鹽類
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本文介紹的是一類化合物。
- 關(guān)于食物調(diào)味料，詳見“食鹽”。
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鹽（英文：Salt）在化學(xué)中，是指一類金屬離子或銨根離子（NH4+）與酸根離子或非金屬離子結(jié)合的化合物，如硫酸鈣，氯化銅，醋酸鈉，一般來說鹽是復(fù)分解反應(yīng)的生成物，如硫酸與氫氧化鈉生成硫酸鈉和水，也有其他的反應(yīng)可生成鹽，例如置換反應(yīng)。
鹽分為單鹽和合鹽，單鹽分為正鹽、酸式鹽、堿式鹽，合鹽分為復(fù)鹽和錯鹽。其中酸式鹽除含有金屬離子與酸根離子外還含有氫離子，堿式鹽除含有金屬離子與酸根離子外還含有氫氧根離子，復(fù)鹽溶于水時，可生成與原鹽相同離子的合鹽；錯鹽溶于水時，可生成與原鹽不相同的復(fù)雜離子的合鹽－絡(luò)合物。
通常在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，不可溶的鹽會是固態(tài)，但也有例外，例如熔鹽及離子液體?？扇茺}的溶液及熔鹽有導(dǎo)電性，因此可作為電解質(zhì)。包括細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)、血液、尿液及礦泉水中都含有許多不同的鹽類。
強(qiáng)堿弱酸鹽是強(qiáng)堿和弱酸反應(yīng)的鹽，溶于水顯堿性，如碳酸鈉。而強(qiáng)酸弱堿鹽是強(qiáng)酸和弱堿反應(yīng)的鹽，溶于水顯酸性，如氯化鐵。
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鹽的分類
單鹽
- 正鹽：
正鹽是一鹽類的一種，既不含能電離的氫離子，又不含氫氧根離子。 正鹽是酸和堿完全中和的產(chǎn)物[1]，但正鹽的水溶液不一定顯中性，如Na2CO3（碳酸鈉）溶液顯堿性，(NH4)2SO4（硫酸銨）溶液顯酸性。酸跟堿完全中和生成的鹽中，不會有酸中的氫離子，也不會有堿中的氫氧根離子，只有金屬陽離子和酸根離子，這樣的鹽為正鹽。生成正鹽的反應(yīng)。
- 酸式鹽：
酸式鹽是鹽類的一種，由陽離子和多元酸的不完全電離酸根陰離子組成。由于陰離子中含有在水中可電離的氫原子，因此被稱作“酸式”鹽[1]。但實際上，只有強(qiáng)酸（如硫酸）及少部分中強(qiáng)酸（如磷酸）的酸式鹽呈酸性，大多數(shù)弱酸的酸式鹽都因陰離子的水解而顯堿性。
要注意的是，酸式鹽在以離子晶體形式存在時，陰離子并不電離出氫離子，氫離子是酸式酸根離子的一部分。在熔融狀態(tài)下，酸根離子也不電離。
- 堿式鹽：
堿式鹽是鹽類的一種，除了含有金屬離子和酸根離子外，還含有氫氧根或氧離子的鹽類；也可認(rèn)為是堿的氫氧根沒有被酸完全中和所得的產(chǎn)物。 含羥基的堿式鹽又稱為羥基鹽，可視為金屬離子、氫氧根及陰離子合成的鹽類，如堿式碳酸銅（Cu2(OH)2CO3）、堿式氯化鎂（Mg(OH)Cl）等為羥基鹽。
含氧基的堿式鹽稱為氧化鹽，可視為金屬離子、氧離子（O2-）及陰離子合成的鹽類。如堿式碳酸鉍（Bi2O2(CO3)）即為氧化鹽。
合鹽
- 復(fù)鹽：
復(fù)鹽是指含有兩種或以上的同種晶型的簡單鹽類[1]，屬于化合物，溶于水會離解出所有的離子。復(fù)鹽通?？捎苫旌线@兩種鹽飽和溶液并結(jié)晶而制得。在自然界中廣泛存在，如明礬就是天然而有廣泛應(yīng)用的復(fù)鹽。
屬性
顏色
鹽的顏色可以是純潔透明的（如氯化鈉）、不透明的或者是帶有金屬光澤的（如黃鐵礦）。大多數(shù)情況下鹽表面的透明或不透明只和構(gòu)成該鹽的單晶體有關(guān)。當(dāng)光線照射到鹽上時，就會被晶界（晶體之間的邊界）反射回來，大的晶體就會呈現(xiàn)出透明狀，多晶體聚集在一起則會看起來更像白色粉末一樣。
鹽有許多顏色，例如：
大部分礦物質(zhì)、無機(jī)色素以及很多人工合成的有機(jī)染料都是鹽，有一些鹽能夠呈現(xiàn)出其它顏色是過渡元素的d軌道存在未成對電子導(dǎo)致的。
味道
不同的鹽可以激發(fā)不同的味覺，例如咸味（氯化鈉）、甜味（乙酸鉛[2]，若食用會導(dǎo)致鉛中毒）、酸味（酒石酸氫鉀）、苦味（硫酸鎂）或鮮味（谷氨酸鈉）[3]。
氣味
