انواع نمک های شیمیایی

نمک های شیمیایی

عموماً نمک‌ها هنگامی ایجاد می‌شوند که اسیدها با یک باز fhc در واکنش خنثی‌سازی واکنش نشان می‌دهند. در تشکیل نمک، قسمت مثبت نمک از باز می‌آید، بنابراین به آن رادیکال بازی می‌گویند، در حالی که قسمت منفی از اسید می‌آید و رادیکال اسید نامیده می‌شود. تعداد زیادی واکنش رخ می‌دهد و نمک ها را تشکیل می‌دهد. در این مقاله، بیایید همه چیز را درباره نمک‌ها به طور مفصل بیاموزیم.

تعریف نمک

واکنش‌های خنثی‌سازی شامل خنثی‌سازی کامل یا جزئی یک اسید توسط یک باز باعث تشکیل نمک می‌شود.

نمک یک ترکیب الکترو ظرفیتی یا یونی است که با جایگزینی جزئی یا کامل اتم‌های هیدروژن قابل تعویض (قابل یونش) از یک اسید توسط یون فلزی یا یون آمونیوم تشکیل شده است. همه نمک‌ها از نظر طبیعت یونی و الکترولیت‌های قوی هستند، یعنی با حل شدن در آب کاملاً یونیزه می‌شوند. نمونه‌ها عبارتند از، NH₄Cl ،KCl ،Na₂SO₄Cl و غیره.

نمک‌ها ترکیباتی هستند که از یون‌های مثبت و منفی تشکیل شده‌اند. قسمت مثبت از یک باز و قسمت منفی از یک اسید به دست می‌آید. نمک‌ها ممکن است مزه شور، ترش، تلخ، گس، شیرین یا بی‌مزه داشته باشند. محلول نمک ها ممکن است اسیدی، بازی یا خنثی باشد.

(i) اسید کلریدریک (HCl)

یک اسید مونوبازیک است و تنها دارای یک اتم هیدروژن قابل تعویض (قابل یونیزاسیون) است، با یک ترکیب بازیواکنش می‌دهد و نمک می‌دهد.

HCl+NaOH → NaCl+H₂O

(II) اسید سولفوریک

یک اسید دی بازیک است که دارای دو اتم هیدروژن قابل تعویض است که با بازها واکنش نشان می‌دهند، یا جایگزینی جزئی یا کامل اتم‌های H را نشان می‌دهند که دو سری نمک را تشکیل می‌دهند.

H₂SO₄+2NaOH → Na₂SO₄+2H₂O

طبقه‌بندی نمک‌ها

نمک‌ها بر اساس اسیدها یا بر اساس بازهایی که از آن‌ها تشکیل شده‌اند به خانواده‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. به عنوان مثال، نمک کلرید سدیم. از آنجا که از Cl از اسید HCl به دست می‌آید، کلرید سدیم نامیده می‌شود. به طور مشابه،

• نمک‌های استیک اسید، استات نامیده می‌شوند
• نمک‌های اسید کربنیک، را کربنات می نامند
• نمک‌های اسید نیتریک، را نیترات می نامند
• نمک‌های اسید کلریدریک، کلراید نامیده می‌شود
• به نمک‌های اسید سولفوریک، سولفات می‌گویند.

انواع نمک

انواع مختلف نمک‌ها عبارتند از: نمک بازی، نمک معمولی، نمک اسیدی، نمک مخلوط، نمک مضاعف، نمک مختلط، و نمک ملایم.

1. نمک معمولی

نمک‌هایی که در اثر از بین رفتن پروتون‌های احتمالی یک اسید (اتم‌های هیدروژن قابل تعویض) ایجاد می‌شوند، نمک های معمولی نامیده می‌شوند. چنین نمکی حاوی اتم هیدروژن قابل تعویض نیست، به عنوان مثال، NaCl ،NaNO₃ ،K₂SO₄، (یک اتم H در H₃PO₃ قابل تعویض نیست زیرا یک اسید دی بازیک است) NaH₂PO₂  (H₃PO2 یک اسید تک بازیاست) و غیره.

