Seguramente las sales forman parte de tu vida diaria. ¿Cuántas veces has añadido sal a tu comida? ¿Alguna vez has usado sales de baño? ¿O has nadado alguna vez en agua salada? En este artículo conocerás los conceptos más importantes acerca de las sales, y entenderás que significa realmente una sal desde un punto de vista químico.
Por ejemplo, ¿sabías que existen al menos 6 diferentes tipos de sales?
¡Sigue leyendo para conocer más!
- En este artículo conocerás la definición de sal, desde el punto de vista químico.
- Aprenderás las diferentes reacciones de formación de sales.
- Descubrirás los diferentes tipos de sales que existen.
- Por último, entenderás cómo la estructura se relaciona con las propiedades físicas y químicas de las sales.
¿Qué es una sal química?
Una sal es un compuesto químico iónico, formado por un catión (ion cargado positivamente) y un anión (ion cargado negativamente).
Un enlace iónico es aquel en el que un átomo dona su electrón y el otro lo acepta. Es diferente de los enlaces covalentes, en los que los electrones se reparten a partes iguales entre los dos átomos.
La formación de un enlace iónico crea:
- Un átomo con menos electrones, que será positivo cuando el enlace se disocie
- Un átomo con electrones adicionales, que será negativo si el enlace iónico se disocia.
A estos dos iones que se forman al romper un enlace iónico los llamamos anión y catión.
Pero, ¿Cómo se colocan estos dos iones (el catión y el anión) en las sales para conformar su estructura específica y dar sus propiedades químicas? La fórmula general de las sales puede ayudarnos a arrojar luz sobre esto:
Catión-Anión
[Catión]+ [Anión]-
Cabe destacar que las sales no tienen carga eléctrica neta, ya que las cargas se anulan mientras los elementos están unidos iónicamente entre sí, como se ve en una estructura cristalina.
Así pues, la fórmula general de las sales nos dice que se forman a partir de esta interacción electrostática entre el catión y el anión. Pero, ¿Cómo se unen muchas moléculas para formar una estructura salina más grande? En realidad, esta tendencia continúa y forma grandes estructuras cristalinas. En este caso, el cristal de la sal está compuesto por estructuras de aniones negativos grandes y cationes positivos pequeños que se alternan.
Formación de sales
En esta sección, veremos cómo y por qué ciertos tipos de reacciones químicas pueden formar sales.
Reacción de síntesis
Las reacciones de síntesis pueden ser usadas para formar sales.
Una reacción de síntesis ocurre cuando dos o más reactivos se combinan para formar un único producto.
Un ejemplo de una reacción de síntesis usada para formar sales es la combinación de sodio (Na) con cloro (Cl) para formar cloruro de sodio (NaCl), también conocido como sal común, como se muestra a continuación:
$$2Na_{(s)}+Cl_{2(g)}\rightarrow 2NaCl_{(s)}$$
Figura. 1: El cloruro de sodio (NaCl) es conocido como sal común o sal de mesa.
Reacción de desplazamiento
Las sales también pueden ser formadas a partir de reacciones de desplazamiento.
Una reacción de desplazamiento ocurre cuando un único elemento desplaza a otro elemento similar en un compuesto.
El cloruro de zinc (ZnCl2) puede ser preparado a partir de la reacción de desplazamiento entre el zinc metálico (Zn) y el ácido clorhídrico (HCl):
$$Zn_{(s)}+2HCl_{(Aq)}\rightarrow ZnCl_{2(aq)}+H_{2(g)}$$
Reacción de doble desplazamiento
Las reacciones de doble desplazamiento son útiles para la formación de sales.
Una reacción de desplazamiento es una en la que los cationes y aniones de dos compuestos iónicos se intercambian para formar dos nuevos compuestos.
El cloruro de plata (AgCl) puede formarse a partir de la reacción de doble desplazamiento entre nitrato de plata (AgNO3) y el ácido clorhídrico (HCl):
$$AgNO_{3(aq)}+HCl_{(aq)}\rightarrow AgCl_{(s)}+HNO_{3(aq)}$$
Reacción de neutralización
Como los ácidos y las bases tienen todas las partes necesarias para formar una sal —es decir, un catión metálico y un anión— podemos hacerlos reaccionar juntos para producir una sal. Esto se llama reacción de neutralización.
Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base que produce sal y agua.
