Sulfate

Sulfate
Nom IUPAC sulfate
Autres noms sulfate
Identificateurs
Num??ro CAS	14808-79-8
Propri??t??s
Formule mol??culaire	SO 4 2-
Masse molaire	96,06
Structure
Coordination g??om??trie	Tetrahedral
Des compos??s apparent??s
Des compos??s apparent??s	Sulfonate
Sauf indication contraire, les donn??es sont donn??es pour le mat??riel dans leur ??tat standard (?? 25 ?? C, 100 kPa)
R??f??rences d'Infobox

En chimie inorganique , un sulfate ( UICPA orthographe recommand??e; ??galement en sulfate Anglais britannique) est un sel de l'acide sulfurique .

Propri??t??s chimiques

L'ion sulfate est un polyatomique anion avec le formule empirique S O ₄ ^2- et une masse mol??culaire de 96,06 daltons; il est constitu?? d'un central soufre atome entour?? par quatre atomes d'oxyg??ne ??quivalent ?? une t??tra??drique arrangement. L'ion de sulfate porte un deux n??gative charger et est le Conjugu?? de la base de bisulfate d'ions (ou le sulfate d'hydrog??ne), HSO ₄ ^-, qui est la base conjugu??e d'H ₂ SO _4, l'acide sulfurique . Des sulfates organiques, tels que le sulfate de dim??thyle, sont des compos??s covalents et esters de l'acide sulfurique.

Pr??paration

M??thodes de pr??paration des sulfates ioniques comprennent:

• la dissolution d'un m??tal dans l'acide sulfurique
• la r??action d' acide sulfurique avec un oxyde ou hydroxyde m??tallique
• m??tallique oxydant sulfures ou sulfites

Propri??t??s

De nombreux exemples de sulfates ioniques sont connus, et beaucoup d'entre eux sont tr??s solubles dans l'eau . Les exceptions incluent le sulfate de calcium, sulfate de strontium, et le sulfate de baryum, qui sont faiblement solubles. Le d??riv?? de baryum est utile dans le analyse gravim??trique de sulfate: on ajoute une solution de, peut-??tre, le chlorure de baryum ?? une solution contenant des ions sulfate. L'apparition d'un pr??cipit?? blanc, qui est le sulfate de baryum, indique que les anions sulfates sont pr??sents.

L'ion sulfate peut agir comme un ligand de fixation, soit par un atome d'oxyg??ne (monodent??) ou par deux atomes d'oxyg??ne comme un navigateur ch??late ou d'un pont. Un exemple est le complexe m??tallique neutre PTSO ₄ P (C ₆ H _{5) 2 3} o?? l'ion sulfate agit comme un ligand bident??. Les liaisons m??tal-oxyg??ne dans les complexes de sulfate peuvent avoir un caract??re significatif covalente.

Structure de liaison et

La longueur de la liaison SO de 149 heures est plus courte que pr??vu pour un SO liaison simple; par exemple, les longueurs de liaison ?? l'acide sulfurique sont 157 h S-OH. La g??om??trie t??tra??drique de l'ion sulfate est tel que pr??dit par Th??orie VSEPR.

La premi??re description de la liaison en termes modernes ??tait par Gilbert Lewis dans son papier r??volutionnaire de 1916 o?? il d??crit la liaison en termes d'octets d'??lectrons autour de chaque atome, ce est ?? dire pas de doubles liaisons et un accusation formelle de 2+ sur l'atome de soufre.

Plus tard, Linus Pauling utilis?? la th??orie de la valence de liaison de proposer que canoniques de r??sonance les plus importantes ont eu deux liaisons de π (voir ci-dessus) impliquant orbitales d. Son raisonnement ??tait que la charge de soufre a ainsi ??t?? r??duit, conform??ment ?? son principe de l'??lectroneutralit??. La double liaison a ??t?? prise par Pauling pour tenir compte de la bri??vet?? de la liaison SO (149 h).