H₂SO₄+NaOH → Na₂SO₄+H₂O

2. نمک اسیدی

نمک‌هایی که از خنثی‌سازی ناقص اسیدهای پلی بازیک تشکیل می‌شوند، نمک‌های اسیدی نامیده می‌شوند. چنین نمک‌هایی هنوز حداقل دارای یک یا چند اتم هیدروژن قابل تعویض هستند. مثال‌ها:

NaHSO₄ ،NaH₂PO₄ و Na₂HPO₄ و… این نمک‌ها وقتی با بازها خنثی می‌شوند، نمک‌های معمولی را تشکیل می‌دهند. این به این دلیل است که NaHCO₃ (یک نمک اسیدی) ⁺NaOH (پایه) نمی‌تواند در یک مخلوط با هم وجود داشته باشد.

H₂SO₄+NaOH → NaHSO₄+H₂O

NaHSO₄+NaOH → Na₂SO₄+H₂O

هر نمک اسیدی دارای حداقل یک اتم هیدروژن قابل تعویض اسید است، که نمی‌تواند در طی واکنش خنثی‌سازی در نمک اسیدی به وجود آمده جایگزین شود.

3. نمک بازی

نمک هایی که از خنثی‌سازی ناقص بازهای پلی اسیدی تشکیل می‌شوند، نمک‌های بازی نامیده می‌شوند. چنین نمک‌هایی حداقل دارای یک یا چند گروه هیدروکسیل هستند. این نمک‌ها وقتی با اسیدها خنثی می‌شوند، نمک‌های معمولی تشکیل می‌دهند.

مثال‌ها:

Zn (OH) Cl ،Mg (OH) Cl ،Fe (OH) ₂Cl ،Fe (OH) Cl₂ ،Bi (OH) ₂Cl و غیره

مثال: 1 مول Pb(OH)2 برای خنثی‌سازی کامل به 2 مول HCl نیاز دارد. اما وقتی 1 مول Pb(OH)2 با 2 مول HCl واکنش می‌دهد، مقداری از Pb(OH)2 بدون واکنش باقی می‌ماند. نمک تولید شده PbCl₂ نیست، بلکه Pb(OH) Cl است.

Pb(OH)2+HCl→Pb(OH)Clleadoxychloride+H2O

به طور مشابه ، هنگامی که یک مول از Bi (OH) ₃ با 1 مول HNO₃ واکنش نشان می‌دهد ، نمک Bi (OH) ₂NO₃ تشکیل می‌شود.

Bi(OH)3+HNO3→Bi(OH)2NO3+H2O

بنابراین ، یک نمک بازی هنگامی ایجاد می‌شود که یک باز پلی اسید با مقدار کمتری از اسید واکنش نشان دهد تا یک نمک معمولی تشکیل شود.

4. نمک مضاعف

ترکیبات اضافی که از ترکیب دو نمک ساده در نسبت استوکیومتری ایجاد می‌شود، نمک‌های مضاعف نامیده می‌شود. چنین نمکی فقط در حالت جامد پایدار است و در حالت محلول هویت خود را از دست می‌دهد.

چند نمونه از نمک‌های دوگانه

نمک مضاعف	فرمول	نمک‌های تشکیل‌دهنده
نمک مور	FeSO4⋅(NH4)2SO4⋅6H2OFeSO4⋅(NH4)2SO4⋅6H2O	FeSO4FeSO4 and (NH4)2SO4(NH4)2SO4
زاج پتاسیم	K2SO4⋅Al2(SO4)3⋅24H2OK2SO4⋅Al2(SO4)3⋅24H2O	K2SO4K2SO4 and Al2(SO4)3Al2(SO4)3
کروم آلوم	K2SO4⋅Cr2(SO4)3⋅24H2OK2SO4⋅Cr2(SO4)3⋅24H2O	K2SO4K2SO4 and Cr2(SO4)3Cr2(SO4)3
آلوم آهن	(NH4)2SO4⋅Fe2(SO4)3⋅24H2O(NH4)2SO4⋅Fe2(SO4)3⋅24H2O	(NH4)2SO4(NH4)2SO4 and Fe2(SO4)3

5. نمک مخلوط

نمک مخلوط حاوی بیش از یک اسید یا یون‌های بازی غیر از یون‌های هیدروژن یا هیدروکسیل است.

