Sírany

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Sírany (sulfáty) jsou soli odvozené od kyseliny sírové, které vznikly náhradou obou jejích kyselých vodíků. V případě, že by byl nahrazen pouze jeden vodík, vznikly by hydrogensírany (hydrogensulfáty).

Vzorce[editovat | editovat zdroj]

Vzorec síranů je založen na základě Me+IISO4-II, tedy základem je aniont SO4-II a kterýkoliv kationt (kromě vodíku, v případě vodíku by byla kyselina sírová H2SO4). Nejčastěji se setkáváme s kovovými kationty, a z ostatních kationtů například se síranem amonným.

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Sírany jsou krystalické látky, které jsou v bezvodném stavu bezbarvé či bílé, ale hydráty mohou mít jiné barvy, např: síran měďnatý, síran železnatý, síran barnatý, síran nikelnatý a jiné. Sírany jsou zpravidla dobře rozpustné ve vodě, výjimky jsou CaSO4 síran vápenatý, SrSO4 síran strontnatý, BaSO4 síran barnatý, HgSO4 síran rtuťnatý, PbSO4 síran olovnatý a síran stříbrnatý AgSO4.

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Výroba síranů "neušlechtilých" kovů je velice jednoduchá, stačí jednoduše rozpouštět dané kovy v kyselině sírové. Zejména alkalické kovy jsou velice reaktivní, a tato reakce by byla vysoce exotermní, proto se používají hydroxidy těchto kovů, vznikající jejich reakcí s vodou.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2NaOH + H2SO4Na2SO4 + 2H2O
Laboratorně lze použít i jiné sloučeniny, například uhličitany a použít kyselinu sírovou.
Na2CO3+ H2SO4Na2SO4 + H2O + CO2

Výroba síranů "ušlechtilých" kovů je o hodně složitější, jelikož zejména měď nereaguje s kyselinou sírovou.
Laboratorně lze použít peroxid vodíku či kyselinu dusičnou smíchané s kyselinou sírovou, což umožní vznik síranů.
Reakce při použití peroxidu vodíku H2O2:
H2O2 + H2SO4SO4-II + H2O
SO4-II + Cu → CuSO4
Reakce při použití kyseliny dusičné HNO3:
Cu + 2 HNO3Cu+II + 2 H2O + 2 NO2
Cu+II + H2SO4CuSO4 + 2H+
Průmyslově se však využívá elektrolýzy, kde elektrolytem je kyselina sírová a elektrody jsou z mědi. U kladné elektrody vzniká síran měďnatý a u záporné vodík. Vzniklý síran měďnatý klesá ke dnu, avšak při vysoké koncentraci, když už v roztoku není mnoho kyseliny sírové dochází k elektrolýze síranu měďnatého, takže na záporné elektrodě již nevzniká vodík, ale měď.

Použijeme-li však koncentrovanou kyselinu sírovou (98%), reakce s mědí bude probíhat sama podle rovnice:

Cu + 2H2SO4CuSO4 + 2H2O + SO2

K reakci dojde, jelikož se každá druhá molekula kyseliny sírové rozpadne, podobně jako kyselina dusičná, měď přemění na kladně nabitý iont, a molekula kyseliny sírové s tímto iontem zreaguje.

Použití síranů[editovat | editovat zdroj]

Síran Použití Výskyt
vápenatý Ve stavebnictví jako sádra v přírodě se vyskytuje v sádrovci a anhydritu.
barnatý Výroba barya v přírodě se vyskytuje v barytu
hořečnatý (epsomská sůl) jako projímadlo, do koupelí a na výrobu hořčíku. Je obsažen v mořích a minerálních vodách
měďnatý (modrý vitriol) jako dezinfekce V přírodě se vyskytuje jako modrá skalice, ale vyrábí se uměle.
amonný, sodný, draselný jako hnojivo vyskytuje se, ale vyrábí se uměle.
zinečnatý elektrolyt na pozinkování, úpravy dřeva aj. vyrábí se uměle.

Výskyt[editovat | editovat zdroj]

Sírany se vyskytují v některých nerostech, například již zmíněné sádrovec, anhydrit a baryt, ale i například v kamencích. Kamence jsou taktéž sírany, avšak mají 2 různé kationty. Vznikají společnou krystalizací daných dvou síranů, kupříkladu síran draselný a síran hlinitý vytvoří kamenec (chemicky jej stále můžeme nazývat síranem) draselno-hlinitý. Kamence zpravidla bývají hydráty, tedy do své molekuly rády vážou i molekuly vody. Zde jsou příklady jednotlivých kamenců:

Kamenec jako přípravek na poranění pokožky při holení