Soolad ja nende saamine

  • Millest koos­neb soola­kristall?
  • Kuidas sooli nimetatakse?
  • Milliseid sooli kaevandatakse?
  • Kuidas saadakse teisi sooli?
  • Milliste soolade lahused võivad olla happelised?
Seotud sisu
Muud tegevused

Surematuse eliksiir ja must püssirohi

Salpeeter on nitraatide üldine nimetus. Sal­peetrid on näiteks naatrium­nitraat (NaNO3), kaalium­nitraat (KNO3) ja kaltsium­nitraat (Ca(NO3)2). Üle aasta­tuhande tagasi leiutasid Hiina alkeemikud surematuse eliksiiri otsides kaalium­salpeetril põhineva esimese lõhke­aine – musta püssi­rohu. Mongolid kasutasid vast­leiutatud püssi­rohtu sõjanduses ning see andis neile 12. sajandil suure eelise vastaste ees. Kuigi täna­päeval kasutatakse peamiselt teist­suguse koostisega püssi­rohtu, rakendatakse püro­tehnikas veel praegugi kaalium­nitraati.

Püssirohu avasta­mine tõi küll kasu, aga teki­tas ka palju kahju.
Seotud sisu
Muud tegevused

Soolad on kristalsed ained

Soolad koosnevad iooni­dest ja on toa­tempera­tuuril ena­masti tah­ked ja kristal­sed ained. Soola moodus­tavad aluse­katioo­nid ja happe­anioo­nid. Anioon võib koos­neda ühest (nt Cl−, F−, S2−) või mit­mest ele­men­dist (nt CO32−, SO42−). Soola kristalli­võres on ioo­nide vahel iooni­line side.

Keedusoola kristall koos­neb palju­dest naatrium­- (Na+) ja kloriid­ioonidest (Cl–).

Sool on aine, mis koos­neb aluse­katioonidest ja happe­anioonidest.

  • K₂O
  • LiCl
  • CuSO₄
  • Al(NO₃)₃
  • HCl
  • FeO
  • KNO₃
  • Ca(OH)₂
  • CrCl₃
  • H₃PO₄
  • Na₂SiO₃
  • NH₄OH

Enamik sooli on värvi­tud, ent lei­dub ka värvi­lisi, näi­teks val­geid, kol­laseid, puna­seid, rohe­lisi ja sini­seid. Soola vär­vus sõltub pea­miselt selle koos­tises olevast katioo­nist.

Enamik sooli lahus­tub vees. Selle järgi jaota­takse neid lahus­tuvateks, vähe­lahus­tuvateks ja peaaegu mitte­lahus­tuvateks (vt soolade lahustuvus­tabelit). Lahus­tumise käigus jagu­nevad soolad iooni­deks.

Toidu maitses­tamiseks kasuta­takse samuti värvilisi sooli. Ometi on kõigi söögi­soolade põhi­koostis­aine naatrium­kloriid (NaCl). Värvuse nendele soola­dele anna­vad erine­vad lisandid, nt punase vär­vuse annab väike ko­gus raud(III)­oksiidi, mus­ta vär­vuse aga süsi.
Soolad muudavad ilutules­tiku värvi­liseks, näiteks Cu-soolad anna­vad sinise, Ba-soolad rohe­lise, Sr-soolad punase, Ca-soolad oranži ja Na-soolad kolla­se vär­vuse.
        • Li₂CO₃
        • NaCl
        • MgSO₃
        • KNO₃
        • CaCO₃
        • AlPO₄
        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Soolade nimetamine

        Soola nimetus koosneb seda moodus­tava katiooni (ena­masti metal­lilise elemen­di) ja aniooni nime­tusest, näiteks kaalium­jodiid (KI), alumiinium­nitraat (Al(NO3)3).

        Anioonide valemid ja nimetused

        Kui metallilise ele­men­di aatom moodus­tab ühen­deid mit­mes erine­vas oksüdat­siooni­astmes, kirjuta­takse soola nime­tuses metalli nime­tuse järele sulgu­desse selle oksüdat­siooni­aste, mis on võrd­ne metalli­katiooni laen­guga. Alles see­järel tuleb anioo­ni nime­tus.

        Cu+Cl- – vask(I)kloriid

        Cu2+Cl2- – vask(II)kloriid

        1. NaF –

        2. CaCO3 –

        3. CrCl3 –

        4. Fe3(PO4)2 –

        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Soolade kaevandamine

        Mõnda soola, nagu näiteks kivi­soola, saadakse kaevan­dades. Kaevan­datakse ka suur osa töös­tuses vaja­mine­vast kaltsium­karbonaadist (CaCO3), mida lei­dub loodu­ses mineraal kaltsii­dina ja mis on mar­mori ja lubja­kivi põhi­koostis­aine.

        Kips ehk kaltsium­sulfaadi­dihüdraat (CaSO4∙2H2O) on samuti loodus­lik mine­raal. Jahva­tatud kipsi­pulbrit kasuta­takse näi­teks ehitu­ses, skulp­tuuride tege­miseks ja medit­siinis lahaste valmis­tamiseks.

