كبريتات

أيون السلفات.

احتمال توزيع الشحنات في أيون الكبريتات.

استر أحادي لحمض الكبريتيك

الكبريتات أوالسلفات في الكيمياء (في التراث: الزاج) هي أملاح أواسترات لحمض الكبريتيك. تحتوي تلك الأملاح على أنيون الكبريتات SO₄⁻² أوأنيون الكبريتات الهيدروجينية HSO₄⁻.

ويتميز استر حمض الكبريتيك بالصيغة الكيميائية : R−O−SO₂−O−R', حيث R و/أوR' جزيئ عضوي.

التسمية

الأولية والثانوية

تنقسم أملاح حمض الكبريتيك الثنائي التكافؤ (H₂SO₄) إلى نوعين "كبريتات" و"كبريتات هيدروجينية " وهي تسمى أحيانا كبريتات أولية أوكبريتات ثانوية على التوالي. بالنسبة إلى الكاتيونات M^I تنطبق الصيغتين: M^IHSO₄ وM^I₂SO₄:

	كبريتات هيدروجينية (كبريتات أولية)	كبريتات ثانوية
تسميات	كبريتات حمضية كبريتات هيدروجينية بيكبريتات	كبريتات متعادلة كبريتات
أمثلة	كبريتات الصوديوم الهيدروجينية, NaHSO₄ كبريتات الكالسيوم الهيدروجينية, Ca(HSO₄)₂	كبريتات الصوديوم, Na₂SO₄ كبريتات الكالسيوم, CaSO₄

كبريتات الكالسيوم هوالجبس المستخدم في البناء.

الشبة

مركبات الشبة أملاح ثنائية تتكون من كاتيونات أحادية التكافؤ وكاتيونات ثلاثية التكافؤ. صيغتها الكيميائية : M^IM^III(SO₄)₂ 12 H₂O,. وأهمها شبة كبريتات الكالسيوم-ألمونيوم.

الخصائص

بصفة عامة

تذوب معظم السلفات في الماء. ويخرج عن تلك القاعدة كبريتات [[فلز قلوي تراب|الفلزات القلوية الترابية : كبريتات الكالسيوم وكبريتات السترونتيوم وكبريتات الباريوم وكبريتات الرصاص lead(II)-sulfate.

وتتميز كبريتات الفلزات القلوية وكبريتات الفلزات القلوية الترابية بأنها مستقرة ضد الحرارة. وتتحلل سلفات الفلزات ثلاثية التكافؤ بالحرارة وتنتج أكسيد الفلز وثالث أكسيد الكبريت:

{\displaystyle \mathrm {M_{2 ^{III (SO_{4 )_{3 \ \longrightarrow \ M_{2 ^{III O_{3 \ +\ 3\ SO_{3

وتعهد للسلفات الهيدروجينية أملاحا للقلويات ، وهي تذوب في الماء. وعند تسخينها تنتج ما يسمى ديسلفات.

الأنيونات وpH

يعتبر حمض الكبريتيك حمضا قويا يحتوي على بروتونين. ولا توجد في محلول منه ذومولارية 1 في الماء جزيئات غير مفككة H₂SO₄ ، وإنما تكون متأينة على الصورة : , HSO₄⁻- وأيونهيدروجين. كما توجد نسبة قليلة فقط (1%) من الأيونات HSO₄⁻- في الهيئة SO₄²⁻ حيث تفقد أيون الهيدروجين الثاني.

أما أنيون الكبريتات الهيدروجينية (HSO₄⁻) فيمكن حتى يعمل كحمض كما يمكن حتى يعمل كقاعدة فهوثنائي السلوك. وتبلغ قيمة ثابت تفكك الحمض pK_S لأيون السلفات الهيدروجيني 89و1.

عند ذوبان أملاح الكبريتات الهيدروجينية في الماء تتفاعل مع الماء حتى يحدث توازن كيميائي حيث يتكون خليط من أيونات السلفات والسلفات الهيدروجينية. لذلك تستخدم السلفات الهيدروجينية أحيانا كحمض متوسط القوة ، ومع ذلك تكون قوة الحمض أعلى من قوة حمض الخليك (pK_S = 4,76).

لهذا السبب تستخدم الكبريتات الهيدروجينية كمحاليل منظمة وهي في ذلك تقارب مفعول الأحماض القوية. ونظرا لتفاعلها الحمضي مع الماء فهي تستخدم في تنطيف الحمامات ودوراة المياة.

استخداماتها

تستخدم السلفات كثيرا في الصناعات الكيميائية ونجدها طبيعيا في بعض الأنظمة البيولوجية:

تستخدم كبريتات الرصاص وحمض الكبريتيك في بطارية الرصاص للسيارات،
تستخدم كبريتات المغنسيوم في العلاج الطبي خارج الجسم كحمام مائي،
الجبس وهوالمصدر الطبيعي لكبريتات الكالسيوم المتميئة ويستخدم في طلاء البنايات ،
يستخدم أيون السلفات كمعادل لبعض الكاتيونات في العقارات.
يستخدم كبريتات النحاس لتنقية الماء.
كما تعيش بعض الكائنات الأولية على ينابيع طبيعية تحتوي على الكبريتات في قاع البحار حيث تختزل الكبريتات وتؤكسد مركبات عضوية أوهيدروجين. تلك البكتريا تسمى "بكتيريا مختزلة الكبريتات".

مراجع

^ Metathesaurus&code=C3536965 "معلومات عن كبريتات على مسقط ncim-stage.nci.nih.gov" تحقق من قيمة |مسار أرشيف= (مساعدة). ncim-stage.nci.nih.gov. مؤرشف من Metathesaurus&code=C3536965 الأصل تحقق من قيمة |مسار= (مساعدة) في 13 ديسمبر 2019.
^ "معلومات عن كبريتات على مسقط britannica.com". britannica.com. مؤرشف من الأصل في 27 فبراير 2016.
^ "معلومات عن كبريتات على مسقط ebi.ac.uk". ebi.ac.uk. مؤرشف من الأصل في 13 يونيو2019.