Sal (química)

En química, una sal es un compuesto químico que consiste en un conjunto iónico de cationes cargados positivamente y aniones cargados negativamente, lo que da como resultado un compuesto sin carga eléctrica neta. Un ejemplo común es la sal de mesa, con iones de sodio con carga positiva e iones de cloruro con carga negativa.

Los iones componentes de un compuesto de sal pueden ser inorgánicos, como el cloruro (Cl), u orgánicos, como el acetato (CH
₃CO
₂). Cada ion puede ser monoatómico, como el fluoruro (F), o poliatómico, como el sulfato (SO
₄).

Tipos de sal

Las sales se pueden clasificar de varias maneras. Las sales que producen iones de hidróxido cuando se disuelven en agua se llaman sales alcalinas. Las sales que producen soluciones ácidas son sales ácidas. Las sales neutras son aquellas sales que no son ni ácidas ni básicas. Los zwitteriones contienen un centro aniónico y catiónico en la misma molécula, pero no se consideran sales. Ejemplos de zwitteriones son aminoácidos, muchos metabolitos, péptidos y proteínas.

Propiedades

Color

Las sales sólidas tienden a ser transparentes, como lo ilustra el cloruro de sodio. En muchos casos, la opacidad o la transparencia aparentes solo están relacionadas con la diferencia de tamaño de los monocristales individuales. Dado que la luz se refleja en los límites de grano (límites entre cristalitos), los cristales más grandes tienden a ser transparentes, mientras que los agregados policristalinos se ven como masas o polvos opacos.

Las sales existen en muchos colores diferentes, que surgen de los aniones, cationes o solvatos. Por ejemplo:

• el cromato de sodio es amarillo en virtud del ion cromato
• el dicromato de potasio es naranja en virtud del ion dicromato
• el nitrato de cobalto es rojo debido al cromóforo del cobalto hidratado (II) ([Co(H ₂ O) ₆ ]).
• el sulfato de cobre es azul debido al cromóforo de cobre (II)
• el permanganato de potasio tiene el color violeta del anión permanganato.
• el cloruro de níquel es típicamente verde debido al cloruro de níquel (II) hidratado [NiCl ₂ (H ₂ O) ₄ ]
• el cloruro de sodio, el sulfato de magnesio heptahidratado son incoloros o blancos porque los cationes y aniones constituyentes no se absorben en la parte visible del espectro

Pocos minerales son sales porque serían solubilizados por el agua. De manera similar, los pigmentos inorgánicos tienden a no ser sales, porque se requiere insolubilidad para la solidez. Algunos colorantes orgánicos son sales, pero son prácticamente insolubles en agua.

Gusto

Diferentes sales pueden provocar los cinco sabores básicos, por ejemplo, salado (cloruro de sodio), dulce (diacetato de plomo, que causará envenenamiento por plomo si se ingiere), agrio (bitartrato de potasio), amargo (sulfato de magnesio) y umami o salado (glutamato monosódico).).

Olor

Las sales de ácidos fuertes y bases fuertes ("sales fuertes") no son volátiles y, a menudo, son inodoras, mientras que las sales de ácidos débiles o bases débiles ("sales débiles") pueden oler como el ácido conjugado (p. ej., acetatos como el ácido acético (vinagre) y cianuros como el cianuro de hidrógeno (almendras)) o la base conjugada (p. ej., sales de amonio como el amoníaco) de los iones componentes. Esa descomposición lenta y parcial generalmente se acelera por la presencia de agua, ya que la hidrólisis es la otra mitad de la ecuación de reacción reversible de formación de sales débiles.

Solubilidad

Muchos compuestos iónicos exhiben una solubilidad significativa en agua u otros solventes polares. A diferencia de los compuestos moleculares, las sales se disocian en solución en componentes aniónicos y catiónicos. La energía reticular, las fuerzas cohesivas entre estos iones dentro de un sólido, determina la solubilidad. La solubilidad depende de qué tan bien interactúa cada ion con el solvente, por lo que se hacen evidentes ciertos patrones. Por ejemplo, las sales de sodio, potasio y amonio suelen ser solubles en agua. Las excepciones notables incluyen hexacloroplatinato de amonio y cobaltinitrito de potasio. La mayoría de los nitratos y muchos sulfatos son solubles en agua. Las excepciones incluyen sulfato de bario, sulfato de calcio (poco soluble) y sulfato de plomo (II), donde el emparejamiento 2+/2− conduce a altas energías de red. Por razones similares, la mayoría de los carbonatos metálicos no son solubles en agua.