مثال‌ها:

سولفات سدیم-پتاسیم، دی سدیم پتاسیم فسفات.

6. نمک پیچیده

یک نمک پیچیده با تبلور از محلول‌های نمک اشباع شده دو نمک ساده تشکیل می‌شود.

مثال‌ها:

سدیم آرژنتو سیانور، پتاسیم یدید جیوه ای.

نمک‌های خوش رنگ

برخی از نمک‌ها در معرض جو، رطوبت را جذب می‌کنند، در آن حل می‌شوند و به مایع تبدیل می‌شوند، به چنین نمک‌هایی، نمک‌های رسوب‌کننده می‌گویند.

مثال‌ها:

کلرید کلسیم، کلرید منیزیم، کلرید روی و غیره.

خواص نمک‌ها

وقتی در آب حل می‌شوند، تمام یون‌های موجود در نمک‌های ساده‌ای که از آن تشکیل شده است را تامین می کنند.

هنگامی که یک نمک مضاعف در آب حل می‌شود، به یون‌های تشکیل‌دهنده تجزیه می‌شود. به عنوان مثال ، نمک مور به صورت زیر در محلول تجزیه می‌شود:

FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O+water↔Fe²⁺+2NH⁺₄+2SO₂–4+6H₂O

بنابراین، محلول آبی نمک موهر آزمایش معمول یون‌های^–Fe²⁺،NH₄⁺،SO4²  را می‌دهد.

محلول نمک مضاعف، اگر در محلول تشکیل شده از آن وجود داشته باشد، تمام خواص نمک‌های ساده را نشان می‌دهد. نمک‌های مضاعف با مخلوط کردن محلول‌های اشباع شده از دو نمک ساده و تبلور محلول اشباع حاصل از آن‌ها به دست می‌آید.

تهیه نمک

1. با واکنش بین اسید و فلز:

HCl با فلزات خاصی (مانند روی و منیزیم) واکنش داده و نمک و آب تولید می‌کند.

Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑

Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑

2. توسط واکنش بین یک باز و اسید:

همه واکنش‌های اسید و باز (واکنش‌های خنثی‌سازی) نمک تولید می‌کنند.

NaOH+HCl→NaCl+H2ONaOH+HCl→NaCl+H2O

CuO+2HCl→CuCl2+H2O

خواص کلی نمک‌ها

1. واکنش با اسید:

وقتی نمک با اسید واکنش نشان می‌دهد، نمک و اسید دیگری تولید می‌کند. هنگامی که کلرید سدیم در حضور اسید سولفوریک گرم می‌شود، سولفات هیدروژن سدیم (در دمای پایین) و سولفات سدیم (در دمای بالا) تشکیل می‌شود و گاز کلرید هیدروژن تکامل می‌یابد.

NaCl+H2SO4→Na2SO4+HCl (دمای پایین)
2NaCl+H2SO4→Na2SO4+2HCl (درجه حرارت بالا)

2. واکنش با یک باز:

وقتی نمک با یک باز واکنش می‌دهد، نمک و باز جدیدی تولید می‌کند.

(NH4)2SO4+2NaOH→Na2SO4+2NH4OH

3. واکنش با فلز:

به عنوان مثال، وقتی میخ آهنی در محلول آبی CuSO₄ فرو می‌رود، Cu روی سطح میخ رسوب کرده و FeSO₄ تشکیل شده در محلول باقی می‌ماند.

CuSO4+Fe→FeSO4+Cu↓

این واقعیت که Fe واکنش‌پذیرتر از مس است با این واکنش نشان داده می‌شود.

4. رفتار نمک‌ها نسبت به آب:

هنگامی که نمکی در H₂O حل می‌شود محلول ممکن است اسیدی یا قلیایی و خنثی باشد. این بستگی به نوع نمک مورد استفاده دارد.

(i) محلول خنثی توسط یک نمک معمولی که از یک باز قوی و یک اسید قوی تشکیل شده است، تولید می‌شود. به عنوان مثال، محلول‌های آبی کلرید سدیم و سولفات پتاسیم خنثی هستند.

