Budowa i nazewnictwo soli. Znaczenie soli w życiu człowieka i gospodarce

Spis treści
1. Definicja soli.
2. Nazewnictwo soli.
3. Otrzymywanie soli.
4. Budowa soli.
5. Podział soli:
- Tlenowe
- Beztlenowe
6. Właściwości chemiczne soli.
7. Sole ważne gospodarczo:
- Azotany
- Węglany
- Fosforany
- Siarczki
- Chlorki
8. Podsumowanie.
9. Pomoce naukowe.

DEFINICJA

Sole - związki chemiczne wywodzące z kwasów, których roztwory wodne zawierają kationy metali. Złożone są z atomów metali połączonych z resztami kwasowymi. Sole są ciałami stałymi, krystalicznymi. Ich rozpuszczalność w wodzie jest zróżnicowana od bardzo dobrej do bardzo słabej. W solach amonowych metali jest zastąpiony grupą NH4. Sole są produktami wielu reakcji chemicznych, a przede wszystkim kwasów z zasadami, kwasów z metalami i tlenkami metali. Roztwory wodne soli oraz stopione sole przewodzą prąd elektryczny. Jednym z ważniejszych sposobów powstawania soli jest reakcja kwasów z zasadami wg ogólnego równania reakcji

Kwas + zasada sól + woda

Reakcja ta nazywa się reakcją zobojętniania. W reakcji zobojętniania jon wodorotlenkowy pochodzący z wodorotlenku łączy się z jonem wodorowym kwasu tworząc obojętną cząsteczkę wody. Znika więc z roztworu kwas i zasada, stąd nazwa procesu – zobojętnianie.
Oto przykłady równań reakcji zobojętniania:

NaOH + HCl » NaCl + H2O
3Mg (OH)2 + 2H3PO4 » Mg3 (PO4)2 + 6H2O

NAZEWNICTWO SOLI

Nazwa soli składa się z dwóch wyrazów. Pierwszy wyraz określa resztę kwasową. Jeżeli reszta kwasowa pochodzi z kwasu tlenowego, to nazwa reszty kwasowej ma zkończenie - an (np: kwas siarkowy - sól »siarczan). Dawniej nazwy niektórych kwasów miały zakończenie - awy a ich sole zakończone na -yn (np: kwas azotowy - sól »azotyn). Obecnie nazwy te nie są zalecane. Sole kwasów beztlenowych mają w nazwie zakończenie - ek np: kwas chlorowodorowy, siarkowodorowy, sole » chlorek i siarczek.
Sole, ktorych resztę kwasową stanowi atom flurowca (halogenu), czyli fluorki, chlorki, bromki i jodki mają wspólną nazwę halogenki .

OTRZYMYWANIE SOL

Sole można otrzymać wieloma sposobami, wsród których najważniejszymi są:

1. zasada + kwas » sól + woda np: NaOH + HCl+H2O
2. metal + kwas » sól + wodór, np: Zn + 2HCl » ZnCl2 +H2
3. tlenek metalu + kwas » sól + woda np: CuO + H2SO4 »CuSo4+H2O
4. zasada + bezwodnik kwasowy » sól + woda np: Ca(OH)2+CO2»CaCO3+H2O
5. bezwodnik zasadowy + bezwodnik kwasowy » sól MgO + SO2 » MgSO3
6. metal + niemetal » sól np: 2Na + Cl2 » 2NaCl (w ten sposób tworzą się sole kwasów beztlenowych).

BUDOWA SOLI

Sole są zwykle ciałami stałymi, krystalicznymi, najczęściej białymi, chociaż znanych jest wiele soli o różnych barwach np: niebieskiej (CuSo4 x 5H2O), żółtej (PbI2), czerwonej (HgI2), czarnej (CuS). Rozpuszczalność soli w wodzie jest bardzo zróżnicowana. Ma na to wpływ zarówno kation jak i anion.
Na przykład wszystkie azotany są dobrze rozpuszczalne. Podobnie sole sodu, potasu i amonu.

Do najważniejszych soli trudno rozpuszczalnych, czyli takich, które strącają się w wodzie w postaci osadów nawet z roztworów rozcieńczonych należą:
- chlorki AgCl, PbCl2
- bramki AgBr, PbBr2
- jodki AgI, PbI2
- fluorki Ca F2
- siarczany Ba SO4, PbSO4
- azotany AgNO2
- wszystkie siarczany, węglany i fosforany z wyjątkiem soli litowców i amonu.
- wszystkie siarczki z wyjątkiem soli litowców, berylowców i amonu.

PODZIAŁ SOLI

Sole można podzielić na:
- tlenowe- nazwy tych soli mają końcówkę -an
- beztlenowe- nazwy tych soli mają końcówkę -ek

Sole tlenowe- pochodne od kwasów tlenowych, na przykład:
- siarczany (VI) Na2SO4, MgSO4
- azotany (V) AgNO3, KNO3

Sole beztlenowe- pochodne od kwasów beztlenowych, na przykład:
- chlorki AgCl, NaCl
- jodki KI, MgI2
- siarczki Na2S, CaS

Sole proste to sole zawierające jeden rodzaj kationów i jeden rodzaj anionów, np. MgCO3, Na2S, Na2SiO4.

Sole podwójne mogą zawierać dwa rodzaje kationów, np. MgAl2(SO4)4, lub dwa rodzaje anionów, np. Pb2Cl2CO3.

Sole wielokrotne zawierają trzy i więcej kationów lub anionów.
Są to na ogół minerały, np. CaNaCu5Cl(AsO4)4.

Rozróżnia się:
- wodorosole
- hydroksole
- sole obojętne


1. Sole obojętne o ogólnym wzorze MnRm np Al2(SO4)3

2. Wodorosole („sole kwaśne”) o wzorze ogólnym Mn( Hk R)m, składające się z metalu oraz reszty kwasowej, w skład której wchodzi „ zwykła ” reszta kwasowa oraz atom (atomy) wodoru.

+ 2NaOH » Na2SO4 + 2H2O sól obojetna
H2SO4
+ Na OH » NaHSO4 + H2O wodorosól

3. Hydrosole („ sole zasadowe ”, sole wodorotlenkowe) o wzorze ogólnym M (OH)k nRm. Składają się one z reszty kwasowej R oraz z tzw: reszty zasadowej, w skład której wchodzi metal i jedna lub kilka grup OH.

