upraviť | upraviť zdroj]| Síran | Použitie | Výskyt |
|---|---|---|
| Vápenatý | V stavebníctve ako sadra | V prírode sa vyskytuje v sadrovca a anhydritu. |
| Bárnatý | Výroba bária | V prírode sa vyskytuje v barytu |
| Horečnatý (epsomská soľ) | Ako preháňadlo, do kúpeľov a na výrobu horčíka. | Je obsiahnutý v moriach a minerálnych vodách |
| Meďnatý (modrý vitriol) | Ako dezinfekcia | V prírode sa vyskytuje ako modrá skalica, ale vyrába sa umelo. |
| Amónny, sodný, draselný | Ako hnojivo | V prírode sa vyskytujú, ale vyrábaju sa umelo. |
| Zinočnatý | Elektrolyt na pozinkovanie, úpravy dreva ai. | Vyrába sa umelo. |
Výskyt
[upraviť | upraviť zdroj]Sírany sa vyskytujú v niektorých nerastoch, napríklad už spomínaný sadrovec, anhydrit a baryt, ale aj napríklad v Kamenci. Kamence sú taktiež sírany, avšak majú 2 rôzne katióny. Vznikajú spoločnú kryštalizáciou daných dvoch síranov, napríklad síran draselný a síran hlinitý vytvorí kamenec (chemicky ho stále môžeme nazývať síranom) draselno-hlinitý. Kamence spravidla bývajú hydráty, teda do svojej molekuly rady viažu aj molekuly vody. Tu sú príklady jednotlivých Kamencov:
- Síran amónno-hlinitý - NH4Al(SO4)2·12H2O
- Síran draselno-hlinitý - KAl(SO4)2·12H2O (označovaný aj jednoducho kamenec, síran hlinitodraselný)
- Síran draselno-chromitý - KCr(SO4)2·12H2O
- Síran amónno-železitý - NH4Fe(SO4)2·12H2O (farebný indikátor v argentometrii a merkurimetrii)
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Sírany na českej Wikipédii.