thumb|250px|Estructura cristalina del NaCl. 250px|thumb|La sal de dicromato de potasio, tiene el color naranja brillante característico del anión dicromato. En química, se denomina sal a un compuesto químico formado por cationes (iones con carga positiva) unidos a aniones (iones con carga negativa) mediante un enlace iónico. Son el producto típico de una reacción química de neutralización entre una base y un ácido, donde la base proporciona el catión y el ácido al anión. En general, las sales son compuestos iónicos que forman cristales. Son generalmente solubles en agua, donde se separan los dos iones. Las sales típicas tienen un punto de fusión alto, baja dureza, y baja compresibilidad. Fundidas o disueltas en agua, conducen la electricidad.
Un ejemplo típico es la sal de mesa, denominada en el lenguaje coloquial sal común o sal marina, formada por cloruro de sodio. Su fórmula molecular es NaCl y es el producto de la base hidróxido sódico (NaOH) y ácido clorhídrico, HCl.
Lomonósov en sus Obras de Química y Física describió el concepto de "sal" M.V. Lomonosov. Trabaja en química y física . Museo histórico y conmemorativo de Lomonosov. Consultado el 24 de octubre de 2013.M.V. Lomonosov. Una introducción a la verdadera química física . Biblioteca electrónica fundamental. - Párrafo 111. Consultado el 24 de octubre de 2013. de la siguiente manera:
Formación Las sales se obtienen mediante reacciones químicas de diferentes tipos, siendo las más habituales:
Reacciones de neutralización entre ácidos y bases. NH3 + HCl -> NH4Cl Ca(OH)2 + 2HCl -> CaCl2 + 2H2O Por reacción entre metales y ácidos. Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2 Zn + HCl -> ZnCl2 + H2 Reacción entre metales fácilmente oxidables y no metales oxidantes. Ca + Cl2 -> CaCl2 Reacciones entre bases metálicas y formas anhidras de ácidos oxácidos (óxidos de no metal). 2NaOH + Cl2O -> 2NaClO + H2O Reacciones entre óxidos metálicos y ácidos 2HNO3 + Na2O -> 2NaNO3 + H2O Reacciones de sustitución entre sales cuando el producto de una de ellas es muy poco soluble y precipita (ver: equilibrio de solubilidad), por ejemplo: Pb(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) -> PbSO4(s) + 2NaNO3(aq)
Nomenclatura Según la nomenclatura tradicional, las sales se denominan con el nombre del anión, con cierto prefijo y sufijo, seguido de la preposición de y el nombre del catión. Hay que distinguir entre distintos casos: En las sales de hidrácidos, se sustituye la terminación -hídrico del hidrácido del que proviene el anión para la terminación -uro. Por ejemplo, NaCl es el cloruro de sodio; el anión Cl- proviene del hidrácido HCl (ácido clorhídrico). En las sales de oxoácidos, se sustituye la terminación -oso o-ico del oxoácido del cual proviene el anión por la correspondiente - ito o -ato. Por ejemplo, el Ca3(PO4)2 es el fosfato de calcio; el anión PO43- proviene del H3PO4 (ácido fosfórico). Las sales ácidas (sales que provienen de ácidos polipróticos y que contienen átomos de hidrógeno sustituibles) se denominan indicando el número de hidrógenos no sustituidos que quedan en la molécula, usando el prefijo correspondiente. Por ejemplo, el NaHS es el sulfuro ácido de sodio; el anión HS- proviene del ácido sulfhídrico. Otro ejemplo, el NaHCO3 es el carbonato ácido de sodio (vulgarmente conocido como bicarbonato). Las sales básicas (sales que contienen iones hidroxilo, OH-) se nombran indicando el número de hidroxilos seguido del anión central y finalmente el catión. Por ejemplo, el MgCl(OH) es el hidroxicloruro de magnesio. Las sales hidratadas (que contienen agua de cristalización) se denominan indicando la sal correspondiente y seguidamente el número de moléculas de agua. Por ejemplo, CuSO4·5H2O es el sulfato de cobre pentahidratado.