+ 2HCl aq » MgCl2 + 2H2O sól obojętna
Mg (OH)2
+ HCl aq » Mg (OH) Cl + H2O hydrosól

Sole, które w swej cząsteczce zawierają aniony z atomami wodoru nazywa się wodorosolami, np. NaHCO3 wodorowęglan sodu, Ca(H2PO4)2 wodorofosforan wapnia.
Sole, które zawierają kationy z grupami wodorotlenkowymi noszą nazwę hydroksoli, np. [Cu(OH)]2CO3 węglan hydroksomiedzi (II).
Wszystkie sole, które składają się z kationów metali i anionów reszt kwasowych noszą nazwę soli obojętnych, np. NaCl, CuSO4, AgNO3.
Istnieją także sole uwodnione (hydraty). Sole te w stanie stałym mają wbudowane w sieć krystaliczną cząsteczki wody (woda hydratacyjna), np. CuSO4 5H2O, CaSO4 2H2O (gips).

WŁAŚCIWOŚĆI CHEMICZNE SOLI

Wszystkie sole są mocnymi elektrolitami. Bez względu na rozpuszczalność, ta ilość soli, która przechodzi do roztworu, rozpada się na jony. Wytworzone jony ulegają hydratacji,
tzn.: przyłączają pewną - zmienną - liczbę cząsteczek wody, a niektóre hydrolizie. Hydroliza jest reakcją między jonami soli i wodą. Reakcji hydrolizy ulegają wszystkie sole z wyjątkiem soli pochodzących od mocnych zasad i mocnych kwasów.

Inne właściwości chemiczne soli to:
- rozkład -większość soli wytrzymuje ogrzewanie do wysokich temperatur, ale niektóre rozkładają się podczas ogrzewania palnikiem gazowym:
2KClO3 » 3O2 + 2KCl

SOLE WAŻNE GOSPODARCZO

Sole są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Skorupa ziemska składa się głównie z soli i tlenków. W wodzie morskiej występują różne jony soli np.: Na+, K+, Mg2+, Cl-, SO4 2-. Wiele soli stanowi kopaliny, czyli surowce wydobywane z ziemi metodami górniczymi. Przede wszystkim jest to chlorek sodu - sól kamienna - wydobywany w Polsce w okolicy Wieliczki, Bochni oraz Inowrocławia. Sól kamienna zawiera niewielkie ilości bromków i jodków sodu oraz potasu. Ważnym minerałem jest węglan wapnia - CaCO3 - główny składnik wapienia i marmuru (przy okazji również kredy piszącej po szkolnych tablicach), a ponadto dolomit MgCO3 CaCO3, stosowany jako kamień budowlany, topnik w metalurgii i składnik materiałów ceramicznych. Do kopalin należą też różne azotany, zwane saletrami, przede wszystkim saletra chilijska - NaNO3, indyjska - KNO3 i wapniowa - Ca(NO3)2, a ponadto fosforan wapnia, Ca3(PO4)2, stanowiący główny składnik fosforytów i apatytów, oraz siarczan wapnia CaSO4 2 H2O, czyli gips.

Sole znalazły liczne zastosowania, przede wszystkim jako nawozy sztuczne, a ponadto w budownictwie (CaCO3 i CaSO4), komunikacji (NaCl i CaCl2 do zabezpieczania dróg przed zamarzaniem), w przemyśle spożywczym (NaCl i NaNO3 jako konserwanty) i wiele innych.

AZOTANY
Sole te są substancjami krystalicznymi, zwykle bezbarwnymi, dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. Podczas ogrzewania powyżej temperatury topnienia rozkładają się z wydzieleniem tlenu - stąd ich silne właściwości utleniające. Niektóre azotany znalazły szerokie zastosowanie jako cenne nawozy mineralne, niektóre jako materiały wybuchowe lub ich składniki, niektóre w lecznictwie, w fotografii. Azotany występują w przyrodzie jako minerały (nitratyn, nitryt). Stanowiły do XX. wieku jedyny surowiec do produkcji kwasu azotowego.

Azotan sodowy - NaNO3 - nitratyn (saletra sodowa, saletra chilijska). Bezbarwna substancja krystaliczna, temperatura topnienia 309C, dobrze rozpuszczalny w wodzie. Podczas ogrzewania, powyżej temperatury topnienia rozkłada się na azotyn sodowy i tlen:
2 NaNO3 ą 2 NaNO2 + O2

Jako minerał powstaje na obszarach o suchym i gorącym klimacie. Największe złoża tworzy w Chile na pustyni Atacama. Występuje też w Kazachstanie, w Indiach, Peru i Boliwii, a także w Egipcie, Hiszpanii i U.S.A. Azotan sodowy stosowany jest jako nawóz sztuczny, w przemyśle szklarskim - jako utleniacz w reakcjach w fazie stałej, w przemyśle spożywczym jest dodawany do konserw mięsnych, stosowany do produkcji materiałów wybuchowych i pirotechnicznych, barwników, jako utleniacz stałych paliw rakietowych.

Saletrę sodową otrzymuje się na skalę przemysłową w reakcji:
2 HNO3 + Na2CO3 ą 2 NaNO3 + H2O + CO2
lub stosując roztwór sody do końcowej absorpcji w instalacjach wytwarzających kwas azotowy.

Azotan potasu - KNO3 - nitryt (saletra potasowa, saletra indyjska). Bezbarwny lub białawy (ew. szarawy), łatwo rozpuszczalny w wodzie, o słonym smaku. Jako minerał Nitryt występuje na obszarach o suchym i gorącym klimacie, głównie w Indiach, także w Chile (jako domieszka w złożach nitratynu), Boliwii i Peru. Azotan potasu ma główne zastosowanie jako nawóz sztuczny, w konserwacji mięsa i jako utleniacz, do produkcji barwników.

Saletrę potasową otrzymuje się z saletry sodowej w reakcji w roztworze:
NaNO3 + KCl ą KNO3 + NaCl. Otrzymuje się z niej także KNO2.

