Сульфаты

Не следует путать с сульфитами — солями и эфирами сернистой кислоты и сульфидами — бинарными соединениями элементов с серой, тиоэфирами и минералами.

Для термина «Сульфат» см. также другие значения.

Сульфа́ты — соли серной кислоты H₂SO₄, а также (в органической химии) сложные эфиры серной кислоты —диалкилсульфаты R−O−SO₂−O−R и алкилсульфаты Н−O−SO₂−O−R.

Модель аниона SO2−
4

Классификация

Неорганические сульфаты являются ионными соединениями, содержат анион SO2−
4, образуют три ряда солей:

• нормальные, или средние соли (собственно сульфаты, например, сульфат калия K₂SO₄);
• кислые соли (гидросульфаты, или бисульфаты, кроме катионов металла содержат катионы водорода H⁺, например, гидросульфат натрия NaHSO₄);
• осно́вные соли (содержат наряду с сульфат-анионом SO2−
  4 группы ОН, например, Cu₃(OH)₄SO₄

Большинство неорганических сульфатов образуют кристаллы, средние и кислые сульфаты, как правило, растворимы в воде. Нерастворимыми являются сульфаты тяжёлых щёлочноземельных металлов (BaSO₄, RaSO₄), сульфаты лёгких щёлочноземельных металлов (CaSO₄, SrSO₄) и сульфат свинца плохо растворимы. Основные сульфаты обычно малорастворимы или нерастворимы либо гидролизуются. Внешне сульфаты имеют светлый оттенок и обычно обладают некоторой степенью твердости.

Кристаллогидраты сульфатов некоторых металлов (железа, меди и др.) называют купоросами. Кристаллогидраты сульфатов двойных солей однозарядного и трёхзарядного катионов M⁺M³⁺(SO₄)2−
2·12H₂O называют квасцами (безводные — жжёными квасцами). Кристаллогидраты сульфатов двойных солей однозарядного и двухзарядного катионов M+
2M²⁺(SO₄)2−
2·6H₂O называют шенитами, или солями Туттона.

Средние сульфаты щелочных металлов термически устойчивы. Кислые сульфаты щелочных металлов при нагревании разлагаются с отщеплением воды, превращаясь в пиросульфаты (дисульфаты, соли дисерной кислоты):

${\mathsf {2KHSO_{4}\rightarrow K_{2}S_{2}O_{7}+H_{2}O}}$.

Осно́вные сульфаты, а также кислые сульфаты металлов, не являющихся щелочными, при нагревании, как правило, разлагаются с отщеплением оксидов серы (SO₃, SO₂), образуя оксиды металлов:

${\mathsf {2MgSO_{4}\ \xrightarrow {1200~^{\circ }C} \ 2MgO+2SO_{2}\uparrow +O_{2}}}$,

${\mathsf {2VOSO_{4}\ {\xrightarrow {520-530^{o}C}}\ V_{2}O_{5}+SO_{2}+SO_{3}}}$.

Качественные реакции

Качественная реакция на растворимые сульфаты — образование белого нерастворимого осадка сульфата бария при добавлении к раствору хлорида бария:

${\mathsf {Me_{2}SO_{4}+BaCl_{2}\rightarrow BaSO_{4}\downarrow +2MeCl}}$.

Используется также осаждение белого сульфата свинца(II) при добавлении к раствору ацетата свинца(II):

${\mathsf {Me_{2}SO_{4}+Pb(CH_{3}COO)_{2}\rightarrow PbSO_{4}\downarrow +2CH_{3}COOMe}}$.

Нахождение в природе

Сульфаты широко распространены в природе, образуя целую группу минералов (см. сульфаты (минералы)), в частности гипс (дигидрат сульфата кальция), мирабилит (декагидрат сульфата натрия), ангидрит (безводный сульфат кальция), барит (сульфат бария), алунит (основный сульфат алюминия и калия) и др. Входят в состав морской воды и минеральных вод.

Примеры

• Сульфат натрия
• Сульфат магния
• Сульфат кальция
• Сульфат ванадила
• Гидросульфат калия
• Основной сульфат меди(II)
• Сульфат димагния-дикалия
• Сульфат уранила-дикалия
• Сульфат мышьяка(III)
• Сульфат нептуния(IV)

См. также

• Сульфаты (минералы)
• Органические сульфаты

Литература

• Сульфаты неорганические // Химический энциклопедический словарь / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — С. 551. — 792 с. — 100 000 экз..
• Сульфаты органические // Химический энциклопедический словарь / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — С. 551. — 792 с. — 100 000 экз..
• Данилов В. П. Сульфаты неорганические // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные — Трипсин. — С. 456. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.