Por ejemplo, una reacción de neutralización entre el ácido clorhídrico (HCl) y el hidróxido de sodio (NaOH) conduce a la formación de cloruro de sodio (NaCl) y agua (H2O). (Ácido + base → sal + agua):
$$HCl_{(aq)}+NaOH_{(aq)}\rightarrow NaCl_{(aq)}+H_{2}O_{(l)}$$
En realidad, una reacción de neutralización es un tipo especial de reacción de doble desplazamiento. La diferencia entre una reacción de neutralización y una reacción de doble desplazamiento es que en una reacción de neutralización los reactivos son un ácido y una base, mientras que en una reacción de doble desplazamiento los reactivos pueden ser cualquier par de compuestos iónicos.
Tipos de sal según el número de elementos
Dependiendo del número de elementos que forman una sal, existen diferentes clasificaciones. Para conocer el tipo de sal, de acuerdo al número de elementos, debes contar la cantidad de elementos diferentes en la fórmula química de la sal.
Sales binarias
Las sales binarias son sales formadas por dos elementos.
Ten en cuenta que sales como el sulfuro de aluminio (Al2S3) o fluoruro de magnesio (MgF2) son sales binarias porque están compuestas por dos elementos, aunque tengan más de dos átomos.
Sales ternarias
Las sales ternarias son sales compuestas por tres elementos.
Sales cuaternarias
Las sales cuaternarias contienen cuatro elementos.
Por lo general, las sales cuaternarias están formadas por un metal, un no metal, hidrógeno y oxígeno. También se pueden formar sales cuaternarias uniendo el catión amonio (NH4+), junto con un anión poliatómico. Entre las sales cuaternarias se encuentran el bicarbonato de sodio (NaHCO3), el bisulfato de potasio (KHSO4), o el fosfato de amonio ((NH4)3PO4).
Fig. 2: El bicarbonato de sodio (NaHCO3) es una sal cuaternaria.
Tipos de sal, según su carácter ácido-base
La reacción de un ácido y una base produce una sal que contiene el catión de la base y el anión del ácido. El comportamiento de la sal depende de las propiedades ácido-base de los iones presentes en ella. Así, según los iones presentes, una sal puede ser ácida, básica o neutra.
Sales ácidas
Las sales ácidas generan una solución ácida al disolverse en agua. Provienen de la reacción de un ácido fuerte con una base débil.
Las soluciones de sales ácidas tienen un pH ácido (pH < 7).
Por ejemplo, NH4Cl es una sal ácida porque el amonio (NH4+) es el ácido conjugado de la base débil NH3, y Cl- es la base conjugada del ácido fuerte HCl. Esta sal proviene de la reacción entre el ácido clorhídrico —que es un ácido fuerte— y el amoníaco —que es una base débil:
$$NH_{3(aq)}+HCl_{(aq)}\rightarrow NH_{4}Cl_{(aq)}$$
Sales neutras
Las sales neutras no tienen un efecto sobre el pH de la solución al disolverse en agua.
Por lo general, las sales neutras provienen de un ácido fuerte y una base fuerte; no tienen ningún efecto sobre el pH de la solución.
Una sal neutra es el yoduro de Potasio (KI). El K+ es el ácido conjugado de la base fuerte KOH, mientras que el I- es la base conjugada del ácido fuerte HI. Por tanto, el KI es una sal neutra. En este caso, la solución será neutra (pH 7) porque tanto el K+ como el I- se consideran iones neutros y, como resultado, no cambiarán el pH del agua pura.
$$KOH_{(aq)}+HI_{(aq)}\rightarrow KI_{(aq)}+H_{2}O_{(l)}$$
Sales básicas
Las sales básicas son sales que generan una solución básica en agua. Provienen de la reacción de una base fuerte con un ácido débil.
Las soluciones de sales básicas tienen un pH elevado (pH > 7).
Veamos un ejercicio de ejemplo:
Determina si NaC2H3O2 es una sal básica, ácida o neutra.
La primera forma de determinar el tipo de sal es observar el ácido conjugado y la base conjugada, para ver si procede de un ácido/base fuerte o débil.
- El Na+ es el ácido conjugado de la base fuerte NaOH
- C2H3O2- es la base conjugada del ácido débil HC2H3O2
$$NaOH+HC_{2}H_{3}O_{2}\rightarrow NaC_{2}H_{3}O_{2}+H_{2}O$$
Como la sal NaC2H3O2 procede de un ácido débil y una base fuerte, entonces es una sal básica.