Azotan wapnia - Ca(NO3)2 (saletra wapniowa). Bezbarwne kryształy bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, higroskopijne, temperatura topnienia 561C. W przyrodzie występuje w niewielkich ilościach, najczęściej pod nazwą saletry norweskiej. Stosowany głównie jako nawóz mineralny (saletra, saletrzak). Saletrę wapniową produkuje się w procesie:
CaCO3 + 2 HNO3 ą Ca(NO3)2 + H2O + CO2

INNE AZOTANY
Azotan srebra - AgNO3, nazwa farmaceutyczna - Lapis. Bezbarwna substancja krystaliczna o temperaturze topnienia 208,6C, dobrze rozpuszczalna w wodzie, alkoholach, acetonie, pirydynie. Łatwo redukuje się do metalicznego srebra. Działa żrąco na skórę. Otrzymywany przez działanie kwasu azotowego HNO3 na metaliczne srebro, w obecności śladów kwasu azotowego (3) HNO2 (azotawego). Stosowany w chemii analitycznej, do produkcji luster, materiałów fotograficznych, jako środek odkażający, do uzdatniania wody.

Azotan amonu - NH4NO3, (saletra amonowa). Bezbarwna substancja krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie. Jest środkiem utleniającym. Ogrzewany rozkłada się gwałtownie (wybucha). Otrzymywany w wyniku działania amoniaku NH3 na kwas azotowy HNO3:
NH3 + HNO3 ą NH4NO3

Stosowany głównie jako nawóz sztuczny (w mieszaninach, sam jest zbyt higroskopijny), w produkcji materiałów wybuchowych i pirotechnicznych, również jako pożywka dla kultur drożdży i do wyrobu antybiotyków.

WĘGLANY
Są to substancje krystaliczne, zwykle białe lub bezbarwne, trudno rozpuszczalne w wodzie
( najtrudniej BaCO3, CaCO3, SrCO3), z wyjątkiem węglanów litowców i na ogół węglanów kwaśnych. Wodne roztwory węglanów wskutek hydrolizy wykazują odczyn zasadowy. Wszystkie węglany rozpuszczają się w roztworach nawet słabych kwasów, tworząc sól i wytwarzając dwutlenek węgla. Podczas ogrzewania węglany kwaśne przechodzą w obojętne, natomiast większość obojętnych ulega rozkładowi na tlenek metalu i CO2. Bez rozkładu można stopić węglany potasowców.

Węglany są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie jako minerały skałotwórcze; liczne naturalne węglany stanowią surowce do otrzymywania metali (np. SYDERYT, SMITSONIT, CERUSYT, RODOCHROZYT), niektóre znalazły zastosowanie w przemyśle optycznym (KALCYT), do wyrobu farb (MALACHIT, AZURYT), do wyrobu materiałów ogniotrwałych (MAGNEZYT). Duże znaczenie ma syntetyczny węglan sodu, czyli soda. Wodorowęglany służą głównie do przygotowania roztworów buforowych (roztworów o stałej wartości PH).

Węglan magnezu - MgCO3. Bezbarwna substancja krystaliczna, może być szary, brunatny lub żółtawy; zwykle tworzy skupienia gruboziarniste (magnezyt "krystaliczny"). Węglan magnezu rozpowszechniony jest w przyrodzie jako minerał magnezyt. Wchodzi również w skład minerału dolomitu. Magnezyt może występować również w formie zbitej (magnezyt "bezpostaciowy"). Węglan ten jest rozpuszczalny w wodzie, nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych. W temperaturze ok. 500C rozkłada się na tlenek magnezu MgO oraz CO2.

Wypalanie magnezytu ziarnistego odbywa się na skalę przemysłową.
Złoża magnezytu ziarnistego znajdują się na Uralu, w Czechach, Austrii. Magnezyt zbity jest produktem wietrzenia zasadowych skał magmowych. Występuje w postaci żył i gniazd wśród serpentytów, m.in. w U.S.A. (Kalifornia), Grecji (wyspa Eubea), w Polsce - na Dolnym Śląsku (okolice Sobótki, Braszowic, Grochowej). Jest to surowiec do uzyskiwania magnezu. Magnezyt stosowany jest także do wyrobu materiałów ogniotrwałych, cementu Sorela, w przemyśle farb i lakierów (jako biały pigment), izolatorów elektrycznych, oraz w przemyśle chemicznym, szklarskim i papierniczym, w medycynie jako środek przeczyszczający oraz zobojętniający nadmiar kwasu żołądkowego.

Dolomit może występować w formie zbitej, ziarnistej lub porowatej. W Polsce występuje na Górnym i Dolnym Śląsku, w Górach Świętokrzyskich, Tatrach, w okolicach Krakowa. Używany w budownictwie, do wyrobu materiałów ogniotrwałych, cementu, szkła, w metalurgii, w przemyśle chemicznym. Dolomit jest skałą zawierającą jako główny składnik podwójny węglan MgCO3 CaCO3.

Węglan sodowy - Na2CO3 (soda). Występuje w postaci bezwodnej (tzw. Soda amoniakalna lub kalcynowana). Biały, krystaliczny, higroskopijny proszek rozpuszczalny w wodzie i w rozcieńczonych kwasach mineralnych z wydzieleniem dwutlenku węgla. Temperatura topnienia 852C (częściowy rozkład). Tworzy hydraty, z których najważniejszy jest dziesięciohydrat Na2CO3 10 H2O, tzw. Soda krystaliczna, bezbarwne kryształy, które podczas ogrzewania tracą wodę przechodząc w temperaturze 100C w sól bezwodną. Roztwory wodne węglanu sodowego mają odczyn zasadowy.
Węglan sodu występuje w przyrodzie jako minerał natryt. Na2CO3 na skalę przemysłową otrzymywano dawniej metodą Leblanca, polegającą na działaniu kwasem siarkowym H2SO4 na chlorek sodu NaCl (sól kamienna) i powstały siarczan prażono w obecności węgla i węglanu wapnia aż do uzyskania sody. Obecnie węglan sodu otrzymuje się metodą Solraya (zwaną metodą amoniakalną). Polega ona na wprowadzeniu amoniaku i dwutlenku węgla do nasyconego roztworu chlorku sodu i wytrąceniu wodorowęglanu (kwaśnego węglanu) sodu NaHCO3, który przeprowadza się przez prażenie (kalcynowanie) w obojętny węglan sodu (stąd nazwa "amoniakalna" lub "kalcynowana"). Spotykany w przyrodzie w jeziorach sodowych w Afryce i w Ameryce.
Jeden z najważniejszych produktów chemicznych. Stosowany do otrzymywania szkła, środków piorących i myjących, wodorotlenku i azotanu sodu oraz innych soli sodowych, poza tym w przemyśle włókienniczym i papierniczym do zmiękczania wody, w hutnictwie (odsiarczanie żelaza), jako odczynnik chemiczny, a także w farbiarstwie i garncarstwie.
Węglan sodu stosowano jako środek piorący już w czasach prehistorycznych, otrzymując go przez ługowanie z popiołów roślin lub odparowanie wody z niektórych jezior.

