Mitä ovat happosuolat?

Suolat muodostuvat hapon ja emäksen reaktiolla, joka tunnetaan nimellä neutralointireaktio. Hapot voivat olla monoproottisia, diproottisia tai polyproottisia, mikä tarkoittaa, että happomolekyyli voi luovuttaa yhden, kaksi tai useita protoneja, kun se reagoi emäsmolekyylin kanssa – protonit ovat yleensä vetyionin (H+) muodossa. Monoproottiset hapot, kuten suolahappo (HCl) ja typpihappo (HNO3), voivat muodostaa vain yhden tyyppistä suolaa, klorideja ja vastaavasti nitraatteja, mutta diproottiset ja polyprotoottiset hapot voivat muodostaa useamman kuin yhden. Esimerkiksi rikkihappo (H2SO4) on diproottinen, koska se voi luovuttaa yhden tai kaksi H+ -ionia ja voi muodostaa kaksi suolaa, vetysulfaatteja ja sulfaatteja. Jos happo, reagoidessaan emäksen kanssa, luovuttaa vähemmän kuin suurin käytettävissä oleva protonimäärä, tätä kutsutaan osittaiseksi neutraloimiseksi ja tuloksena on happosuola.

Jos rikkihappo neutraloidaan lisäämällä emäksistä natriumhydroksidia (NaOH), muodostuu ensin happosuola natriumvetysulfaatti: H2SO4 + NaOH -> NaHSO4 + H2O. Jos natriumhydroksidia lisätään lisää, muodostuu neutraali suola natriumsulfaatti: NaHSO4 + NaOH -> Na2SO4 + H2O. Ortofosforihappo (H3PO4) on triproottinen ja muodostaa siten kolme suolaa: divetyfosfaatit, vetyfosfaatit ja fosfaatit, joista kaksi ensimmäistä ovat happosuoloja.

Hapan suolat eivät välttämättä ole happamia. Natriumvetykarbonaattia (NaHCO3) tai natriumbikarbonaattia voidaan pitää hiilihapon – heikon diproottisen hapon – ja natriumhydroksidin – vahvan emäksen happosuolana, ja se voidaan valmistaa kuplittamalla hiilidioksidia (CO2) natriumhydroksidia. Aluksi muodostuu natriumkarbonaattia: 2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O. Kun hiilidioksidia lisätään lisää, se reagoi natriumkarbonaatin kanssa muodostaen natriumvetykarbonaatin: Na2CO2 + CO3 + H2O -> 2NaHCO2. Tämä happosuola on lievästi emäksinen liuoksessa, koska HCO3-anioni muodostaa hiilihappoa (H3CO2) ja hydroksyyli-ioneja (OH-) vedessä, jolloin muodostuu ylimäärä hydroksyyli-ioneja.

Hapon suoloille on monia sovelluksia. Natriumbikarbonaatin tai “ruokasoodan” käyttö korotusaineena leivonnassa tunnetaan hyvin; se reagoi helposti heikkojen happojen kanssa ja vapauttaa hiilidioksidikaasua muodostaen kuplia kakun seokseen. Natriumvetysulfaatti, jota kutsutaan myös natriumbisulfaatiksi, muodostaa voimakkaasti happaman liuoksen vedessä, ja sitä käytetään joskus rikkihapon korvikkeena moniin eri tarkoituksiin, kuten metallin viimeistelyyn, pH: n alentamiseen uima -altaissa ja lasten kemiasarjoissa . Happoisia suoloja, erityisesti vetyfosfaatteja ja divetyfosfaatteja, käytetään myös laajalti puskuriliuoksissa.