Sels : structure, propriétés, applications

La structure et la classification des sels

Les sels sont des composés chimiques à structure cristalline. Ils sont constitués de cations métalliques (ou le cation d’ammonium NH ₄ ⁺ ) et d’anions radicaux acides. Pour donner un exemple, dans le sel de table bien connu, également connu sous le nom de chlorure de sodium (NaCl), le cation est l’ion sodium Na ⁺ , et l’anion est l’ion chlorure Cl ^– . La grande majorité des sels présente une structure cristalline. Cependant, la nature connaît certaines molécules de sel qui ne sont pas cristallines bien qu’elles soient solides. Un exemple d’une telle substance est le diphosphate d’étain (II) (V) : Sn ₂ P ₂ O ₇ . Il existe également des sels sous forme liquide à température ambiante, comme le fluorure d’antimoine (V) : SbF ₅ . Sur la base de la structure d’un sel particulier, nous différencions:

Sels oxyacides

Ce sont des composés chimiques dont les anions proviennent d’acides tels que les acides nitrique(V) , dioxonitrique(III), tétraoxosulfurique(VI) , carbonique et tétraoxophosphorique(V) ainsi que d’autres oxyacides.

Sels hydracides

Ce sont des dérivés d’hydracides (solutions aqueuses des hydrures pertinents des éléments des groupes 16 et 17 du tableau périodique).

Sels doubles et triples

Ils se distinguent par le fait que leur structure contient respectivement deux ou trois cations différents liés au radical acide.

Sels acides

Aussi appelés sels acides. Ils sont produits à partir de tels acides dans lesquels tous les atomes d’hydrogène n’ont pas été remplacés par des cations métalliques.

Sels basiques

Les sels basiques sont des sels dans lesquels tous les atomes d’hydroxyde n’ont pas été remplacés par des anions radicaux acides.

Hydrate

Les hydrates sont des sels hydratés, c’est-à-dire des sels qui sont en outre liés à une ou plusieurs molécules d’eau dans leurs réseaux cristallins.

Dénomination des sels

Le nom d’un sel est formé à partir du nom de l’acide (donneur de radical acide), en ajoutant le nom du métal et en incluant sa valence. Les noms des sels diffèrent selon que le sel dérive d’un oxyacide ou d’un hydracide :

• les noms des sels hydracides se terminent par -ide (par exemple, sulfure, iodure, chlorure, etc.) ;
• les noms des oxyacides se terminent par -ate (par exemple, sulfate(VI), sulfate(IV), nitrate(V), etc.).

Lorsque nous formons les noms des sels, nous devons toujours inclure la valence du radical acide et du métal contenu dans le composé. Pour les sels doubles et triples, lors de la création de leurs noms chimiques, il convient de lister les cations par ordre alphabétique, liés par la conjonction « et ». De plus, les noms sont précédés d’un préfixe qui définit le nombre d’atomes métalliques dans la molécule, tels que di-, tri-, etc. Pour les noms de sels d’acides, il ne faut pas oublier de joindre le préfixe ‘hydrogène- ‘, ce qui indique que la molécule de sel contient un ou des atome(s) d’hydrogène. Lors de la détermination des noms des sels basiques, nous devons d’abord indiquer le nom de l’anion radical acide, puis le nombre d’ions hydroxyde et enfin le nom du métal. Les noms des sels hydratés (hydrates) doivent inclure le nom complet du sel, puis le nombre de molécules d’eau liées. En chimie, il est très courant d’utiliser les noms usuels de divers sels. Le meilleur exemple peut être le carbonate acide de sodium, communément appelé bicarbonate de soude utilisé pour la cuisson des gâteaux et autres confiseries, comme additif dans les boissons gazeuses ou dans les médicaments contre l’hyperacidité. Le sulfate de calcium (VI) – eau (1/2) est le nom systématique du gypse cristallin, tandis que le nitrate de sodium (V) est le populaire « salpêtre du Chili ». Les noms coutumiers sont devenus si populaires qu’ils sont devenus des noms familiers familiers.

Les propriétés des sels

Les sels forment des cristaux, qui ont une structure ionique (ils sont constitués d’ions). La plupart d’entre eux n’ont aucune couleur (très souvent la couleur blanche des cristaux de sel est due au degré de fragmentation, alors qu’en fait les cristaux sont incolores). Cependant, il existe un grand groupe de ces composés qui ont une couleur particulière , par exemple :

• les sels contenant des cations de cuivre sont normalement verts ou bleus,
• les sels de nickel se caractérisent par leur couleur verte,
• le fer fait virer ses composés au brun ou au vert.

La couleur dépend de la valence que l’élément chimique a dans un composé particulier. Les couleurs des sels hydratés sont souvent différentes de celles des sels anhydres. Pour donner un exemple, le chlorure de cobalt(II) (CoCl ₂ ) est bleu, mais lorsque ses molécules se lient à l’eau (c’est-à-dire se transforment en forme hydratée), il devient rose. La solubilité des sels dans l’eau varie . La plupart d’entre eux, comme les nitrates (V) ou les sels de sodium, de potassium ou d’ammonium, sont très solubles dans l’eau, où ils se dissocient. Il existe également un groupe assez important qui forme des dépôts insolubles. Si nous ne savons pas quels composés sont librement solubles et lesquels ne le sont pas, nous devons utiliser les tables de solubilité. La dissociation ionique des sels concerne leur conductivité électrique et consiste en la décomposition de molécules en cations et anions dans des solutions aqueuses. Les sels qui se dissocient ont la capacité de transférer des charges électriques, c’est-à-dire de conduire le courant. Cependant, il faut noter que le courant est également conduit par des sels fondus .

L’application de sels sélectionnés

Les composés chimiques appelés sels sont sans aucun doute présents dans chaque domaine de notre vie, peu importe leur diversité et leurs propriétés. Ci-dessous, nous présentons des applications sélectionnées de trois exemples de sels.

Sel de table

Sans aucun doute, le sel le plus connu est le chlorure de sodium (NaCl) que nous connaissons tous sous le nom de sel de table. Dans la vie de tous les jours, il est utilisé comme assaisonnement pour les aliments. Le sel de table a également des propriétés conservatrices. De plus, il est utilisé dans les industries de la tannerie et de la verrerie. La solution aqueuse de chlorure de sodium est la solution dite physiologique, utilisée en pharmacie et en médecine.

Carbonate de calcium

Le carbonate de calcium (CaCO ₃ ) est un ingrédient populaire utilisé dans la fabrication de dentifrices, de mortiers de construction et de peintures. Dans les écoles, le carbonate de calcium est couramment appliqué sous forme de craie. Ce sel particulier est également un ingrédient important des engrais en raison de sa capacité à augmenter le pH du sol (la neutralisation des acides qu’il contient).

Tétraoxomanganate de potassium (VII)

Compte tenu de ses propriétés d’oxydation, le tétraoxomanganate de potassium (VII) (KMnO ₄ ) est un composant important des substances utilisées pour désinfecter ou laver les plaies. Il peut également être utilisé pour produire de l’oxygène (à l’échelle du laboratoire).