Węglan wapnia - CaCO3. Biała substancja krystaliczna, prawie nierozpuszczalna w wodzie. Ogrzany do temperatury 900C rozkłada się na tlenek wapniowy CaO (wapno palone) i CO2, w atmosferze nasyconej CO2 i pod wysokim ciśnieniem topi się w temperaturze ok. 1300C. Nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych. Występuje w przyrodzie w postaci minerałów: kalcytu i aragonitu.

Kalcyt jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Jest bezbarwny i przezroczysty (szpat islandzki) lub zabarwiony, głównie na żółtawo lub brunatnawo. Jest składnikiem wielu skał osadowych (wapienie, margle), w których występuje jako produkt sedymentacji chemobiogenicznej (buduje szkielety wielu organizmów) i chemicznej. Stanowi też główny składnik marmurów. W dużych ilościach powstaje wskutek procesów hydrotermalnych. Skały zbudowane z kalcytu (wapień, marmur) znajdują ogromne zastosowanie w gospodarce. Kryształy szpatu islandzkiego używane są do wytwarzania przyrządów optycznych.
Aragonit - bezbarwny, białawy lub żółtawy. W normalnych warunkach nietrwały, z biegiem czasu przechodzi w kalcyt. Pospolity składnik skorup i szkieletów organizmów współczesnych, główny składnik pereł. Niekiedy powstaje wskutek procesów hydrodermalnych, krystalizuje z wód gorących ródeł (Karlowe Wary) lub tworzy nacieki w jaskiniach. W Polsce występuje na Górnym i Dolnym Śląsku.

W użyciu przeważnie znajduje się naturalny węglan wapnia, niekiedy jednak otrzymuje się go przez działanie dwutlenkiem węgla na roztwór wodorotlenku wapniowego:
Ca(OH)2 + CO2 ą CaCO3 + H2O
Naturalny węglan wapnia jest stosowany w budownictwie (wapień, marmur) oraz jako surowiec do otrzymywania wapna palonego (wapień). Kreda mielony i strącany węglan wapnia są używane w budownictwie, jako napełniacz gumy, papieru, linoleum, składnik pasty do zębów.

INNE WĘGLANY
Węglan żelaza - FeCO3 - syderyt. W przyrodzie występuje w postaci minerału syderytu. Białawy, żółtawy, szarawy lub brunatny, kruchy. Powstaje wskutek procesów hydrotermalnych, także jako produkt metasomatozy innych węglanów. Osadza się też w wodnych środowiskach redukujących (głównie w zatokach morskich, lagunach lub zbiornikach słodkowodnych). Jest głównym składnikiem osadowych skał żelazistych (sfero syderyt, syderyt) oraz odlitowanych rud żelaza. Główne złoża: Płw.Kerczeński, Ural, Austria (Eisnerz), Hiszpania (Bilbao), W.Brytania (Cumberland), U.S.A. W Polsce syderyt występuje w dużych ilościach na obszarze częstochowskim (od Żarek przez Poraj, Częstochowę do Wielunia), radomskim (m.in. okolice Opatowa, Starachowic) oraz w okolicy Łęczycy. W mniejszych ilościach w Karpatach i na Górnym Śląsku. Syderyt jest ważną rudą żelaza (głównie krajowy surowiec dla hutnictwa żelaza).

Węglan cynku - ZnCO3 - smitsonit. Węglan cynku występuje jako minerał. Smitsonit jest biały, szary, żółtawy lub brunatnawy. Powstaje w strefie utleniania siarczkowych złóż ołowiowo-cynkowych występujących zwłaszcza w skałach węglanowych np. w Rosji (m.in. okręg nerczyński), U.S.A. (Kolorado), Grecji (Laurion). Najczęściej wraz z hemimorfitem tworzy mieszaninę mineralną zwaną galmanem: ruda cynku. Służy do otrzymywania metali.

Węglan miedzi - Cu(CO3)2 (OH)2 - azuryt. Zasadowy węglan miedzi występuje jako minerał azuryt. Jest on niebieski. Powstaje w strefie utleniania złóż rud miedzi. W Polsce występuje m.in. w G. Świętokrzyskich, w Tatrach. Stosowany jako materiał dekoracyjny oraz do wyrobu farb.

Węglan miedzi - Cu2[CO3][OH]2 - malachit. Węglan miedzi występujący jako minerał malachit. Jest on zielony, daje się polerować. Występuje w strefie utleniania złóż rud miedzi, w największych ilościach na Uralu (złoża Miednorudniańskie i Gumiszewskie). W Polsce wydobywany był w G. Świętokrzyskich
( Miedziana Góra, Miedzianka). Używany jako kamień dekoracyjny (od czasów starożytnych) oraz do produkcji farb. Niekiedy również do otrzymywania miedzi.

FOSFORANY
Sole tlenowych kwasów fosforowych. Najważniejszymi są ortofosforany np. ortofosforan trójsodowy Na3PO4 wchodzi w skład występujących w przyrodzie fosforytów i apatytów, stosowanych do produkcji sztucznych nawozów fosforowych oraz bywa używany jako składnik proszków do mycia naczyń i zmiękczania wody. Ortofosforan dwusodowy Na2HPO4 stanowi środek obciążający przy ognioodpornej impregnacji tkanin oraz dodatek do wyrobu szkieł optycznych.