        Püriit on raud(II)­disulfiidi sisaldav mineraal, mida samuti kaevan­datakse. See sarna­neb välimu­selt kullaga ja see­tõttu valmis­tatakse sellest ehteid. Püriiti tuntakse rahva­päraselt ka kassi­kullana.

        Sellest kivimist saab toota puhast kaltsiumkarbonaati

        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Soola saamine keemiliste reaktsioonide käigus

        Paljud soolad aga ei moodusta mine­raale, mida saaks kaevan­dada, neid saadakse erine­vate keemi­liste reakt­sioonide tule­mu­sena. Eelmis­tes pea­tük­kides õppisid tund­ma mitut keemi­list reakt­siooni, mille saa­duseks on sool.

        Soola saamine metalli ja hap­pe reakt­siooni käigus

        Soolade saamiseks kasuta­takse palju metal­li ja happe reakt­siooni. Aktiiv­sed ja kesk­mise aktiiv­susega metal­lid, s.o metal­lide pinge­reas vesini­kust vasa­kul paik­nevad metal­lid, reagee­rivad lahjen­datud happe­lahus­tega, saadu­sena tekib sool ja eral­dub vesinik.

        Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

        Tsnikkloriidi (ZnCl2) toodetakse pea­miselt Zn ja HCl reaktsiooni käigus. Tsink­kloriidi lahust kasuta­takse metal­lurgias metall­pindade puhas­tamiseks. Sellist lahust nime­tatakse ka joote­vede­likuks, sest seda kasuta­takse pinna puhasta­miseks enne rooste­vabast tera­sest detai­lide joot­mist.

        Soola saamine happe­liste ja aluse­liste ainete reakt­sioonide käi­gus

        Väga puhtaid sooli saab vasta­vate alus­te ja hape­te neut­rali­satsiooni­reakt­siooni käigus. Teise saadu­sena tekib vesi.

        NaOH + HCl → NaCl + H2O

        KOH + HNO3 → KNO3 + H2O

        Nitraatide tootmiseks kasutatakse lämmastik­hapet. Näiteks saab kaalium­nitraati (KNO3) lämmasik­happe neutrali­seeri­misel kaalium­hüdrok­siidiga (KOH). KNO3 on tahke valge kris­talne aine, mida kasuta­takse nt väe­tiste, püro­tehni­liste segude valmis­tamiseks ja toidu­ainete konser­veeri­miseks.

        Happe ja aluse vahelist reakt­siooni nime­tatakse . Reakt­siooni saa­duseks on  ja .

        Happed reageerivad ka aluse­liste oksiidi­dega ning alused happe­liste oksiidi­dega. Sarnaselt neutrali­satsiooni­reakt­siooniga on saadus­teks sool ja vesi.

        Na2O + 2HCl → 2NaCl + H2O

        Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

        Magneesiumsulfaati (MgSO4) kasutatakse põllu­majan­duses mulla magnee­siumi- ja väävli­sisal­duse suuren­da­miseks. Sellega turgu­ta­takse nt poti­taimi või lisa­takse seda magnee­siumit vaja­vatele põllu­kultuu­ridele (kar­tul, tomat, por­gand, pap­rika). Töös­tuses saa­dakse magnee­sium­sulfaati magnee­sium­oksiidi (MgO) reagee­rimisel väävel­happega (H2SO4)​.
        Läbi aegade on ehituses kasu­tatud tel­liste side­ainena lubi­mörti. Tugeva CaCO3 moodus­tamiseks kivide vahele peab lubi­mördis sisal­duv alus Ca(OH)2 reagee­rima õhus oleva CO2-ga.

        Mõnel juhul võivad rea­geerida ka aluse­line oksiid ja happe­line oksiid. Sellisel juhul on reakt­siooni saa­duseks ainult sool.

        CaO + SO2 → CaSO3

        Soola saamine metalli ja mitte­metalli ühinemis­reaktsiooni käigus

        Lisaks eelpool nime­tatud keemi­listele reakt­siooni­dele saa­dakse sooli veel liht­ainete, näi­teks metal­li ja mitte­metalli reakt­siooni käi­gus. Selli­sel juhul sisal­dab anioon ainult ühe keemi­lise ele­mendi aato­meid (nt kloriid, sulfiid).

        2Na + Cl2 → 2NaCl

        Keedusoola võiks toota naat­riumist (vasakul) ja kloorist (paremal), aga see poleks majan­dus­likult tulus.
        Klooriga täidetud kolvis reageerib naatrium klooriga. Valge suitsuna eraldub naatrium­kloriid ehk keedusool.
        • alus + hape
        • metall + mittemetall
        • metall + hape
        • metall + alus
        • hape + aluseline oksiid
        • alus + happeline oksiid
        • mittemetall + hapnik
        • aluseline oksiid + happeline oksiid
        • metall + hapnik
        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Lisalugemine. Vesiniksoolad ja nende saamine

        Söögisoodat sisal­daval hamba­pastal on valgen­davad ja hamba­kattu eemal­davad oma­dused. NaHCO3 puhastab mehaa­niliselt ham­bad ja ige­med ning neutra­liseerib suus tek­kinud happe.
        Kui taina kergita­miseks kasu­tatakse söögi­soodat, siis peab tainas sisal­dama happelisi kompo­nente, millega sooda rea­geerida saab, nt sidruni­mahl, pett või jogurt. Küpsetus­pulber aga sisal­dab mõlemat reakt­siooni lähte­ainet, st nii soodat kui ka hapet, seda võib lisa­da iga­sugu­sele tainale.
        Söögisooda ja äädika (äädik­happe) reakt­sioonis eral­dub süsi­happe­gaasi, tek­kinud vahu­tavat efekti kasu­tatakse ära näiteks vul­kaani eksperi­mendis.