(II) نمک معمولی مشتق از یک باز قوی و یک اسید ضعیف محلول قلیایی می‌دهد. به عنوان مثال، محلول‌های آبی کربنات سدیم (Na₂CO₃) و استات سدیم (CH₃COONa) قلیایی هستند.

Na2CO3+2H2O→2NaOH+H2CO3
CH3COONa+H2O→CH3COOH+NaOH

(III) نمکی که از باز ضعیف و اسید قوی بدست می‌آید محلول اسیدی می‌دهد. به عنوان مثال، کلرید آلومینیوم (AlCl₃) و کلرید آمونیوم (NH₄Cl) محلول‌های آبی اسیدی می‌سازند.

AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3HCl
NH4Cl+H2O→NH4OH+HCl

محلول‌های نمک اسیدی برای لیتموس اسیدی هستند و باعث می‌شوند کاغذ آبی رنگ، قرمز شود. به عنوان مثال، محلول NaHSO₄ کاغذ آبی رنگ را قرمز می‌کند. محلول هیدروژن کربنات سدیم (NaHCO₃) اما کمی قلیایی است.

آمونیوم کلراید

pH نمک‌ها

ما می‌دانیم که محلول آبی کلرید سدیم خنثی است. محلول آبی کلرید آمونیوم NH₄Cl اسیدی است، در حالی که محلول آبی کربنات سدیم Na₂CO₃ ماهیت بازی یا قلیایی دارد. اگرچه محلول آبی بسیاری از نمک‌ها خنثی است، اما با داشتن pH 7 ، برخی از نمک‌ها هنگام حل شدن در آب محلول‌های اسیدی یا بازی تولید می‌کنند. بر اساس هیدرولیز نمک‌ها، ماهیت اسیدی و ماهیت بازی برخی از نمک‌ها به شرح زیر توضیح داده شده است:

(الف) نمک‌های اسید قوی و بازی قوی

کلرید سدیم، سولفات پتاسیم، سولفات سدیم، نیترات سدیم و…، نمک‌هایی هستند که از اسیدهای قوی و بازهای قوی تشکیل شده اند. محلول‌های آبی چنین نمک‌هایی خنثی هستند و pH آن‌ها برابر 7 است. اینها هیدرولیز نمی‌شوند.

مثال: کلرید سدیم

NaOH+HCl → NaCl+H₂O

از آنجا که NaCl از یک اسید HCl قوی و یک پایه قوی NaOH تشکیل شده است، یک محلول آبی از کلرید سدیم طبیعت خنثی دارد.

(ب) نمک‌های اسیدهای قوی و پایه‌های ضعیف

این نمک‌ها وقتی در آب حل می‌شوند، اسید قوی و بازهای ضعیف تولید می‌کنند. بنابراین، محلول آبی این نمک‌ها دارای طبیعت اسیدی بوده و PH آن کمتر از 7 است.

مثال: واکنش سولفات مس با آب

CuSO4+H2O↔Cu(OH)2+H2SO4

در این واکنش، سولفات مس از یک اسید قوی (اسید سولفوریک) و یک باز ضعیف هیدروکسید مس (Cu(OH)2) تشکیل می‌شود. محلول آبی سولفات مس طبیعت اسیدی است.

(ج) نمک‌های اسید ضعیف و باز قوی

با حل شدن در آب، این نمک‌ها یک پایه قوی و یک اسید ضعیف با pH بیش از 7 تولید می کنند.

مثال: هیدرولیز کربنات سدیم

Na2CO3+2H2O↔2NaOH+H2CO3

در این واکنش، نمک کربنات سدیم از یک هیدروکسید سدیم باز قوی و یک اسید ضعیف، اسید کربنیک تشکیل می‌شود. محلول آبی کربنات سدیم ماهیت بازی دارد.

کلرید سدیم (نمک معمولی)

از نظر شیمیایی، کلرید سدیم یک نمک معمولی است. دارای فرمول NaCl است. این یک نمک خنثی است. به آن نمک سفره نیز می‌گویند. این به این دلیل است که از آن به عنوان یک ماده غذایی مهم استفاده می‌شود.