Fosforan wapnia - Ca3(PO4)2. Występujące w skałach osadowych skupienia fosforanu wapnia z domieszką kwarcu, glaukonitu, pirytu, kalcytu, substancji bitumicznych to fosforyty. Zawierają one od 15 do 40% P2O5. Powstają w niezbyt głębokim morzu, przy czym ródło fosforu jest najczęściej organiczne. Główne złoża fosforytów: U.S.A. (zwłaszcza Floryda), Ukraina, Maroko, Tunezja, Mauretania. W Polsce występują głównie na płn.-wsch. obrzeżach G.Świętokrzyskich, okolice Rachowa nad Wisłą. Stosowane są jako surowiec do produkcji nawozów fosforowych (superfosforat) oraz fosforu, żelazofosforu, kwasu fosforowego i jego soli. Zmielone fosforyty (głównie niskoprocentowe) stanowią nawóz mineralny (mączka fosforowa).

Fosforan wapnia - Ca3[(PO4)3 (F, Cl, OH)]. Apatyty to grupa minerałów, wymienionego wyżej fosforanu wapnia. Spotykane są też apatyty, które zawierają m.in. CO3, SO4, SiO4. Czyste odmiany tych apatytów są niezwykle rzadkie. W przyrodzie pospolite są ic mieszaniny pochodzenia osadowego (np. frankolit, kolofan, dalit), będące głównymi składnikami fosforytów. Apatyty krystalizują się w układzie heksagonalnym. Są szarawozielone, zielone, żółte lub niebieskawe, niekiedy brunatne lub fioletowe. W drobnych ilościach występują niemal we wszystkich skałach magmowych (niekiedy jednak stają się ic głównym składnikiem) i stanowią podstawowe ródło fosforu w przyrodzie. Znajdują się w skałach metamorficznych i osadowych. Główne złoża: Płw.Kola, otoczenie jez. Bajkał, pn. Afryka, U.S.A.

W wyniku wietrzenia i przemian biochemicznych apatytu powstają fosforyty. W Polsce spotykane sporadycznie. Stosowane jako surowiec do otrzymywania fosforowych nawozów sztucznych (superfosforatu i precypitatu), do przemysłowej produkcji kwasu fosforowego i jego soli oraz ubocznych związków fluoru.

SIARCZKI
Siarczki metali (sole) mogą być obojętne lub kwaśne (wodorosiarczki). Są to substancje krystaliczne, często barwne, słabo lub bardzo słabo rozpuszczalne (z wyjątkiem siarczków litowców i wodorosiarczków) w wodzie. Mają właściwości redukujące. Są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie w postaci minerałów (np. piryt, galena, sfaleryt, cynober, antymonit, chalkopiryt, chalkozyn), które stanowią surowiec do otrzymywania metali oraz dwutlenku siarki. Stosowane są też jako reduktory, do wyrobu farb i litoponów, w ceramice.

Siarczek rtęci (II) - HgS. Substancja krystaliczna, nierozpuszczalna w wodzia, rozpuszczalna w wodzie królewskiej i siarczkach metali alkalicznych. Silnie trujący. Występuje w dwóch odmianach: czarnej i czerwonej. Czarny siarczek rtęciowy, strącający się z roztworów soli rtęciowych pod działaniem siarkowodoru jest odmianą nietrwałą, która przechodzi w trwałą odmianę czerwoną. Jest to przykład przemiany monotropowej. Siarczek rtęciowy rozpuszcza się w stężonych roztworach siarczków metali alkalicznych tworząc tiosole:

HgS + K2S ą K2[ HgS2 ] dwutiortęcian potasowy
lecz jest nierozpuszczalny w siarczku amonowym. Przy strąceniu siarczku rtęciowego siarkowodorem pojawiają się niekiedy osady o innej barwie niż czarny. Powstają wówczas chlorosiarczki:

3HgCl2 + K2S ą Hg3S2Cl2 + 4 HCl
Osady mogą być białe, żółte, brązowe.
W przyrodzie występuje jako minerał cynober (czerwony), stanowiący podstawowe ródło rtęci. Stosowany jako pigment do produkcji farb i jako katalizator.
Główne złoża cynobru znajdują się w Hiszpanii
( Almaden), Włoszech (Monte Amiata w Toskanii) i w byłej Jugosławii (Idrija).

Siarczek żelaza (II) - FeS (żelazawy). Czarna substancja krystaliczna, nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalny w kwasach z wydzieleniem siarkowodoru. Występuje w przyrodzie w postaci minerałów pirotynu i trolitu (spotykanego w meteorytach).
Pirotyn - piryt magnetyczny; brązowożółty o połysku metalicznym, kruchy. Pospolity, występuje głównie w złożach związanych z zasadowymi skałami magmowymi (gabra, noryty), w największych ilościach w Kanadzie (Sudbury w Ontario) i R.P.A. (Transwal). W Polsce - na Dolnym Śląsku (m.in. okolice Lubania, Miedzianki, Kowar).
Siarczek żelaza (II) jest stosowany do laboratoryjnego otrzymywania siarkowodoru.

Siarczek żelaza (IV) - FeS2. Żółta substancja krystaliczna, nierozpuszczalna w wodzie i rozcieńczonych kwasach. Występuje w postaci minerałów: pirytu i markazytu.
Piryt - często zawiera domieszki srebra i złota. Jest mosiężnożółty, o silnym połysku metalicznym, kruchy. Najpospolitszy siarczek w skorupie ziemskiej. Powstaje w bardzo różnorodnych warunkach, w dużych ilościach w złożach hydrotermalnych i kontaktowo - metasomatycznych. Główne złoża pirytu są w Hiszpanii
( Minas de Riotinto), Portugalii, Norwegii (Trondheim), Japonii (Honsiu), na Uralu, Kaukazie, w Niemczech i Włoszech. W Polsce - Rudki koło Nowej Słupi, Wieściszowice na Dolnym Śląsku. Jest on podstawowym surowcem do produkcji kwasu siarkowego.