        Mitme­prootonilise happe puhul on võimalik vesinik­soola teke. Harilikus soolas on kõik vesinik­ioonid asen­datud muude katioo­nidega, vesinik­soolas on aga ainult osa vesinik­ioonidest asen­datud. Näiteks naatrium­karbo­naadis on kaks vesinik­ioon asen­datud naatrium­ioonidega, ent naatrium­vesinik­karbonaadis ainult üks vesinik­ioon asendatud naatrium­iooniga ning aine valem on NaHCO3.

        Na2CO3 – naatriumkarbonaat

        NaHCO3 – naatriumvesinikkarbonaat

        Naatrium­vesinik­karbonaati ehk söögi­soodat kasuta­takse laial­daselt toidu­aine­tööstuses. Koos hap­pega (sidrun-, viin­hape vms) on see põhi­line küpsetus­pulbri kompo­nent. Söögi­sooda ja happe reakt­siooni käigus eral­dub süsi­happe­gaas, mis kergi­tab tai­nast, st muu­dab selle õhu­liseks.

        Vesiniksoolas on

        • happeanioon seotud ühe või mitme vesinikiooniga.
        • metallikatioon seotud ühe või mitme vesinikiooniga.
        • Na₃PO₄
        • NaH₂PO₄
        • KNO₃
        • Ca(HCO₃)₂
        • CaSO₄
        • ZnS
        • Na₂HPO₄
        • Cu(NO₃)₂
        • NaHCO₃

        Vesiniksool tekib mitme­prootonilise happe reakt­siooni käigus alu­sega. Mitme­prooto­nilised hap­ped reagee­rivad alus­tega tihti astme­liselt, st esmalt asen­dub happe koosti­sest aluse­katiooniga üks vesinik­ioon, see­järel teine jne. Näiteks fosfor­hape on kolme­prooto­niline hape ja sellest võib tek­kida kolm eri­nevat soola. Nende soo­lade erista­miseks märgi­takse vesinik­ioonide sisal­dus soola nime­tuses ees­liitega.

        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Soolalahuse keskkond

        Kuigi aluse ja happe reakt­siooni nime­tatakse neutra­lisat­siooni­reakt­siooniks, ei ole tek­kinud soola­lahuse kesk­kond alati neut­raalne. Tek­kinud soola­lahuse pH sõltub sellest, millise tuge­vusega on lähte­ained.

        Keedusoola ehk naatrium­kloriidi lisa­mine ei muuda toitu happeli­semaks ega aluseli­semaks, NaCl vesi­lahus on neut­raalne.

        Tugeva happe ja tugeva aluse reakt­siooni käigus tek­kinud soo­lade (nt NaCl, K2SO4, CaCl2) vesi­lahused on neut­raalsed (pH = 7).

        Nõrga aluse ja tugeva happe reakt­siooni käi­gus tek­kinud soo­lade (nt ZnCl2, Al2(SO4)3) vesi­lahused on aga hap­pelise kesk­konnaga (pH < 7).

        Tugeva aluse ja nõrga happe reakt­siooni käi­gus tek­kinud soo­lade (nt Na2CO3, K2S) vesi­lahused on aluse­lise kesk­konnaga (pH > 7).

        Reaktsioon, mille käigus tekib sool

        Soola­lahuse kesk­kond

        pH

        Tugev alus ja tugev hape

        Tugev alus ja nõrk hape

        Nõrk alus ja tugev hape

        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Ma tean, et ...

        • Sool on aine, mis koosneb aluse­katioo­nidest ja happe­anioo­nidest.
        • Soolasid saab järgmiste reaktsioonide käigus:
          • METALL + HAPE → SOOL + VESINIK
          • ALUS + HAPE → SOOL + VESI
          • ALUSELINE OKSIID + HAPE → SOOL + VESI
          • ALUS + HAPPELINE OKSIID → SOOL + VESI
          • ALUSELINE OKSIID + HAPPELINE OKSIID → SOOL
          • METALL + MITTEMETALL → SOOL
        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Jätan meelde

        Soolalahuse keskkond
        Seotud sisu
        Muud tegevused

        Küsimused

        1. Millest soolad koosnevad?
        2. Kuidas sooli nimetatakse?
        3. Nimeta soolade saa­mise võima­lusi.
        4. Miks osa sooli kaevan­datakse, aga osa mitte?
        5. Miks on keedusoola ehk naatrium­kloriidi vesi­lahus neut­raalne?
        Seotud sisu
        Muud tegevused