Sal (química)

Estructura cristalina del NaCl.

Una sal es un compuesto químico formado por cationes (iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa) mediante un enlace iónico. Son el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, donde la base proporciona el catión, y el ácido el anión.

La combinación química entre un ácido y un hidróxido (base) o un óxido y un hidronio (ácido) origina una sal más agua, lo que se denomina neutralización.

Un ejemplo es la sal de mesa, denominada en el lenguaje coloquial sal común, sal marina o simplemente sal. Es la sal específica cloruro de sodio. Su fórmula molecular es NaCl y es el producto de la base hidróxido sódico (NaOH) y ácido clorhídrico, HCl. 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.

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:

Propiedades

Propiedades físicas

La dependencia de la solubilidad de algunas sales respecto a la temperatura.

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 éstos 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.[1]

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.[2]

Color

Dicromato de potasio, una sal naranja brillante que se usa como pigmento.
Dióxido de manganeso, una sal negra opaca.

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 muchos colores diferentes. Algunos ejemplos son:

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 todos 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 suele 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.

Propiedades químicas

Las propiedades químicas vienen determinados 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

\mathsf{BaCl_2 + H_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4\downarrow + 2 HCl}

\mathsf{NaHCO_3 + HCl \longrightarrow NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}

\mathsf{Na_2SiO_3 + 2 HCl \longrightarrow 2 NaCl + H_2SiO_3 \downarrow}

Las sales reaccionan con los metales cuando éste se libera de la sal de metal en una serie electroquímica de reactividad:

\mathsf{Cu + HgCl_2 \longrightarrow CuCl_2 + Hg}

Las sales reaccionan entre sí y el producto resultante de la reacción (producen gas, y precipitan sedimentos o agua); estas reacciones pueden tener lugar con el cambio en los estados de oxidación de los átomos reactivos:

\mathsf{CaCl_2 + Na_2CO_3 \longrightarrow CaCO_3 \downarrow + 2 NaCl}

\mathsf{AgNO_3 + NaCl \longrightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3}

\mathsf{K_2Cr_2O_7 + 3 Na_2SO_3 + 4 H_2SO_4 \longrightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3 Na_2SO_4 + K_2SO_4 + 4 H_2O}

Algunas sales se descomponen cuando se calientan:

\mathsf{CuCO_3 \longrightarrow CuO + CO_2 \uparrow}

\mathsf{Ca(NO_3)_2 \longrightarrow Ca(NO_2)_2  + O_2\uparrow }

\mathsf{NH_4NO_3 \longrightarrow N_2O \uparrow + 2 H_2O}

\mathsf{NH_4NO_2 \longrightarrow N_2 \uparrow + 2 H_2O}

Clasificaciones

Las sales se pueden clasificar en los siguientes grupos:[3]

Al(OH)3 + 3 Na(OH) → Al(OH)6Na3 (hexahidroxoaluminato de sodio)
Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 (cloruro de aluminio) + 3 H2O

Como puede verse en la clasificación de arriba, tanto las sales haloideas como las sales oxácidas, son llamadas «sales neutras».

Localización

Las sales se encuentran o bien en forma de mineral como parte de las rocas (como la halita), o bien disueltas en el agua (por ejemplo, el agua de mar). Son un componente vital de los seres vivos, en los que las podemos encontrar de diferentes formas:

Soluciones salinas

Importancia biológica

Las sales químicas pueden tener varias funciones:

Véase también

Referencias

  1. Knuni ︠ a ︡ nt ︠ s ︡, Gl. red. I. L. (1990). Khimicheskai ︠ a ︡ ENT ︠ s ︡ iklopedii ︠ a ︡ (en ruso). Moscú: Sovetskai ︠ a ︡ ENT ︠ s ︡ iklopedii ︠ a ︡. ISBN 5-85270-035-5.
  2. Wasserscheid P., Keim W. (2000). «Ionic Liquids-New "Solutions" for Transition Metal Catalysis». Angew. Chem. Int. Ed (en inglés) 39 (21). doi:10.1002/1521-3773(20001103)39:21. PMID 11091453.
  3. Martínez Lorenzo, Antonio (1997). Formulación química IUPAC. Editorial Bruño. ISBN 84-216-0874-6.
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