Sírany

Sírany (sulfáty) jsou soli odvozené od kyseliny sírové, které vznikly náhradou obou jejích kyselých vodíků. V případě, že by byl nahrazen pouze jeden vodík, vznikly by hydrogensírany (hydrogensulfáty). Obecný vzorec síranu se skládá z kationtu kovu, příp. větší skupiny, jako je amonný kationt a síranového aniontu SO 2−
4 .

Vlastnosti

Sírany jsou krystalické látky, které jsou v bezvodném stavu bezbarvé či bílé, ale hydráty mohou mít jiné barvy, např.: síran měďnatý, síran železnatý, síran barnatý, síran nikelnatý a jiné. Sírany jsou zpravidla dobře rozpustné ve vodě, výjimky jsou CaSO₄ síran vápenatý, SrSO₄ síran strontnatý, BaSO₄ síran barnatý, HgSO₄ síran rtuťnatý, PbSO₄ síran olovnatý a síran stříbrnatý AgSO₄.

Výroba

Výroba síranů „neušlechtilých“ kovů je velice jednoduchá, stačí jednoduše rozpouštět dané kovy v kyselině sírové. Zejména alkalické kovy jsou velice reaktivní, a tato reakce by byla vysoce exotermní, proto se používají hydroxidy těchto kovů, vznikající jejich reakcí s vodou.
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O
Laboratorně lze použít i jiné sloučeniny, například uhličitany a použít kyselinu sírovou.
Na₂CO₃+ H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

Výroba síranů „ušlechtilých“ kovů je o hodně složitější, jelikož zejména měď nereaguje s kyselinou sírovou.
Laboratorně lze použít peroxid vodíku či kyselinu dusičnou smíchané s kyselinou sírovou, což umožní vznik síranů.
Reakce při použití peroxidu vodíku H₂O₂:
H₂O₂ + H₂SO₄ → SO₄^−II + H₂O
SO₄^−II + Cu → CuSO₄
Reakce při použití kyseliny dusičné HNO₃:
Cu + 2 HNO₃ → Cu^+II + 2 H₂O + 2 NO₂
Cu^+II + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H⁺
Průmyslově se však využívá elektrolýzy, kde elektrolytem je kyselina sírová a elektrody jsou z mědi. U kladné elektrody vzniká síran měďnatý a u záporné vodík. Vzniklý síran měďnatý klesá ke dnu, avšak při vysoké koncentraci, když už v roztoku není mnoho kyseliny sírové dochází k elektrolýze síranu měďnatého, takže na záporné elektrodě již nevzniká vodík, ale měď.

Použijeme-li však koncentrovanou kyselinu sírovou (98%), reakce s mědí bude probíhat sama podle rovnice:

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O + SO2

K reakci dojde, jelikož se každá druhá molekula kyseliny sírové rozpadne, podobně jako kyselina dusičná, měď přemění na kladně nabitý iont, a molekula kyseliny sírové s tímto iontem zreaguje.

Použití síranů

Síran	Použití	Výskyt
vápenatý	Ve stavebnictví jako sádra	V přírodě se vyskytuje v sádrovci a anhydritu
barnatý	Výroba barya	V přírodě se vyskytuje v barytu
hořečnatý (epsomská sůl)	Jako projímadlo, do koupelí a na výrobu hořčíku	Je obsažen v mořích a minerálních vodách
měďnatý (modrý vitriol)	Jako dezinfekce	V přírodě se vyskytuje jako modrá skalice, ale vyrábí se uměle
amonný, sodný, draselný	Jako hnojivo	Vyskytuje se, ale vyrábí se uměle
zinečnatý	Elektrolyt na pozinkování, úpravy dřeva aj.	Vyrábí se uměle

Výskyt

Sírany se vyskytují v některých nerostech, například již zmíněné sádrovec, anhydrit a baryt, ale i například v kamencích. Kamence jsou taktéž sírany, avšak mají 2 různé kationty. Vznikají společnou krystalizací daných dvou síranů, kupříkladu síran draselný a síran hlinitý vytvoří kamenec (chemicky jej stále můžeme nazývat síranem) draselno-hlinitý. Kamence zpravidla bývají hydráty, tedy do své molekuly rády vážou i molekuly vody. Zde jsou příklady jednotlivých kamenců:

Kamenec jako přípravek na poranění pokožky při holení

kamenec amonno-hlinitý – NH₄Al(SO₄)₂ · 12H₂O
kamenec draselno-hlinitý – KAl(SO₄)₂ · 12H₂O (označovaný i jednoduše kamenec, síran hlinitodraselný)
kamenec draselno-chromitý – KCr(SO₄)₂ · 12H₂O
kamenec amonno-železitý – NH₄Fe(SO₄)₂ · 12H₂O (barevný indikátor v argentometrii a merkurimetrii)

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Sírany na Wikimedia Commons