Markazyt - również mosiężnożółty, ale z zielonym odcieniem. Występuje w żyłach hydrotermalnych tworzących się w niskich temperaturach oraz w skałach osadowych (iłach, łupkach ilastych i węglach). W większych ilościach znajduje się na południowym Uralu (złoże Bławińskie); w Polsce - m.in. w Rudkach koło Nowej Słupi. Jest surowcem do produkcji kwasu siarkowego.

Siarczek srebra - Ag2S. Ołowianoszare kryształy, nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w gorącym kwasie azotowym, topiące się powyżej 840C. W przyrodzie występuje jako minerał argentyt.
Argentyt - ołowianoszary lub czarny, kowalny. Produkt procesów hydrotermalnych. Główne złoża argentytu są w Norwegii, Meksyku; w Polsce małe ilości na Dolnym Śląsku (m.in. Kowary).
Siarczek srebra jest stosowany w grawerstwie (srebro pokryte warstewką siarczku nazywane jest oksydowanym), do wyrobu filtrów optycznych oraz w alarmowej aparaturze pożarniczej.

Siarczek ołowiu - PbS. Występuje w stanie naturalnym jako galena (galenit).
Galenit zwykle zawiera domieszki srebra. Krystalizuje w układzie regularnym. Ołowianoszary, często z odcieniem srebrzystym, o silnym połysku metalicznym, kruchy, odznacza się znakomitą łupliwością. Występuje w utworach hydrotermalnych (zwykle ze sfalerytem, pirytem) i w skałach osadowych. Główne złoża: U.S.A., Kanada, Rosja, Meksyk, Boliwia, Australia. W Polsce eksploatowany w rejonach Bytomia, Olkusza i Chrzanowa, dawniej także w G.Świętokrzyskich, Tatrach i Sudetach. Źródło otrzymywania srebra.
Siarczek ołowiowy jest trudnorozpuszczalny w kwasach. PbS strąca się z roztworów soli ołowiowych pod wpływem H2S. PbS jest znany ze swego działania.

Siarczek cynku - ZnS. Biała substancja krystaliczna, w temperaturze do 1200C sublimuje, pod ciśnieniem 15 MPa, topi się w temperaturze 1850C. Nierozpuszczalny w wodzie i słabych kwasach organicznych. Rozpuszca się w kwasach z wydzieleniem siarkowodoru. Występuje w postaci minerałów: sfalerytu i wurcytu.
Sfaleryt zawiera domieszki żelaza, manganu, kadmu, galu, talu. Zwykle miodowożółty, brunatny lub czarny. Występuje w utworach hydrotermalnych (zwykle z galenitem, pirytem) oraz w skałach osadowych. Główne złoża: U.S.A. (Tri States District), Kanada (Kolumbia Brytyjska), Kaukaz, Polska (obszar śląsko-
-krakowski), Algieria, Tunezja. Jest to najbogatsza ruda cynku, z której otrzymuje się cenne i rzadkie metale - Ga,Cd.

Wurcyt - mniej trwały i mniej rozpowszechniony w przyrodzie od sfalerytu. Jest brunatny lub ciemnobrunatny. Występuje w niektórych złożach hydrotermalnych, często ze sfalerytem, np. na Uralu, w U.S.A. (Montana), Boliwii (Oruro). W Polsce - głównie w okolicach Bytomia.

Syntetyczny siarczek cynku stosuje się do produkcji ważnego pigmentu - litoponu, nietoksycznego, o dobrej zdolności kryjącej. Siarczek cynkowy z domieszką soli miedzi lub srebra jest stosowany do pokrywania ekranów w kineskopach, jako scyntylator do pomiaru promieniowania jonizującego. W analizie chemicznej otrzymywany w celu oddzielania i odznaczania cynku.

Siarczek miedzi (I) -Cu2S (miedziawy). Jest trwalszy niż siarczek miedzi (II) CuS. Powstaje on z tego właśnie siarczku przez działanie wodorem, w wyższej temperaturze. Topi się w temperaturze 1130C i ma strukturę antyfluorytu. Występuje jako minerał chalkozyn: U.S.A. (Alaska, Arizona, Montana);

Siarczek miedzi (II) - CuS. Powstaje w postaci czarnego osadu przy nasyceniu siarkowodorem roztworów soli miedziowych. Ma złożoną sieć heksagonalną, na podstawie której można mu przypisać wzór Cu2CuS3. Siarczek miedzi (II) jest łatwo rozpuszczalny w kwasie azotowym, a również w wielosiarczkach alkalicznych.

Siarczek antymonu - Sb2S3. Jest to pomarańczowa substancja krystaliczna. Stosowana w produkcji zapałek, do wulkanizacji i barwienia kauczuku. Występuje jako antymonit.
Antymonit - ołowianoszary; produkt procesów hydrotermalnych; główne złoża: Japonia, Chiny, Algieria, Rosja, w Polsce - niewielkie ilości na Dolnym Śląsku i w Pieninach.

Siarczek miedzi i żelaza - CuFeS2. Znany jako chalkopiryt.
Chalkopiryt - mosiężnożółty; pospolity we wszystkich typach skał; główne złoża: Zambia, Zair, Chile, U.S.A. ; w Polsce - Kieleckie i Dolny Śląsk.

Siarczek wapnia - CaS. Biała substancja krystaliczna, trudno rozpuszczalna w wodzie, temperatura topnienia >2000C; wykazuje fosforescencję. Stosowany jako depilator w garbarstwie i kosmetyce, do wyrobu cieczy kalifornijskiej oraz farb świecących.

Siarczek sodu - Na2S. Bezbarwne kryształy, rozpuszczalne w wodzie, silnie higroskopijne. Temperatura topnienia 1180C. Tworzy hydrat Na2S 9 H2O. W roztworze siarczku sodu rozpuszcza się siarka i powstaje żółty polisiarczek sodowy. Stosowany jest m.in. jako środek redukujący, odczynnik chemiczny w garbarstwie do usuwania sierści ze skór, do produkcji barwników siarkowych.