Tipos de sal Las sales se pueden clasificar de diversas formas. Las sales que producen iones de hidróxido cuando se disuelven en agua se denominan sales básicas. Las sales que producen soluciones ácidas son sales ácidas. Las sales neutras son aquellas sales que no son ni ácidas ni básicas y por consiguiente, no modifican el pH del agua pura. Los zwitteriones contienen un centro aniónico y catiónico en la misma molécula, pero no se consideran sales. Los ejemplos de zwitteriones incluyen aminoácidos, muchos metabolitos, péptidos y proteínas.
Si consideramos las sales como productos de sustitución de cationes en ácidos se pueden distinguir los siguientes tipos de sales:Enciclopedia química / Ed. N. S. Zefirova. - M .: Gran enciclopedia rusa, 1995 .-- T. 4. - ISBN 5-85270-092-4 . Las sales neutras (normales) son los productos de la sustitución de todos los cationes hidrógeno de las moléculas de ácido por cationes metálicos (Na2CO3, K3PO4). Las sales ácidas son productos de la sustitución parcial de cationes de hidrógeno en ácidos con cationes metálicos. Las sales ácidas son una clase de sales que producen una solución ácida después de ser disueltas en un disolvente. Su formación como sustancia tiene una mayor conductividad eléctrica que la del disolvente puro. Ejemplo; el fosfato diácido de sodio, NaH2PO4 Sales complejas Na2[Zn(OH)4]
Según el número de cationes y aniones presentes en la estructura , se distinguen los siguientes tipos de sales: Sales simples: sales que consisten en un tipo de catión y un tipo de anión: NaCl Las sales dobles son sales que contienen dos cationes diferentes: KAl(SO4) 2.12H2O Las sales mixtas son sales que contienen dos aniones diferentes: CaFCl (clorofluoruro de calcio)
También pueden existir sales hidratadas ( hidratos cristalinos ), que incluyen moléculas de agua de cristalización , por ejemplo, Na2SO4·10 H2O (sulfato de sodio decahidratado) y sales complejas que contienen un catión complejo o anión complejo K4[Fe(CN)6] Las sales internas están formadas por iones bipolares , es decir, moléculas que contienen átomos cargados positivamente y cargados negativamente.
Propiedades Propiedades físicas En general, las sales son materiales cristalinos con estructura iónica. Por ejemplo, los cristales de haluros de los metales alcalinos y alcalinotérreos (NaCl, CsCl, CaF2) formados por aniones, situados al principio del empaquetamiento esférico más denso y cationes que ocupan huecos dentro del paquete. Cristales de sal iónicos pueden ser también formados a partir de residuos de ácido combinados en un sinfín de estructuras dimensionales aniónicos y fragmentos de estos con cationes en las cavidades (como los silicatos). Esta estructura se refleja apropiadamente en sus propiedades físicas: tienen altos puntos de fusión y en estado sólido son dieléctricos.
También conocido son sales de estructura molecular (covalente) (por ejemplo, cloruro de aluminio AlCl3) En muchas sales, la naturaleza de los enlaces químicos es intermedia entre iónica y covalente.
De particular interés son los líquidos iónicos, con puntos de fusión por debajo de 100 °C. Durante la fusión anormal de líquidos iónicos prácticamente no hay presión de vapor, pero si una alta viscosidad. Las propiedades especiales de estas sales se explican por la baja simetría del catión, la interacción débil entre los iones y una buena distribución de la carga del catión.
Color thumb | Dicromato de potasio, una sal naranja brillante que se usa como pigmento. Las sales pueden tener la apariencia de ser claras y transparentes (como el cloruro de sodio), opacas e incluso metálicas y brillantes (como la pirita o sulfuro de hierro). En muchos casos la opacidad o transparencia aparentes están relacionadas con la diferencia de tamaño de los monocristales individuales; como la luz se refleja en las fronteras de grano, los cristales grandes tienden a ser transparentes, mientras que los agregados policristalinos tienen la apariencia de polvo blanco.