強(qiáng)酸或強(qiáng)堿鹽（強(qiáng)鹽）是不可揮發(fā)的，且沒有氣味。而弱酸或弱堿鹽（弱鹽）則會根據(jù)共軛酸堿對而產(chǎn)生不同的氣味（例如醋酸鹽則會有醋酸的味道，氰化氫則會有苦杏仁味等），此外弱酸或弱堿鹽還會揮發(fā)和分解，并且由于水解反應(yīng)和弱鹽合成的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此當(dāng)有水分存在時會加速弱鹽的分解。
溶解度
許多離子化合物都可以溶解在水或是類似的溶劑中，化合物的溶解度和組成的陰離子和陽離子以及溶劑都有關(guān)，因此有一特定的關(guān)系。陽離子當(dāng)中，所有鈉離子、鉀離子及銨離子的鹽均可溶于水；而陰離子中，硝酸鹽離子及碳酸氫鹽離子的鹽類可在水中溶解。除了硫酸鋇、硫酸鈣及硫酸鉛外，大部份的硫酸鹽離子的鹽類也都可以溶于水。不過若離子之間的鍵結(jié)很強(qiáng)，產(chǎn)生高度穩(wěn)定的固體，在水中也就不易溶解，例如大部份的碳酸鹽就不溶于水，例如碳酸鉛及碳酸鋇等。
系統(tǒng)命名法
一般而言，無氧酸鹽的名字是非金屬元素名稱在前，金屬元素名稱在后，兩者名字之間添加“化”，稱為“某化某”。如果是含氧酸鹽，則鹽的名稱為酸的名稱后面之間添加元素名稱，稱為“某酸某”。如果某種金屬元素有多個化合價，那么低化合價形成的鹽的名稱是在金屬元素名稱前添加“亞”，例如銅元素的氯化物中，如果銅的化合價為+2價，那么形成的鹽CuCl2稱為“氯化銅”，如果化合價為+1價，形成的鹽CuCl稱為“氯化亞銅”。
含有相同陽離子或陰離子的一類鹽一般都會統(tǒng)稱為“某鹽”，例如“鈉鹽”、“硫酸鹽”等。
常見的形成鹽類的陽離子包括：
常見的形成鹽類的陰離子包括：
- 乙酸根CH3COO?（乙酸）
- 碳酸根CO32?（碳酸）
- 氯離子Cl?（鹽酸）
- 氰化物C≡N?（氰化氫）
- 硝酸根NO3?（硝酸）
- 亞硝酸根NO2?（亞硝酸）
- 磷酸根PO43?（磷酸）
- 硫酸根SO42?（硫酸）
有機(jī)離子的鹽類
一般鹽類會歸類為無機(jī)化合物，但也有一些有機(jī)化合物的鹽類，例如有機(jī)酸的鹽類就是有機(jī)化合物。其中較重要的是羧酸鹽，例如乙酸根CH3COO?和鈉離子Na+會形成乙酸鈉，和銅離子Na+會形成乙酸銅。乙酸只有一個COOH基，只帶-1價，檸檬酸有三個COOH基，帶-3價，形成的鹽類有檸檬酸鈉和檸檬酸鈣根，乙酸鹽和檸檬酸鹽的陰離子和陽離子都以離子鍵鍵結(jié)，不像一般有機(jī)化合物以間用共價鍵鍵結(jié)，因此稱為鹽類。
這些鹽類中較常用的是羧酸鹽，其中也包括脂肪酸鹽。像肥皂就是由許多不同分子量脂肪酸鈉及脂肪酸鉀的混合物。這類長鏈脂肪酸的鹽類就沒有晶體的結(jié)構(gòu)。
類似硫酸根SO42?的磺酸根R-O-SO3?也是有機(jī)酸根的一種，磺酸鹽是洗發(fā)精及沐浴乳中常見的表面活性劑。醇類的酸性很弱，一般不會稱為酸，不過其羥基氫被金屬取代后會形成醇鹽。醇鹽在水中會水解，產(chǎn)生對應(yīng)的醇類，以下是醇鹽和金屬堿酐水解反應(yīng)的比較。
也有些有機(jī)的陽離子會形成鹽類，例如類似銨根離子（NH4+）的季銨陽離子，季銨陽離子是由一個氮原子和四個烷基（R-）組成，帶一個正電荷。例如溴化十六烷基三甲銨中，十六烷基三甲銨離子是陽離子，和陰離子溴離子形成鹽類。實用的季銨鹽類也有類似的結(jié)構(gòu)，季銨陽離子中只有一個長鏈的烷基，當(dāng)溶于水中，陽離子有表面活性劑的作用。這類物質(zhì)在生物體新陳代謝中有重要的作用，例如維生素B中的膽堿就是季銨鹽類。
在氨分子（NH3）中加入一個氫離子（H+）就變成銨離子（NH4+），同樣的在有機(jī)胺中加入一個氫離子就變成陽離子。例如一級胺（R-NH2H，R為烷基）加入一個氫離子就變成陽離子（R-NH3+）這類的化合物比原來的化合物極性要強(qiáng)，因此在水中的溶解度比原來的化合物要高。例如一些含氮的藥物會和鹽酸反應(yīng)來產(chǎn)生鹽酸胺類化合物，人體對于這類化合物的吸收度比原來的含氮藥物要好。也有些藥物是和溴化氫或氟化氫反應(yīng)成類似的藥物。
內(nèi)鹽也稱為兩性離子，是一種特殊的化合物，化合物中同時有帶正電及帶負(fù)電的原子，但是帶正電和負(fù)電的原子不同（在一些定義中限定是未具有相鄰正負(fù)電荷的化合物）[4]，像許多胺基酸都屬于內(nèi)鹽。若胺基酸中包含羧基（-COO?）和一個胺基（-NH3+），就是內(nèi)鹽，會在不同的反應(yīng)中呈酸性或是堿性。不過內(nèi)鹽和一般電解質(zhì)不同，溶于水中只有微弱的導(dǎo)電性（兩性物質(zhì)）。
有機(jī)陰離子和陽離子的例子
| 有機(jī)化合物的陰離子 | ||
| 分類 | 舉例 | 結(jié)構(gòu) |
|---|---|---|