CHLORKI
Są substancjami krystalicznymi, z wyjątkiem clorków niektórych metali ciężkich (np.AgCl) rozpuszczonych w wodzie. W stanie stopionym lub w roztworze przewodzą prąd elektryczny. Niektóre występują w przyrodzie tworząc złoża np. sodowy NaCl i potasowy KCl. Duże ilości rozpuszczone są w wodzie morskiej (np. magnezowy i sodowy). Do najważniejszych należą oprócz NaCl i KCl również chlorki amonu, antymonu, cynku, cyny, rtęci, srebra, wapnia, żelaza; inny charakter i właściwości wykazują chlorki niemetali np.: fosforu, siarki, czterochlorek węgla, krzemu (są to ciała stałe lub ciecze ni wykazujące budowy jonowej).

Clorek sodu - NaCl (sól kuchenna). Biała substancja krystaliczna, dobrze rozpuszczalna w wodzie, nasycony roztwór zawiera 40,7g NaCl na 100g wody. Temperatura topnienia 801C, temperatura wrzenia 1453C. Jest bardzo rozpowszechniony w przyrodzie. Jako minerał halit jest głównym skladnikiem soli kamiennej (kuchennej).
Halit - bezbarwny i przezroczysty lub biały, niebieski, żółtawy, czerwonawy, bardzo kruchy, odznacza się doskonałą łupliwością kostkową. W podwyższonej temperaturze i pod zwiększonym ciśnieniem staje się plastyczny. Największe ilości halitu występujące w postaci zbitych mas powstają wskutek odparowywania mórz i słonych jezior. Proces ten prowadzi do powstawania serii solnych, w których sól kamienna występuje głównie z gipsem, anhydrytem, rzadziej z chlorkami i siarczanami potasu i magnezu. Złoża soli kamiennej występują w osadach różnego wieku, najczęściej w permskich i trzeciorzędowych. Powstają też współcześnie (np. w Morzu Kaspijskim). Specyficzną formą złóż solnych są wysady. Duże złoża soli kamiennej eksploatowane są m.in. w Niemczech, U.S.A., Rosji, Chinach, Francji. W Polsce są duże złoża permskie (cechsztyńskie) występujące w środkowej i północno-zachodniej części kraju (Inowrocław, Wapno, Kłodawa), niewielkie - trzeciorzędowe
( mioceńskie) - na Podkarpaciu (Wieliczka i Bochnia).
Chlorek sodu występuje też w wodach morskich i mineralnych (solanki), a także w organizmach żywych (zwł. zwierząt). Stanowi on podstawowy surowiec m.in. do otzrymywania sody, wodorotlenku sodu, kwasu solnego, sodu i chloru; stosowany również w spektroskopii (kryształy), w chłodnictwie (z lodem tworzy mieszaninę oziębiającą), w lecznictwie (np. do roztworów fizjologicznych) oraz jako znany od dawna dodatek do potraw, a także pasz (tzw. sól pastewna).

Chlorek potasu - KCl. Bezbarwna substancja krystaliczna; temperatura topnienia 775 C; temperatura wrzenia ok. 1500 C. Dobrze rozpuszczalna w wodzie, nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych. Występuje w przyrodzie w postaci minerału sylwinu (KCl) i karnalitu (KMgCl3 6 H2O), wchodzi w skład sylwinitu (K, Na)Cl.
Sylwin - bezbarwny lub białawy, żółtawy, czerwonawy, o słonawogorzkim smaku. Bardzo łatwo rozpuszczalny w wodzie. Powstaje wskutek odparowywania mórz i słonych jezior. Rozpowszechniony w złożach solnych m.in w Niemczech (Stassfurt), Hiszpanii (Suria koło Barcelony), Francji (Alzacja), Rosji
( Solikamsk). W Polsce występuje w okolicach Kłodawy, Inowrocławia. Stosowany jako nawóz potasowy lub jako surowiec do wytwarzania związków potasu.
Karnalit - bezbarwny, biały, żółty lub czerwony, gorzki, bardzo higroskopijny, łatwo rozpuszcza się w wodzie. Rozpowszechniony w złożach soli, głównie w Niemczech (Stassfurt), Rosji (Solikamsk), Hiszpanii
( Suria koło Barcelony), U.S.A. (złoża nad Zatoką Meksykańską). W Polsce występuje głównie w Kłodawie i Inowrocławiu. Stosowany do otrzymywania magnezu, soli potasowych, w lecznictwie, spektroskopii
( monokryształy).

Chlorek wapnia - CaCl2. Bezbarwne kryształy rozpuszczajce się w wodzie i alkoholu, silnie higroskopijne, temperatura topnienia 772 C. Stosowany jako środek osuszający, jako dodatek do cementów podczas robót zimowych, do matowania włókien, w lecznictwie jako środek przeciwko niedoborowi wapnia, do wytwarzania mieszanin chłodzących.

Chorek miedzi (I) - CuCl. Bezbarwna substancja krystaliczna, temperatura topnienia 430 C, temperatura wrzenia 1370 C. Trudno rozpuszczalny w wodzie. W powietrzu w obecności wilgoci powoli się utlenia do zasadowego chlorku miedzi Cu(OH)Cl. Amoniakalny roztwór chlorku miedzi (I) pochłania tlenek węgla CO, a po ogrzaniu ponownie go wydziela. Stosowany w chemii analitycznej do analizy gazów.

Chlorek miedzi (II) - CuCl2. Brązowa substancja krystaliczna, temperatura topnienia 499 C, temperatura wrzenia 993 C. Dobrze rozpuszczalny w wodzie, tworzy roztwór o jasnoniebieskim zabarwieniu, pod wpływem HCl przechodzącym w zielone. Stosowany jako zaprawa przed farbowaniem tkanin, jako katalizator, w galwanotechnice. Stężony roztwór chlorku miedzi (II) pochłania znaczne ilości azotawego tlenku NO i jest stosowany w analizie gazów.

Chlorek amonu - NH4Cl (salmiak). Biała substancja krystaliczna, dobrze rozpuszczalna w wodzie. Ogrzany nie topnieje, lecz sublimuje, rozkładając się na chlorowodór HCl i amoniak NH3. Roztwory wodne i gazowy chlorek amonu korodują żelazo, mied, niektóre stopy. Otrzymywany jest przez działanie amoniaku na kwas solny (powstaje też z substratów gazowych) oraz jako produkt uboczny w produkcji sody metodą Solraya. Stosowany głównie jako nawóz sztuczny, w tzw. suchych ogniwach Leclanchego, do oczyszczania metali (np. przed lutowaniem), w lecznictwie jako środek moczopędny, do produkcji klejów, w farbiarstwie.