¿Cuales son las propiedades de las sales?
Las sales son compuestos químicos iónicos y su estructura está muy relacionada con sus propiedades. Podemos clasificar las propiedades de las sales en propiedades físicas y propiedades químicas. Estudiemos cada una con más detalle.
Propiedades químicas de las sales
Las propiedades químicas de las sales están asociadas con su reactividad.
Por ejemplo, las sales pueden reaccionar con un metal reactivo en una reacción de desplazamiento para formar otra sal y reducir el catión metálico a un metal sólido:
$$Mg_{(aq)}+Cu(NO_{3})_{2(aq)}\rightarrow Mg(NO_{3})_{2(aq)}+Cu_{(s)}$$
Las sales ácidas pueden reaccionar con una base en una reacción de neutralización para formar otra sal y otro ácido.
Las sales básicas, por el contrario, reaccionan con un ácido —en una reacción de neutralización— para formar otra sal y otra base.
Por ejemplo, la sal básica bicarbonato de sodio (NaHCO3) reacciona con ácido clorhídrico (HCl) para formar cloruro de sodio (NaCl) y ácido carbónico (H2CO3), el cual se descompone en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O):
$$NaHCO_{3(aq)}+HCl_{(aq)}\rightarrow NaCl_{(aq)}+CO_{2(aq)}+H_{2}O$$
Propiedades físicas de las sales
Entre las propiedades físicas de las sales se encuentran sus altos puntos de fusión, debido a la fuerza de los enlaces iónicos que las componen. Las sales conducen electricidad cuando están disueltas en agua o en estado fundido, pero no son conductoras de electricidad en estado sólido. Por lo general, la mayoría de las sales son de color blanco, pero existen sales coloreadas como el sulfato de cobre (CuSO4).
Fig. 3: El sulfato de cobre (CuSO4) es una sal de color azul.
La solubilidad de las sales en agua depende de los cationes y aniones que la componen. Pueden resumirse en la siguiente tabla:
| Sales | Soluble | Insoluble |
| Amonio (NH4+) - Metales del Grupo I | Todas | Ninguna |
| Carbonatos (CO3-2) | Amonio - (NH4)2CO3 | Todas las otras |
| Cloruros (Cl-) | Todas excepto | Plomo (II) - PbCl2Plata - AgCl |
| Sulfatos (SO4-2) | Todas excepto | Plomo (II) - PbSO4Bario - BaSO4Calcio - CaSO4 |
| Nitratos (NO3-) | Todas | Ninguna |
Tabla 1: reglas de solubilidad.
Sales - Puntos clave
- Las sales son compuestos iónicos que se forman por la unión de un catión y un anión.
- Las sales pueden formarse a partir de reacciones de síntesis, desplazamiento, doble desplazamiento y neutralización.
- De acuerdo al número de elementos, las sales se pueden clasificar en sales binarias, ternarias o cuaternarias; dependiendo si tienen dos, tres, o cuatro elementos químicos en su composición, respectivamente.
- De acuerdo a su carácter ácido-base, las sales se pueden clasificar en sales ácidas, neutras o básicas.
- Las sales pueden reaccionar con metales reactivos o con ácidos y bases para formar otras sales.
- Las sales, por lo general, tienen altos puntos de fusión, conducen electricidad en solución o en estado líquido y tienden a ser solubles en agua.
References
- Figura 1 - El cloruro de sodio (NaCl) es conocido como sal común o sal de mesa. (https://pixabay.com/photos/salt-sea-salt-spoon-wooden-spoon-6728600/) by mkupiec7 (https://pixabay.com/users/mkupiec7-10724124/) Licensed by Pixabay License (https://pixabay.com/service/license/)
- Figura 2 - El bicarbonato de sodio (NaHCO3) es una sal cuaternaria. (https://pixabay.com/photos/baking-soda-box-white-powder-768950/) by NatureFriend (https://pixabay.com/users/naturefriend-194918/) Licensed by Pixabay License (https://pixabay.com/service/license/)
- Figura 3 - El sulfato de cobre (CuSO4) es una sal de color azul. (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Artificial_Crystal_of_copper(II)_sulfate_GLAM_MHNL_2016_FL_a_21_dessin.JPG) by Lamiot (https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Lamiot) Licensed by C.C. BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en)
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