Las sales pueden tener diferentes colores dependiendo de la composición y de la presencia o no de agua de hidratación. Algunos ejemplos son: Amarillo (cromato de sodio) Naranja (cromato de potasio) Rojo (ferricianuro de potasio) Malva (cloruro de cobalto(II)) Azul (sulfato de cobre (II), azul de Prusia) Lila (permanganato de potasio) Verde (cloruro de níquel (II)) Blanco (sulfato de magnesio) Negro (sulfuro de hierro(II)) Sin color (cloruro de sodio)
En algunos casos el color cambia en función de que la sal cristalice junto con moléculas de agua o en ausencia de estas. Así, por ejemplo, el sulfato de cobre (II) es de un tono ligeramente verdoso tirando a blanco, mientras que la forma pentahidratada (CuSO4·5H2O) es de color azul intenso La mayoría de minerales y pigmentos inorgánicos, así como muchos tintes orgánicos sintéticos, son sales. El color de la sal específica es debido a la presencia de electrones desparejados en el orbital atómico de los elementos de transición.
Gusto Las diferentes sales pueden provocar cualquiera de los cinco diferentes sabores básicos como, por ejemplo, el salado (cloruro de sodio), el dulce (acetato de plomo (II), que provoca saturnismo si se ingiere), el agrio (bitartrato de potasio), el amargo (sulfato de magnesio) y el umami (glutamato monosódico).
Olor Las sales de ácidos fuertes y bases fuertes (sales fuertes), no suelen ser volátiles y no tienen olor, mientras que las sales tanto de bases débiles como de ácidos débiles (sal débil), pueden tener olor en forma de ácido conjugado (por ejemplo, acetatos como el ácido acético o vinagre, y cianuros como el cianuro de hidrógeno en las almendras) o en forma de base conjugada (por ejemplo, sales de amonio como el amoniaco) de los iones componentes. Esta descomposición parcial y lenta es usualmente acelerada en presencia de agua, ya que la hidrólisis es la otra mitad de la ecuación de la reacción reversible de formación de las sales débiles.
Punto de fusión La mayoría de las sales tienen altos puntos de fusión. Por ejemplo, el cloruro de sodio se funde a 801 °C. Algunas sales con energías reticulares bajas son líquidas a temperatura ambiente o cerca de ella. Estos incluyen sales fundidas, que suelen ser mezclas de sales, y líquidos iónicos, que normalmente contienen cationes orgánicos. Estos líquidos presentan propiedades inusuales como disolventes.
Solubilidad thumb | La dependencia de la solubilidad de algunas sales respecto a la temperatura.|338x338px Muchos compuestos iónicos exhiben una solubilidad significativa en agua u otros disolventes polares. A diferencia de los compuestos moleculares, las sales se disocian en solución en componentes aniónicos y catiónicos. La energía de la red, las fuerzas cohesivas entre estos iones dentro de un sólido, determina la solubilidad. La solubilidad depende de qué tan bien interactúe cada ion con el solvente, por lo que ciertos patrones se hacen evidentes. Por ejemplo, las sales de sodio, potasio y amonio suelen ser solubles en agua. Las excepciones notables incluyen hexacloroplatinato de amonio y cobaltinitrito de potasio. La mayoría de los nitratos y muchos sulfatos son solubles en agua. Las excepciones incluyen sulfato de bario, sulfato de calcio (escasamente soluble) y sulfato de plomo (II), donde el emparejamiento 2+/2− conduce a energías reticulares elevadas. Por razones similares, la mayoría de los carbonatos metálicos no son solubles en agua. Algunas sales de carbonato solubles son: carbonato de sodio, carbonato de potasio y carbonato de amonio.
Conductividad Las sales son aislantes característicos. Las sales fundidas o las soluciones de sales conducen la electricidad. Por esta razón, las sales licuadas (fundidas) y las soluciones que contienen sales disueltas (por ejemplo, cloruro de sodio en agua) pueden usarse como electrolitos.
Propiedades químicas Las propiedades químicas vienen determinadas por las propiedades de los cationes y aniones o una parte de ellos.
Las sales reaccionan con los ácidos y las bases, obteniéndose el producto de reacción y un gas, precipitado o una sustancia tal como agua
Las sales reaccionan con los metales cuando este se libera de la sal de metal en una serie electroquímica de reactividad: