Síran
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.
Síran | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Všeobecné vlastnosti | ||||||||||||||||||||
Sumárny vzorec | SO2− 4 | |||||||||||||||||||
Synonymá | Sulfát | |||||||||||||||||||
Fyzikálne vlastnosti | ||||||||||||||||||||
Molekulová hmotnosť | 96,1 u | |||||||||||||||||||
Molárna hmotnosť | 96,06 g/mol | |||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Ďalšie informácie | ||||||||||||||||||||
Číslo CAS | 14808-79-8 | |||||||||||||||||||
EINECS číslo | 233-334-2 | |||||||||||||||||||
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | ||||||||||||||||||||
Vlastnosti
Síran je kryštalická látka, ktorá je v bezvodnom stave (anhydrid) bezfarebný či biely, ale hydrát môže mať iné farby, napr: síran meďnatý, síran železnatý, síran bárnatý, síran nikelnatý a iné. Síran je spravidla dobre rozpustný vo vode, výnimkou sú CaSO4 síran vápenatý, SrSO4 síran strontnatý, BaSO4 síran bárnatý, HgSO4 síran ortutnatý, PbSO4 síran olovnatý a síran strieborný AgSO4.
Výroba
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.
- 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
- 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Laboratórne môžu použiť aj iné zlúčeniny, napríklad uhličitany a použiť kyselinu sírovú.
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:
- H2O2 + H2SO4 → SO4-II + H2O
- SO4-II + Cu → CuSO4
Reakcia pri použití kyseliny dusičnej HNO3:
- Cu + 2 HNO3 → Cu+ II + 2 H2O + 2 NO2
- Cu+ II + H2SO4 → CuSO4 + 2H+
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:
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
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
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 amonno-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 amonno-železitý - NH4Fe (SO4)2 · 12H2O (farebný indikátor v argentometrii a merkurimetrii)
Zdroj
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Sírany na českej Wikipédii.