L'utilisation de Pauling des orbitales d provoqu?? un d??bat sur l'importance relative de la liaison π et la polarit?? des obligations (d'attraction ??lectrostatique) en provoquant le raccourcissement de la liaison SO. Le r??sultat a ??t?? un large consensus orbitales d jouent un r??le, mais ne sont pas aussi importants que Pauling avait cru. Une description largement accept??e implique pπ - liaison dπ, initialement propos??e par DWJ Cruickshank, o?? orbitales p enti??rement occup?? sur le chevauchement de l'oxyg??ne avec le soufre vides orbitales d (principalement le _z d ^₂ et d _{x ² - y ^2).} Dans cette description, alors qu'il ya un certain caract??re de π aux obligations ainsi, l'obligation a un caract??re ionique significative. Cette explication est cit?? dans certains manuels scolaires actuels. La repr??sentation de liaison Pauling pour le sulfate et d'autres principaux compos??s du groupe avec l'oxyg??ne est un moyen courant de repr??senter la liaison dans de nombreux manuels.

Utilisations

Les sulfates sont importantes ?? la fois dans l'industrie chimique et les syst??mes biologiques:

• Le Batterie acide-plomb utilise g??n??ralement l'acide sulfurique.
• Certains micro-organismes ana??robies, tels que ceux qui vivent ?? proximit?? de la mer profonde ??vents thermiques utilisent les sulfates comme accepteurs d'??lectrons.
• Le sulfate de cuivre est une commune algicide .
• Le sulfate de magn??sium, commun??ment appel??e Sels d'Epsom, est utilis?? dans des bains th??rapeutiques.
• Gypse , le naturel min??rale forme de hydrat?? le sulfate de calcium, est utilis?? pour produire pl??tre.
• L'ion sulfate est utilis?? en tant que contre-ion pour certains cationiques m??dicaments.

Histoire

Certains sulfates ??taient connus pour alchimistes. Les sels de vitriol, de la vitreolum latin, vitreux, ont ??t?? soi-disant parce qu'ils ??taient certains des premiers cristaux transparents connus. Vitriol vert est le sulfate ferreux heptahydrat??, FeSO ₄ ?? 7H ₂ O; vitriol bleu est le sulfate de cuivre pentahydrat??, CuSO ₄ ?? 5H ₂ O et vitriol blanc est sulfate de zinc heptahydrat??, ZnSO ₄ ?? 7H ₂ O. L'alun, un sulfate double de la formule K ₂ Al ₂ (SO _{4) 4} ?? 24H ₂ O, compris dans le d??veloppement de l'industrie chimique.

Effets sur l'environnement

Sulfates produisent des particules microscopiques comme ( a??rosols) r??sultant de combustibles fossiles et combustion de la biomasse. Ils augmentent l'acidit?? de l' atmosph??re et de la forme de pluies acides .

Principaux effets sur le climat

Le principal effet direct de sulfates sur le climat implique la diffusion de la lumi??re, de plus en plus efficace de la Terre de l'alb??do . Cet effet est assez bien comprise et conduit ?? un refroidissement ?? partir du n??gatif for??age radiatif d'environ 0,5 W / m ² par rapport aux valeurs pr??-industrielles, compensant partiellement la plus importante (environ 2,4 W / m ²⁾ effet de r??chauffement des gaz ?? effet de serre . L'effet est fortement spatialement non uniforme, en ??tant plus grande en aval de grandes zones industrielles.

Le premier effet indirect est ??galement connu comme le Effet Twomey. A??rosols sulfat??s peuvent agir comme nuage noyaux de condensation et cela conduit ?? un plus grand nombre de petites gouttelettes d'eau. Beaucoup de petites gouttelettes peuvent diffuser la lumi??re plus efficacement que quelques gouttelettes plus grosses.

Le deuxi??me effet indirect est la poursuite de knock-sur les effets d'avoir plus de noyaux de condensation des nuages. Il est propos?? que ces comprennent la suppression de la bruine, augment?? la hauteur des nuages, pour faciliter cloud formation ?? basse humidit??s et plus nuage dur??e de vie. Sulfate peut ??galement entra??ner des changements dans la distribution de taille des particules, qui peuvent affecter les propri??t??s radiatives des nuages d'une mani??re qui ne sont pas enti??rement comprises. Les effets chimiques tels que la dissolution des gaz solubles et substances peu solubles, la d??pression de la tension de surface par les substances organiques et les changements de coefficients de logement sont ??galement inclus dans le deuxi??me effet indirect.

Les effets indirects ont probablement un effet de refroidissement, peut-??tre jusqu'?? 2 W / m ^2, bien que l'incertitude est tr??s grande. Les sulfates sont donc impliqu??es dans obscurcissement global, qui peuvent avoir agi pour compenser certains des effets de r??chauffement de la plan??te .

Autres oxoanions de soufre