| 羧酸根 | 乙酸根 |
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| 棕櫚酸根 |
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| 檸檬酸 |
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| 有機(jī)硫化物 | 十二烷基硫酸根 |
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| 乙醇鹽 |
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| 有機(jī)化合物的陽離子 | ||
| 分類 | 舉例 | 結(jié)構(gòu) |
| 季銨陽離子 | 溴化十六烷基三甲銨 |
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| 膽堿 |
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| 胺類 | 苯胺鹽類 |
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| 有機(jī)化合物的內(nèi)鹽 | ||
| 分類 | 舉例 | 結(jié)構(gòu) |
| Betaine | 甜菜堿 |
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| 胺基酸 | 丙胺酸 |
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制備
鹽可以通過化學(xué)反應(yīng)而制備，包括有：
- 鹽基與酸，例如NH3 + HCl → NH4Cl
- 金屬與酸，例如Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
- 金屬與非金屬，例如Ca + Cl2 → CaCl2
- 堿與酸性氧化物，例如2 NaOH + Cl2O → 2 NaClO + H2O
- 酸與堿性氧化物，例如2 HNO3 + Na2O → 2 NaNO3 + H2O
- 鹽也可以由不同的鹽溶液混合，其中的離子發(fā)生重組，形成溶解度較低的鹽（另見：溶解平衡），例如Pb（NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2 NaNO3(aq）
鹽的性質(zhì)
在化學(xué)上，鹽是由陽離子（正電荷離子）與陰離子（負(fù)電荷離子）所組成之中性（不帶電荷）離子化合物。
- 和酸發(fā)生反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng)。
- 和堿發(fā)生反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng)。
- 堿（可溶）+鹽（可溶）→新堿+新鹽
- 2NaOH+CuSO4→Cu（OH）2↓+Na2SO4
- 和鹽發(fā)生反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng)。
- 鹽（可溶）+鹽（可溶）→兩種新鹽
- CuSO4+BaCl2→BaSO4↓+CuCl2
- 和某些金屬反應(yīng)。置換反應(yīng)
- 鹽+金屬（某些）→新金屬+新鹽 反應(yīng)中的金屬一定要比鹽中的金屬活潑才可以把它給置換出來。請看金屬活動性。
- Zn+CuSO4→ZnSO4+Cu
參見
參考資料
- ↑ 1.0 1.1 1.2 魏明通. 普通化學(xué). 五南圖書出版股份有限公司. 2006: pp. 24–. ISBN 978-957-11-4349-1.
- ↑ Nicholas Wade. 地球身世之謎. 知書房出版集團(tuán). 2004: pp. p.159. ISBN 9578320477.
- ↑ Y. Kawamura and M.R. Kare. 鮮味，基本味道. New York,NJ: Marcel Dekker. 1987.
- ↑ 國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會．"zwitterionic compounds/zwitterions"．化學(xué)術(shù)語總目錄 在線版本．
參考來源
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