Wodorosole i hydroksosole

1. Wodorosole

Jako że wodorosole nastręczają wielu problemów, to wywołamy je teraz do tablicy, każąc się z tego wszystkiego wytłumaczyć całej klasie, czyli Wam. Warto jednak odrobić zaległości z poprzedniej lekcji, czyli z soli.

Czym są wodorosole? 

A zarzucę Wam swoją definicją. Ale spokojnie, za chwilę przyjdą ładne schematy z pomocą.

Wodorosole najlepiej zrozumieć identyfikując kwas, od którego pochodzi dana sól, a następnie wyobrazić sobie jego stopniową (etapową) dysocjację. Powstałe w tej dysocjacji aniony stanowią trzon naszej wodorosoli, do której wystarczy dopisać odpowiednią liczbę kationów, pamiętając oczywiście o regule krzyżowej.  Wodorosole są nazywane jako sole kwaśne, chociaż ta nazwa może być myląca, bo nie każda wodorosól będzie miała kwasowy odczyn[1].

Jeszcze prościej mówiąc, bo zdaję sobie sprawę, że ta definicja mogła być nieco przytłaczjąca, wodorosole to połączenie kationu metalu z anionem kwasu, do którego przypałętał się jeszcze wodór.

Definicja wodorosoli.
Jak zrobić wodorosole ? Wystarczy wziąć dowolny kwas (tlenowy czy beztlenowy) zdysocjować go etapowo i tak powstałych anionów po prostu podoczepiać kationy. Pamiętamy oczywiście o regule krzyżowej.

Podczas tworzenia nazwy wodorosoli musimy tylko uwzględnić ile atomów wodoru jest przyłączonych do naszego anionu. W nazwie nie uwzględnia się cyferek, które wynikają z reguły krzyżowej.

▷  NaH2PO4 :  diwodorofosforan sodu ,   Ca(H2PO4)2  :  diwodorofosforan wapnia

▷  K2HPO4 :  wodorofosforan sodu ,   MgHPO4  :  wodorofosforan magnezu

▷  inne przykłady :  Sr(HCO3)2  :  wodorowęglan strontu ,  Na2H3IO6  :  triwodorojodan (VII) sodu 

Taką charakterystyczną cechą wodorosoli jest to, że ich rozpuszczalność w wodzie jest zwykle większa od rozpuszczalności soli obojętnych.

Dlatego też tworzenie wodorosoli ma znaczenie przyrodnicze jako tak zwana reakcja zjawisk krasowych, polegająca na rozpuszczaniu skał wapiennych przez zimne wody głębinowe, które są nasycone CO2 , stanowiąc przy tym jedną z ulubionych reakcji maturalnych, która także stosunkowo często pojawia się na Olimpiadzie.

CaCO3  +  H2O  +  CO2   ⟶  Ca(HCO3)2 

Powstała w tej reakcji wodorosól (wodorowęglan wapnia) jest już znacznie lepiej rozpuszczalna niż węglan wapnia, jednak jest ona trwała tylko w rozcieńczonym roztworze wodnym i to w niskiej temperaturze. To powoduje, że podczas zatężenia (zwiększania stężenia), odparowywania (wody, co również powoduje wzrost stężenia) czy ogrzewania, następuje reakcja odwrotna i ponownie strąca się węglan wapnia, co obserwujemy w postaci tworzących się nacieków jaskiniowych (stalaktyty). 

Wodorosole typowo otrzymujemy dodając do soli kwas, który zawiera ten sam anion, co sól. Odnosi się to również do powyższego przykładu, tylko nietrwały kwas węglowy jest tutaj ukryty w postaci  H2O  +  CO2  .

Ca3(PO4)2  +  4H3PO4  ⟶  3Ca(H2PO4)2   

Przebieg reakcji zależy od stechiometrii :

Ca3(PO4)2  +  H3PO4  ⟶  3CaHPO4 

To czy powstanie wodorosól czy sól obojętna zależy od stechiometrii reakcji co fajnie widać na takim przykładzie :

KOH + H3PO4 ⟶ KH2PO4 + H2O

2KOH + H3PO4 ⟶ K2HPO4 + 2H2O

3KOH + H3PO4 ⟶ K3PO4 + 3H2O

2. Hydroksosole

Hydroksosole – znów nie do końca poprawnie są nazywane solami zasadowymi. Są to sole, do których dodatkowo wtrąciliśmy jon hydroksylowy (OH). Analogicznie jak w wodorosolach, hydroksosole można wyprowadzić wychodząc z etapowej dysocjacji wodorotlenku (ta dysocjacja jest tylko do Twojego brudnopisu!).

Hydroksosole tworzy się analogicznie jak wodorosole, z tym, że teraz wychodzimy z wodorotlenku, a nie kwasu.

▷  Mg(OH)Br  :  hydroksobromek magnezu , inna nazwa : bromek wodorotlenek magnezu 

▷  Co(OH)2Cl  :  chlorek diwodorotlenek kobaltu (III)

▷  Co(OH)Cl2  :  dichlorek wodorotlenek kobaltu (III)

Podobnie jak w wodorosolach, reakcje otrzymywania hydroksosoli będą zależały od stechiometrii reakcji.

Mg(OH)2 + HCl ⟶ Mg(OH)Cl + H2O

Mg(OH)2 + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2O

Możemy też zapisać to etapowo :

Mg(OH)2 + HCl ⟶ Mg(OH)Cl + H2O

MgClOH + HCl ⟶ MgCl2 + H2O

3. Wodorosole oraz hydroksosole : porównanie

Zbierzmy to co wiemy w tabelce.

WodorosoleHydroksosole
Połączenie : kation + (wodór + anion)Połączenie : kation + anion + OH
Najlepiej zapisać etapową dysocjację
kwasu i doczepić kation.
Najlepiej zapisać etapową dysocjację
wodorotlenku i doczepić anion.
Nazywane solami kwaśnymi,
chociaż lepiej nie używać
takiej nazwy (np. NaHCO3
jest zasadowe)
Nazywane solami zasadowymi,
chociaż lepiej nie używać
takiej nazwy (np. Cu2(OH)3Cl
jest kwasowe)
Porównanie wodorosoli oraz hydroksosoli

[1] Odradzam Ci dlatego zapamiętywanie takiego pojęcia, bo potem będziesz głupoty na maturze wypisywać. Przykładowo NaHCO3 (wodorowęglan sodu) jest słabą zasadą (pH = 8,3 dla stężenia c = 0,1 mol • dmー3) .

Leave a Reply

%d bloggers like this: