सल्फेट: Difference between revisions

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{{Short description|Oxyanion with a central atom of sulfur surrounded by 4 oxygen atoms}}
{{Short description|Oxyanion with a central atom of sulfur surrounded by 4 oxygen atoms}}
{{About|अकार्बनिक आयन|सल्फेट एस्टर (सामान्यतः शैम्पू और व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों में उपयोग किया जाता है)|ऑर्गनोसल्फेट}}
सल्फेट या सल्फेट आयन अनुभवजन्य सूत्र {{chem2|SO4(2-)}} के साथ [[बहुपरमाणुक आयन]] ऋणात्मक आयन देता है। क्षार तथा अम्ल के अन्य स्वरूपों और सल्फेट के पेरोक्साइड उद्योग में व्यापक रूप से इसका उपयोग किया जाता हैं। सल्फेट्स को दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग में लाया जाता हैं। सल्फेट के [[सल्फ्यूरिक एसिड|सल्फ्यूरिक अम्ल]] के नमक रसायन में लवण होते हैं और उसे अम्ल के साथ तैयार किए जाते हैं।
{{Chembox
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| ImageAlt1 = The structure and bonding of the sulfate ion. The distance between the sulfur atom and an oxygen atom is 149 picometers.
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सल्फेट या सल्फेट आयन अनुभवजन्य सूत्र {{chem2|SO4(2-)}} के साथ [[बहुपरमाणुक आयन]] ऋणायन है। साल्ट, एसिड डेरिवेटिव और सल्फेट के पेरोक्साइड उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। सल्फेट्स रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से होते हैं। सल्फेट [[सल्फ्यूरिक एसिड|सल्फ्यूरिक अम्ल]] के नमक (रसायन) लवण होते हैं और उस अम्ल से कई तैयार किए जाते हैं।


== वर्तनी ==
== वर्तनी ==
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सल्फेट आयनों में [[चतुर्पाश्वीय]] टेट्राहेड्रल व्यवस्था में चार समकक्ष [[ऑक्सीजन]] परमाणुओं से घिरा केंद्रीय [[गंधक]] परमाणु होता है। समरूपता मीथेन के समान होते है। सल्फर परमाणु +6 [[ऑक्सीकरण अवस्था]] में होती है जबकि चार ऑक्सीजन परमाणु -2 अवस्था में होती हैं। सल्फेट आयन -2 का समग्र आवेश (भौतिकी) वहन करता है और यह बाइसल्फेट (या हाइड्रोजनसल्फेट) आयन {{chem2|HSO4-}}, का संयुग्मी आधार पर होता है। जो इसके लिए {{chem2|H2SO4}}, सल्फ्यूरिक एसिड का संयुग्म आधार पर होते है।। कार्बनिक सल्फेट [[एस्टर]], जैसे [[डाइमिथाइल सल्फेट]], सल्फ्यूरिक एसिड के सहसंयोजक यौगिक और एस्टर हैं। सल्फेट आयन की [[टेट्राहेड्रल आणविक ज्यामिति]] VSEPR सिद्धांत द्वारा अनुमानित किया जाता है।
सल्फेट आयनों में [[चतुर्पाश्वीय]] टेट्राहेड्रल व्यवस्था में चार समकक्ष [[ऑक्सीजन]] परमाणुओं से घिरा केंद्रीय [[गंधक]] परमाणु होता है। समरूपता मीथेन के समान होते है। सल्फर परमाणु +6 [[ऑक्सीकरण अवस्था]] में होती है जबकि चार ऑक्सीजन परमाणु -2 अवस्था में होती हैं। सल्फेट आयन -2 का समग्र आवेश (भौतिकी) वहन करता है और यह बाइसल्फेट (या हाइड्रोजनसल्फेट) आयन {{chem2|HSO4-}}, का संयुग्मी आधार पर होता है। जो इसके लिए {{chem2|H2SO4}}, सल्फ्यूरिक एसिड का संयुग्म आधार पर होते है।। कार्बनिक सल्फेट [[एस्टर]], जैसे [[डाइमिथाइल सल्फेट]], सल्फ्यूरिक एसिड के सहसंयोजक यौगिक और एस्टर हैं। सल्फेट आयन की [[टेट्राहेड्रल आणविक ज्यामिति]] VSEPR सिद्धांत द्वारा अनुमानित किया जाता है।


== बॉन्डिंग ==
== संयोजक्ता ==
[[File:Sulfate covalent-ionic.svg|thumb|सल्फेट आयन के दो मॉडल।<br />1 रासायनिक ध्रुवता के साथ#ध्रुवीय अणु बंधन केवल; 2 [[आयोनिक बंध]] के साथ]][[Image:Sulfate-resonance-2D.png|thumb|छह अनुनाद]]आधुनिक शब्दों में आबंधन का पहला विवरण गिल्बर्ट एन. लुईस द्वारा 1916 के अपने ग्राउंडब्रेकिंग पेपर में किया गया था, जहां उन्होंने प्रत्येक परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन ऑक्टेट के संदर्भ में आबंधन का वर्णन किया था, यह कोई दोहरा बंधन नहीं है और सल्फर परमाणु पर +2 का औपचारिक आवेश होते है।<ref>{{cite journal|title=The Atom and the Molecule|first=Gilbert N.|last=Lewis|author-link=Gilbert N. Lewis|journal=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volume=38|date=1916|issue=4|pages=762–785|url=http://osulibrary.oregonstate.edu/specialcollections/coll/pauling/bond/papers/corr216.3-lewispub-19160400-18-large.html|doi=10.1021/ja02261a002|s2cid=95865413 }} (See page 778.)</ref>{{efn|Lewis assigned to sulfur a negative charge of two, starting from six own valence electrons and ending up with eight electrons shared with the oxygen atoms. In fact, sulfur donates two electrons to the oxygen atoms.|name=formal charge}}
[[File:Sulfate covalent-ionic.svg|thumb|सल्फेट आयन के दो मॉडल।<br />1 रासायनिक ध्रुवता के साथ ध्रुवीय अणु बंधन केवल; 2 [[आयोनिक बंध]] के साथ]][[Image:Sulfate-resonance-2D.png|thumb|छह अनुनाद]]आधुनिक शब्दों में आबंधन का पहला विवरण गिल्बर्ट एन. लुईस द्वारा 1916 के अपने ग्राउंडब्रेकिंग पेपर में किया गया था, जहां उन्होंने प्रत्येक परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन ऑक्टेट के संदर्भ में आबंधन का वर्णन किया था, यह कोई दोहरा बंधन नहीं है और सल्फर परमाणु पर +2 का औपचारिक आवेश होते है।<ref>{{cite journal|title=The Atom and the Molecule|first=Gilbert N.|last=Lewis|author-link=Gilbert N. Lewis|journal=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volume=38|date=1916|issue=4|pages=762–785|url=http://osulibrary.oregonstate.edu/specialcollections/coll/pauling/bond/papers/corr216.3-lewispub-19160400-18-large.html|doi=10.1021/ja02261a002|s2cid=95865413 }} (See page 778.)</ref>{{efn|Lewis assigned to sulfur a negative charge of two, starting from six own valence electrons and ending up with eight electrons shared with the oxygen atoms. In fact, sulfur donates two electrons to the oxygen atoms.|name=formal charge}}
बाद में, [[लिनस पॉलिंग]] ने [[वैलेंस बांड सिद्धांत]] का उपयोग किया, यह प्रस्तावित करने के लिए कि सबसे महत्वपूर्ण [[अनुनाद (रसायन विज्ञान)]] में डी ऑर्बिटल्स से जुड़े दो [[पी बंधन|पीआई बंधन]] होते थे।उनका यह तर्क था कि पॉलिंग के इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी के सिद्धांतों के अनुसार, सल्फर पर चार्ज इस प्रकार कम हो गया था।<ref>{{cite journal|title=The modern theory of valency|first=Linus|last=Pauling|author-link=Linus Pauling|journal=[[J. Chem. Soc.]]|date=1948|volume=17|pages=1461–1467|doi=10.1039/JR9480001461|pmid=18893624|url=https://authors.library.caltech.edu/59671/}}</ref> 149 pm की S−O बंध लंबाई S−OH के लिए 157 pm की सल्फ्यूरिक अम्ल में बंध की लंबाई से कम होती है। डबल बॉन्डिंग को पॉलिंग ने S−O बॉन्ड की कमी को ध्यान में रखते हुए लिया जाता था। पॉलिंग के डी-ऑर्बिटल्स के उपयोग ने एसओ बांड को छोटा करने के लिए पी बॉन्डिंग और बॉन्ड ध्रुवीयता (इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण) के सापेक्ष महत्व पर बहस छेड़ दी गयी थी। परिणाम व्यापक सहमती होती थी कि डी ऑर्बिटल्स भूमिका निभाते हैं, किन्तु यह उतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना पॉलिंग ने माना था।<ref>{{cite journal|first=C.&nbsp;A.