Chlorek cynku - ZnCl2. Białe, bardzo higroskopijne kryształy, rozpuszczalne w wodzie, alkoholu, eterze, glicerynie. Temperatura topnienia 319 C. Stosowany m.in do oczyszczania metali przed lutowaniem, do odwadniania w syntezie organicznej, drukowania tkanin (zaprawa), cynkowania, jako mikronawóz. Stężone roztwory wodne stosowane są w lecznictwie zewnętrznie jako środek przeciwzapalny.

Chlorek żelaza (II) - FeCl2. Bezbarwna lub zielonkawoszara substancja krystaliczna, silnie higroskopijna. Temperatura topnienia 672 C, temperatura wrzenia 1026 C. Dobrze rozpuszczalny w wodzie, alkoholach, acetonie. Roztwory wodne mają odczyn słabo kwaśny. Ma właściwości słabo redukujące. Z chlorkami metali alkalicznych tworzy rozpuszczalne w wodzie chlorokompleksy. Otrzymywany przez rozpuszczenie żelaza w kwasie solnym. Stosowany m.in w farbiarstwie (jako zaprawa przy barwieniu tkanin), w przemyśle farmaceutycznym, w metalurgii, jako substancja wyjściowa do otrzymywania chlorku żelaza (III) FeCl3, jako reduktor.

Chlorek żelaza (III) - FeCl3. Zielone kryształy (w świetle przechodzącym czerwone), temperatura topnienia 309 C (sublimuje), Temperatura wrzenia 319 C. Bardzo dobrze roapuszczalny w wodzie, alkoholu, eterze. Silnie higroskopijny, tworzy hydraty (np. żółty FeCl3 6H2O) i kompleksy. W wodzie ulega hydrolizie. Otrzymywany w reakcji żelaza lub FeCl2 z chlorem. Stosowany w farbiarstwie (zaprawa), do produkcji farb i atramentu do dezynfekcji wody, jako łagodny środek utleniający w syntezie organicznej, w hutnictwie (przerób rud miedzi i srebra), w lecznictwie (do tamowania krwi), do sporządzania innych soli żelaza, pigmentu, jako katalizator.

Chlorek rtęci (II) - HgCl2 (sublimat). Bezbarwna substancja krystaliczna, słabo rozpuszczalna w wodzie, temperatura topnienia 277-280 C, temperatura wrzenia 302 C, silnie trujący. Wodny roztwór ma odczyn słabo kwaśny, prawie nie przewodzi prądu, gdyż jest jedną z niewielu soli, które nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej. Otrzymywany przez ogrzewanie rtęci z nadmiarem chloru. Stosowany w medycynie jako środek dezynfekujący, w rolnictwie dodawany do ziarna siewnego w celu ochrony przed gryzoniami, jako katalizator w syntezie organicznej, do garbowania skór, barwienia tkanin, w fotografii (wzmacniacz), w metalurgii, do produkcji ogniw i baterii rtęciowych, w litografii, do otrzymywania Hg2Cl2, jako środek ochrony roślin.

Chlorek rtęci - Hg2Cl2 (rtęciawy) - kalomel. Biała substancja krystaliczna, bardzo trudno rozpuszczalna w wodzie, sublimuje bez stopienia w temperaturze 393 C. Powyżej temperatury 400 C lub pod długotrwałym działaniem światła rozkłada się na chlorek rtęciowy (II) HgCl2 i rtęć. Otrzymywany bezpośrednio z chloru i rtęci lub przez ogrzewanie chlorku rtęciowego HgCl2 z rtęcią.

HgCl2 + Hg = Hg2Cl2

W odróżnieniu od chlorku rtęci (II) - nietrujący. Stosowany jako środek ochrony roślin, do wyrobu ogni sztucznych, w elektrochemii do produkcji elektrod kalomelowych, jako katalizator, w lecznictwie jako zewnętrzny środek antyseptyczny (w chorobach skóry) i przeczyszczający (prawie wyłącznie w lecznictwie weterynaryjnym).

Chlorek srebra - AgCl. Biała substancja krystaliczna, trudno (a nawet wcale) rozpuszczalna w wodzie, łatwo rozpuszczalna w roztworach amoniaku, cyjanku potasu, tiosiarczanie sodu z utworzeniem kompleksów. Temperatura topnienia 457,7 C, temperatura wrzenia 1430 C. Pod wpływem światła ciemnieje (rozkład z wydzieleniem srebra metalicznego). W przyrodzie spotykany jako minerał (dość rzadki) kerargiryt i chlorargiryt.
Kerargiryt - bezbarwny, pod wpływem światła ciemnieje (staje się szarobrnatny lub niemal czarny), bardzo plastyczny. Występuje w strefie utleniania złóż minerałów srebra w suchym i gorącym klimacie. Główne złoża: Chile (Atacama), Boliwia, Peru, Meksyk, Australia, Ural, Ałtaj.

Chlorek srebra wchodzi w skład papierów i błon fotograficznych, wystawiony na dłuższe działanie światła rozkłada się na srebro i chlor. Otrzymywany przez działanie roztworem chlorku sodowego na roztwór azotanu srebrowego. Plastyczność tego chlorku pozwala go walcować na cienkie płytki, z których sporządza się ekrany radarowe oraz soczewki promieniowania podczerwonego; stosowany do srebrzenia, malowania na szkle, otrzymywania metalicznego srebra, w lecznictwie, fotografii, analizie chemicznej.

Podsumowanie

Kończąc tę pracę podsumuję najważniejsze informacje:

- Sole są związkami stałymi,
- Mają budowę krystaliczną,
- W węzłach sieci krystalicznej znajdują się kationy metali i aniony reszt kwasowych,
- Sole w stanie ciekłym przewodzą prąd,
- Są mocnymi elektrolitami,
- Wiele soli jest bezbarwnych,
- Sole mają różną rozpuszczalność w wodzie,
- Roztwory soli mają odczyn obojętny,