Conductividad

Las sales son característicamente aislantes. Las sales fundidas o las soluciones de sales conducen la electricidad. Por esta razón, las sales licuadas (fundidas) y las soluciones que contienen sales disueltas (p. ej., cloruro de sodio en agua) pueden usarse como electrolitos.

Punto de fusion

Las sales tienen característicamente altos puntos de fusión. Por ejemplo, el cloruro de sodio se funde a 801 °C. Algunas sales con bajas energías de red son líquidas a temperatura ambiente o cerca de ella. Estos incluyen sales fundidas, que suelen ser mezclas de sales, y líquidos iónicos, que suelen contener cationes orgánicos. Estos líquidos exhiben propiedades inusuales como solventes.

Nomenclatura

El nombre de una sal comienza con el nombre del catión (p. ej., sodio o amonio) seguido del nombre del anión (p. ej., cloruro o acetato). A menudo se hace referencia a las sales solo por el nombre del catión (p. ej., sal de sodio o sal de amonio) o por el nombre del anión (p. ej., sal de cloruro o sal de acetato).

Los cationes formadores de sal comunes incluyen:

• NH de amonio
  ₄
• Calcio Ca
  
• Fe de hierro
  y fe
  
• Mg de magnesio
  
• potasio K
  
• Piridinio C
  ₅H
  ₅NUEVA HAMPSHIRE
  
• Amonio cuaternario NR
  ₄, siendo R un grupo alquilo o un grupo arilo
• Sodio Na
  
• Cobre Cu
  

Los aniones formadores de sales comunes (ácidos principales entre paréntesis cuando estén disponibles) incluyen:

• Acetato CH
  ₃ARRULLO
  (ácido acético)
• Carbonato CO
  ₃(ácido carbónico)
• Cloruro de cloro
  (ácido clorhídrico)
• Citrato HOC(COO
  )(CH
  ₂ARRULLO
  )
  ₂(ácido cítrico)
• Cianuro C≡N
  (ácido cianhídrico)
• fluoruro F
  (ácido fluorhídrico)
• Nitrato NO
  ₃(Ácido nítrico)
• Nitrito NO
  ₂(ácido nitroso)
• Óxido O
  (agua)
• PO de fosfato
  ₄(ácido fosfórico)
• Sulfato SO
  ₄(ácido sulfúrico)

Las sales con un número variable de átomos de hidrógeno reemplazados por cationes en comparación con su ácido original pueden denominarse monobásicas, dibásicas o tribásicas, lo que identifica que se han reemplazado uno, dos o tres átomos de hidrógeno; las sales polibásicas se refieren a aquellas con más de un átomo de hidrógeno reemplazado. Ejemplos incluyen:

• Fosfato de sodio monobásico (NaH ₂ PO ₄)
• Fosfato de sodio dibásico (Na ₂ HPO ₄)
• Fosfato de sodio tribásico (Na ₃ PO ₄)

Formación

Las sales se forman por una reacción química entre:

• Una base y un ácido, por ejemplo, NH ₃ + HCl → NH ₄ Cl
• Un metal y un ácido, por ejemplo, Mg + H ₂ SO ₄ → MgSO ₄ + H ₂
• Un metal y un no metal, por ejemplo, Ca + Cl ₂ → CaCl ₂
• Una base y un anhídrido de ácido, por ejemplo, 2 NaOH + Cl ₂ O → 2 NaClO + H ₂ O
• Un ácido y un anhídrido básico, por ejemplo, 2 HNO ₃ + Na ₂ O → 2 NaNO ₃ + H ₂ O
• En la reacción de metátesis de sal, donde dos sales diferentes se mezclan en agua, sus iones se recombinan y la nueva sal es insoluble y precipita. Por ejemplo:Pb(NO ₃) ₂ + Na ₂ SO ₄ → PbSO ₄ ↓ + 2 NaNO ₃

Sal fuerte

Las sales fuertes o sales de electrolitos fuertes son sales químicas compuestas de electrolitos fuertes. Estos compuestos iónicos se disocian completamente en agua. Generalmente son inodoros y no volátiles.

Las sales fuertes comienzan con Na__, K__, NH ₄ __ o terminan con __NO ₃, __ClO ₄ o __CH ₃ COO. La mayoría de los metales del grupo 1 y 2 forman sales fuertes. Las sales fuertes son especialmente útiles cuando se crean compuestos conductores ya que sus iones constituyentes permiten una mayor conductividad.

Sal débil

Las sales débiles o "sales electrolíticas débiles" están, como sugiere su nombre, compuestas de electrolitos débiles. Generalmente son más volátiles que las sales fuertes. Pueden tener un olor similar al del ácido o base del que se derivan. Por ejemplo, el acetato de sodio, NaCH ₃ COO, huele similar al ácido acético CH ₃ COOH.