اهداف یادگیری
در پایان این مبحث، از شما انتظار میرود؛
در شیمی، نمک به یک ترکیب شیمیایی جامد اشاره دارد که از مجموعهای یونی از آنیونها و کاتیونها تشکیل شده است. نمکها از تعداد مرتبطی از کاتیونها (یونهای با بار مثبت) و آنیونها (یونهای با بار منفی) تشکیل شدهاند، به طوری که محصول از نظر الکتریکی خنثی است. این بدان معناست که بار خالص ندارد. این یونهای تشکیلدهنده ممکن است معدنی باشند، مانند کلرید، یا آلی باشند، مانند استات ( CH3CO2 ) - ؛ و میتوانند تکاتمی باشند، مانند فلوراید ( F- ) یا چنداتمی باشند ، مانند سولفات ( SO42- ).
انواع نمک
نمکها را میتوان به روشهای مختلفی طبقهبندی کرد. نمکهایی که هنگام حل شدن در آب ، یونهای هیدروکسید تولید میکنند، به عنوان نمکهای قلیایی شناخته میشوند. نمکهایی که محلولهای اسیدی تولید میکنند، به عنوان نمکهای اسیدی شناخته میشوند. نمکهای خنثی، نمکهایی هستند که نه بازی هستند و نه اسیدی. زویتریونها حاوی یک مرکز کاتیونی و یک مرکز آنیونی در یک مولکول هستند، اما نمک محسوب نمیشوند. بسیاری از پروتئینها، پپتیدها، متابولیتها و اسیدهای آمینه نمونههایی از زویتریونها هستند.
خواص
رنگ. نمکهای جامد عمدتاً شفاف هستند، همانطور که توسط کلرید سدیم نشان داده شده است. در بیشتر موارد، شفافیت یا کدری ظاهری فقط به تفاوت در اندازه تک بلورهای منفرد مربوط میشود. از آنجایی که نور از مرز دانهها منعکس میشود، بلورهای بزرگتر تمایل به شفافیت دارند، در حالی که تودههای پلی کریستالی مانند پودرهای سفید به نظر میرسند.
نمکها در رنگهای مختلفی وجود دارند. این رنگها ممکن است از کاتیونها یا آنیونها ناشی شوند. به عنوان مثال:
مزه. نمکهای مختلف میتوانند هر یک از پنج مزه اصلی را برانگیزند، اما نمونههای خاص عبارتند از: کلرید سدیم به عنوان شور درک میشود؛ استات سرب (II) ("قند سرب") طعم شیرین دارد؛ و بی تارترات پتاسیم (کرم تارتار) ترش است زیرا حاوی هیدروژن تارترات اسیدی است.
بو. نمکهای اسیدهای قوی و بازهای قوی (که به عنوان نمکهای قوی شناخته میشوند) غیرفرار و اغلب بیبو هستند، در حالی که نمکهای اسیدهای ضعیف یا بازهای ضعیف ممکن است بویی مانند اسید مزدوج داشته باشند.
حلالیت. بسیاری از ترکیبات یونی، حلالیت قابل توجهی در آب یا سایر حلالهای قطبی نشان میدهند. هنگامی که ترکیبات یونی محلول (نمکها) در حلالهای قطبی مانند آب حل میشوند، به کاتیونها و آنیونهای آزاد تفکیک میشوند؛ برخی از مواد مولکولی (به عنوان مثال، اسیدهای قوی) نیز یونیزه میشوند، بنابراین تفکیک مشخصه رفتار یونی است و نه کاملاً "برخلاف" همه ترکیبات مولکولی. انرژی شبکه، نیروهای چسبندگی بین این یونها در یک جامد، حلالیت را تعیین میکند.
رسانایی. نمکها ذاتاً عایق هستند. نمکهای مذاب یا محلولها، الکتریسیته را هدایت میکنند. به همین دلیل، نمکهای مذاب و محلولهای حاوی نمکهای حلشده (مانند سدیم کلرید در آب) الکترولیت نامیده میشوند.
نقطه ذوب. نمکها بهطور مشخص نقطه ذوب بالایی دارند. بهعنوان مثال، سدیم کلرید در دمای ۸۰۱ درجه سانتیگراد ذوب میشود. برخی از نمکها که از یونهای آلی حجیم و با کئوردیناسیون ضعیف ساخته شدهاند، انرژی شبکه پایینی دارند و در دمای زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد ذوب میشوند. این مواد مایعات یونی نامیده میشوند. در مقابل، اصطلاح «نمک مذاب» صرفاً به هر نمکی که بالاتر از نقطه ذوب خود گرم شود (مثلاً \(NaCl\) مذاب در دمای ۸۰۱ درجه سانتیگراد) اشاره دارد و محدود به چنین سیستمهای با نقطه ذوب پایین نیست.
نامگذاری
نام نمک با نام کاتیون مانند آمونیوم یا سدیم شروع میشود و به دنبال آن نام آنیون مانند استات یا کلرید میآید. نمکها عمدتاً فقط با نام آنیون مانند نمک استات یا نمک کلرید شناخته میشوند.
کاتیونهای رایج تشکیلدهنده نمک عبارتند از:
آنیونهای رایج تشکیلدهنده نمک عبارتند از (اسیدهای والد در صورت وجود در پرانتز):
تشکیل
نمکها میتوانند از طریق واکنش شیمیایی بین موارد زیر تشکیل شوند: