盐定义

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

一个碳原子包含一个阳离子(带正电)和一个阴离子(带负电)的物质被称为盐。盐是海水中大量存在的重要成分。盐是自然存在的纯净形态的固体化合物。它可以被归类为离子化合物,因为它拥有酸的阳离子和碱的阴离子。

Salt Definition

盐是酸和碱中和反应的产物。钠离子和氯离子之间的离子键结合形成了氯化钠盐。“盐”这个词最常指的是化学化合物氯化钠 (NaCl),它代表钠离子和氯离子 1:1 的比例。

盐的性质

  • 盐通常由 OH- 和 H+ 离子组成,它们因带有相反电荷而相互吸引,并且它们之间存在静电吸引力。
Salt Definition
  • 盐水是电的超导体,因为氯化钠离子会分离成带电的钠离子和氯离子。这些离子可以像正负电荷离子一样在水中自由移动。
  • 盐中正负电荷离子的数量相等。因此,盐是不带电荷的中性化合物。
  • 盐是等轴晶系中易碎的结晶固体。
  • 所有的盐,如钾盐、铵盐和钙盐,都可溶于水。这是因为盐化合物和水都是极性的。而且,电荷位于分子的相对两侧。
  • 纯由钠和氯组成的盐通常是白色的,因为其中不含其他元素。
  • 盐是无味且有咸味的,因为它们是非挥发性的。
  • 盐与氧气不发生化学反应。因此,它们是不可燃的,且毒性较低。

注意 - 它是一种危险物质,必须存放在阴冷的环境中。如果与酸性物质接触,它会产生有毒的氯气烟雾。

盐 (NaCl) 的起源

  • 大约在公元前600年,首次采盐活动发生在中国山西省的运城盐湖。
  • 根据历史记载,盐 (NaCl) 最早由北美原住民在殖民者到来前约500年发现,并从盐谷中提取。
  • 1812年,战争期间通过煮沸盐水来生产盐。
  • 在印度的库奇兰恩地区,盐的生产已有5000年的历史。

盐的种类

盐主要分为五大类,即

Salt Definition

1. 酸式盐

由强酸和弱碱中和形成的盐被称为酸式盐。换句话说,通过多元酸(每个酸性分子能提供一个以上质子的化合物)部分中和产生的盐是酸式盐。在酸式盐形成过程中,主要作为阴离子的 H+ 离子会与其他阳离子发生电离。酸式盐的一个例子是氯化铵 (NH₄Cl),它是由氨水和盐酸(一种强酸)的中和反应(如下所示)产生的。

NH3 + HCl -> NH4Cl

2. 碱式盐

由强碱和弱酸之间不完全反应产生的盐被称为碱式盐。在这个反应中,碱性溶液的水解产生了盐。这些盐不是中性的,并表现出碱性性质。碱式盐可用于工业清洁和食品保鲜等目的。碱式盐的例子有氢氧化钾和氢氧化钠。

3. 复盐

由不止一种阴离子或阳离子组成的盐被称为复盐。这些盐是由两种盐混合,并在共同的规则离子晶格中结晶形成的。复盐的一个例子是莫尔盐,也称为硫酸亚铁铵,它由硫酸铵和硫酸亚铁组成。它被用作一种有助于形成晶体的实验室试剂。复盐的其他例子有钾明矾、碳酸钙钡石、光卤石和白云石。

4. 混盐

由固定比例的盐构成,并且通常共用一个阴离子或阳离子的盐被称为混盐。这些盐含有一种以上的碱性基或酸性基。混盐的结晶过程缓慢,会产生饱和溶液的混合物。混盐通常以立方体形式存在,用于治疗 ADHD(注意力缺陷/多动障碍)患者。

5. 络盐

由一个中心金属原子与周围的配体形成配位键组成的化合物被称为络盐。这些化合物中的阳离子和阴离子相互结合形成复杂的结构。在最终溶液结晶前,将两种不同盐的饱和溶液混合在一起以产生混盐。络盐固体的例子有亚铁氰化钠钾和氰化银钾。

盐的水解

当盐作为离子化合物形成时,酸根和碱根相互中和。作为产物形成的溶液看起来是中性的。然而,在大多数情况下,它们要么是酸性的,要么是碱性的。盐中存在的离子与水反应,产生酸性或碱性溶液的反应被称为盐的水解。它是中和过程的逆反应。

Salt Definition

弱酸和强碱的水解

当弱酸如氢氟酸与强碱如氢氧化钠结合时,会产生一种叫做氟化钠的盐和水。在中和反应中,钠离子充当旁观离子,因为氟化钠可溶于水。作为弱碱的氟离子与水反应并接受一个质子。氢氧根离子是该反应的产物,因此,最终产生的溶液是碱性的。

强酸和强碱的水解

由强酸和强碱中和反应形成的盐呈中性,因为在盐溶液中,化学键不能被破坏。酸式盐大多吸收水分但不发生水解。因此,这些盐被定性为中性盐。

例如 - 氯化钠是强酸 (HCl) 和强碱 (NaOH) 中和反应的产物。因此,它本质上是中性的。要发生水解,反应物之一或两者都必须是弱的。因此,氯化钠作为一种中性盐,不发生水解,也不与水发生任何反应。

弱酸和弱碱的水解

由弱酸和弱碱结合形成的盐可以是酸性、碱性或中性的,这取决于其形成过程中使用的反应物。水解后,如果一种产物的解离常数高于另一种,最终溶液可能会显示出性质更强的一方(酸性或碱性)的特性。