بنابراین، نمک غذایی که ما استفاده می‌کنیم کلرید سدیم خالص نیست. همچنین حاوی مقدار کمی یدید پتاسیم است. نمک سفره‌ای که در بازار به فروش می رسد حاوی ید است، بنابراین برچسب آن نمک یددار است.

تولید کلرید سدیم

نمک معمولی به طور طبیعی در آب دریا و به عنوان سنگ نمک وجود دارد. آب دریا حاوی چندین نمک به همراه کلرید سدیم است. بنابراین، رسوبات نمک معمولی جامد در چندین نقطه از جهان به دلیل تبخیر خورشیدی آب یافت می‌شود.

آب دریا

ما می دانیم که آب دریا حاوی چندین نمک محلول در آن است. اما بسیاری از شما می‌دانید که بیشتر آب دریا کلرید سدیم است. برای استخراج نمک از آب دریا، آن را در استخرهای کم عمق بزرگ محبوس کرده و در آنجا اجازه می‌دهند آب در حضور نور خورشید و باد تبخیر شود. نمک معمولی به جا مانده است. از آنجا که این نمک به دست آمده حاوی ناخالصی‌های نمک‌های دیگر مانند کلرید منیزیم و سولفات منیزیم است، بنابراین نمک با حذف این ناخالصی‌ها با روش‌های مناسب تصفیه می‌شود. بنابراین، نمک معمولی از آب دریا با فرآیند تبخیر به دست می‌آید.

سنگ نمک

نمک معمولی به شکل رسوبات جامد در مندی هیماچال پرادش در هند و خیورای پنجاب در پاکستان یافت می‌شود. بسترهای نمک‌های سنگی به دلیل خشک شدن دریا در زمان‌های بسیار قدیم تشکیل می‌شوند. به طور کلی، نمک با حل شدن در آب با فرو بردن چندین لوله متحدالمرکز در بستر نمک، خارج شده یا پمپ می‌شود. به دلیل وجود ناخالصی‌ها، اغلب رنگ آن قهوه‌ای است و سنگ نمک نامیده می‌شود.

خواص نمک معمولی

(i) این ماده کریستالی بی‌رنگ است.

(ii) نقطه ذوب آن 801 درجه سانتی‌گراد است.

(III) حلالیت آن در دمای اتاق حدود 35.8 گرم در 100 گرم آب است.

(iv) در هنگام گرم کردن، صدای ترک‌خوردگی تولید می‌شود.

(v) طبیعت کمی رطوبت دوست دارد، یعنی به دلیل وجود کلرید منیزیم و کلرید کلسیم، رطوبت هوا را گرفته و مرطوب می‌شود.

موارد استفاده از نمک معمولی

برخی از کاربردهای مهم نمک معمولی به شرح زیر است: از آن استفاده می‌شود:

• به عنوان یکی از اجزای ضروری رژیم غذایی ما.
• به عنوان ماده اولیه برای ساخت بسیاری از مواد شیمیایی مانند هیدروکسید سدیم، کربنات سدیم، اسید کلریدریک و غیره در صنایع.
• به عنوان نگهدارنده برای چندین ماده غذایی مانند ترشی، در پخت گوشت و ماهی و غیره
• در ساخت صابون.
• در تهیه لعاب سفالی.
• ذوب یخ‌های جمع آوری شده در جاده‌ها در فصل زمستان در کشورهای سردسیر.
• در پخت غذا، برای بهبود طعم غذا.

خلاصه

نمک‌ها ترکیبات یونی هستند که از دو قسمت یعنی یون‌ها یا کاتیون‌های دارای بار مثبت، یون‌ها یا آنیون‌های دارای بار منفی تشکیل شده است. در نمک‌ها، بار خالص یون‌های مثبت و یون‌های منفی برابر است، بنابراین نمک از نظر الکتریکی خنثی است. یون مثبت معمولاً یون فلزی است. در این مقاله با انواع نمک‌ها، pH محلول نمک، آماده‌سازی، خواص نمک و کاربرد نمک‌ها آشنا شدیم.

منبع:Salts