示例

1. 弱酸与弱碱结合形成的盐的水解,当最终产物因其较高的解离常数而呈碱性时。

以氰化铵 (NH4CN) 的水解为例

NH4 + CN- + H2O -> NH4OH + HCN

HCN(弱酸)的解离常数小于 NH4OH(弱碱)的解离常数。因此,水解后的溶液会显示出碱性而非酸性的性质。

2. 由弱酸和弱碱形成的盐的水解,当最终产物酸性强于碱性时。

在这种情况下,我们以氟化铵 (NH4F) 的水解为例

NH4 + F- + H2O -> NH4OH + HF

酸性 HF 的解离常数 (7.2 x 10-4) 大于碱性 NH4OH 的解离常数 (1.8 x 10-5)。因此,溶液显示出酸性而非碱性的性质。

3. 由具有相同解离能的弱碱和弱酸结合形成的盐的水解。

在这种情况下,醋酸铵的水解将显示所需的结果。

CH3COO- + NH4+ + H2O -> CH3COOH + NH4OH

CH3COOH 水溶液和 NH4OH 的解离常数几乎相等。因此,水解后得到的溶液将呈现中性。

弱碱与强酸的水解

弱碱与强酸中和后,溶液显示出酸性。例如 - NH4Cl 是由 NH3(弱碱)和 HCl(强酸)结合形成的。氨从其他氢原子接受一个质子,并在水中部分解离。因此,产物为酸性溶液。

NH4Cl -> Cl- + NH4+

NH4+ 离子的水解

NH4+ + H2O -> NH4OH + H+

当铵离子发生水解时,会形成氢氧化铵和氢离子。氢氧化铵是一种弱碱。因此,它不会被电离。另一方面,由于 H+ 离子浓度高,溶液会显示出酸性。然而,其 pH 值将小于 7。

盐的用途

由于其特性,盐被用于许多目的。下面提到了一些主要的盐、它们的性质和用途

1. 碳酸钠 (Na2CO3. 10H2O)

用途

  • 这种盐通常被称为洗涤碱。
  • 它以一水合盐的形式存在。
  • 它呈灰白色,无味。
  • 它作为一种清洁剂。
  • 使用洗涤碱可以去除水的永久硬度。
  • 洗涤碱用于玻璃、肥皂和工业造纸。

2. 碳酸氢钠 (NaHCO3)

  • 这种盐通常被称为小苏打。
  • 它是一种白色结晶固体。
  • 它不溶于乙醇。
  • 碳酸氢钠在单斜晶格中形成晶体。

用途

  • 它用于烹饪和烘焙。
  • 它被用作一种害虫防治物质。
  • 它用于清洁牙齿和口腔。
  • 它用于制造灭火器。

3. 氯化钠 (NaCl)

  • 氯化钠的通用名称是食盐。
  • 它很容易溶解在水中,但在其他液体中部分溶解或不溶。
  • 当它与液体混合时,可以发生电解,电流可以轻松通过盐水。
  • 它是通过海水蒸发以晶体形式获得的。

用途

  • 许多食品公司使用它作为食品防腐剂并增加食物的风味。
  • 在气候寒冷的国家,它被用来融化道路上的积雪,以避免冬季道路堵塞。
  • 它被用于制造玻璃。
  • 它用于工业生产其他盐类,如洗涤碱和小苏打。
  • 它被肥皂制造行业使用。

4. 半水硫酸钙 (CaSO4. ½ H2O)

  • 虽然它是碱式盐,但通常被称为熟石膏(巴黎石膏)。
  • 它是石膏 (CaSO4.2H2O) 的脱水形式。
  • 它与水和潮湿空气发生放热反应,并硬化形成石膏。
  • 它在高温环境中分解,产生有毒的硫氧化物。
  • 它是一种不可燃的化合物。

用途

  • 在墙壁和天花板上涂抹一层熟石膏保护层,以实现快速装修。
  • 它被用作防火材料,以防止建筑物和房屋燃烧。
  • 它在医院中以石膏模的形式使用,为骨折的骨头提供支撑,以便它们能够正常愈合。硬化的石膏为骨折的骨头提供形状和支撑。
  • 用于替换牙齿的模具是使用熟石膏制备的。

5. 氯化钙 (CaCl2)

  • 它是一种从天然盐水中获得的酸式盐。
  • 它是通过盐酸和石灰石之间的反应产生的。
  • 它是一种强电解质。
  • 它与水结合时会发生放热反应并产生热量。

用途

  • 它用于保持罐装蔬菜和水果组织的坚挺和酥脆。
  • 它在能量饮料和瓶装水中用作电解质。
  • 它用于修路时的粉尘控制和道路除冰(因为它充当除冰剂)。
  • 它被用于废水处理厂以去除水中的杂质。

6. 次氯酸钙 [Ca(ClO)2]

  • 它通常被称为漂白粉,是一种中性化合物。
  • 它是一种强氧化剂,与水反应会产生热量、氯气和氧气。
  • 在室温下,它是一种白色和灰色的固体物质。
  • 它在潮湿环境中缓慢分解,散发出特有的“氯”味。
  • 它在硬水中部分不溶。

用途

  • 它被用作漂白剂和消毒剂。
  • 它被用于饮用水和游泳池以净化水质。
  • 它用于生产氯仿。
  • 它用于防止羊毛收缩。

下一个主题伤口的定义