|last=Coulson|title=d Electrons and Molecular Bonding|journal=[[Nature (journal)|Nature]]|volume=221|page=1106|date=1969|issue=5186|doi=10.1038/2211106a0|bibcode=1969Natur.221.1106C|s2cid=4162835}}</ref><ref>{{cite journal|first=K.&nbsp;A.&nbsp;R.|last=Mitchell|title=Use of outer d orbitals in bonding|journal=[[Chem. Rev.]] |volume=69|page=157|date=1969|issue=2|doi=10.1021/cr60258a001}}</ref>एक व्यापक रूप से स्वीकृत विवरण जिसमें pπ - dπ बॉन्डिंग सम्मलित है, प्रारंभ में [[ड्यूरवर्ड विलियम जॉन क्रुकशांक]] द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस मॉडल में, ऑक्सीजन पर पूरी तरह से अधिकार दिया गया था,और पी ऑर्बिटल्स खाली सल्फर डी ऑर्बिटल्स (मुख्य रूप से D<sub>''z''<sup>2</sup></sub> और D<sub>''x''<sup>2</sup>–''y''<sup>2</sup></sub>) के साथ ओवरलैप करते हैं।<ref name="cotton" /> चूँकि, इस विवरण में, S−O बांड में कुछ π वर्ण होने के अतिरिक्त , बांड में महत्वपूर्ण आयनिक चरित्र है। सल्फ्यूरिक एसिड के लिए, कम्प्यूटेशनल विश्लेषण (प्राकृतिक बॉन्ड ऑर्बिटल्स के साथ) सल्फर (सैद्धांतिक रूप से +2.45) और कम 3डी अधिभोग पर स्पष्ट सकारात्मक चार्ज की पुष्टि करता है। इसलिए, चार एकल बांडों के साथ प्रतिनिधित्व इष्टतम लुईस संरचना है अतिरिक्त दो दोहरे बांडों के साथ (इस प्रकार लुईस मॉडल, पॉलिंग मॉडल नहीं)।<ref name=Stefan>{{cite journal|first1=Thorsten|last1=Stefan|first2=Rudolf|last2=Janoschek|title=How relevant are S=O and P=O Double Bonds for the Description of the Acid Molecules H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>, H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, and H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>, respectively?|journal=J. Mol. Modeling|volume=6|issue=2|date=Feb 2000|pages=282–288|doi=10.1007/PL00010730|s2cid=96291857}}</ref> इस मॉडल में, संरचना ऑक्टेट नियम का पालन करती है और चार्ज वितरण परमाणुओं की [[वैद्युतीयऋणात्मकता]] के अनुरूप है। सल्फ्यूरिक एसिड में S−O बॉन्ड लंबाई और सल्फ्यूरिक एसिड में S−OH बॉन्ड लंबाई के बीच विसंगति को सल्फ्यूरिक एसिड में टर्मिनल S=O बॉन्ड से पी-ऑर्बिटल इलेक्ट्रॉनों के दान द्वारा समझाया गया है, एंटीबॉन्डिंग S−OH ऑर्बिटल्स में, उन्हें कमजोर करने के परिणामस्वरूप उत्तरार्द्ध की लंबी बंधन लंबाई होती है।
बाद में, [[लिनस पॉलिंग]] ने [[वैलेंस बांड सिद्धांत]] का उपयोग किया, यह प्रस्तावित करने के लिए कि सबसे महत्वपूर्ण [[अनुनाद (रसायन विज्ञान)]] में डी ऑर्बिटल्स से जुड़े दो [[पी बंधन|पीआई बंधन]] होते थे।उनका यह तर्क था कि पॉलिंग के इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी के सिद्धांतों के अनुसार, सल्फर पर चार्ज इस प्रकार कम हो गया था।<ref>{{cite journal|title=The modern theory of valency|first=Linus|last=Pauling|author-link=Linus Pauling|journal=[[J. Chem. Soc.]]|date=1948|volume=17|pages=1461–1467|doi=10.1039/JR9480001461|pmid=18893624|url=https://authors.library.caltech.edu/59671/}}</ref> 149 pm की S−O बंध लंबाई S−OH के लिए 157 pm की सल्फ्यूरिक अम्ल में बंध की लंबाई से कम होती है। डबल संयोजक्ता को पॉलिंग ने S−O संयोजकता की कमी को ध्यान में रखते हुए लिया जाता था। पॉलिंग के डी-ऑर्बिटल्स के उपयोग ने S=O बांड को छोटा करने के लिए P संयोजक्ता और संयोजकता ध्रुवीयता (इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण) के सापेक्ष महत्व पर बहस छेड़ दी गयी थी। परिणाम व्यापक सहमती होती थी कि डी ऑर्बिटल्स भूमिका निभाते हैं, किन्तु यह उतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना पॉलिंग ने माना था।<ref>{{cite journal|first=C.&nbsp;A.|last=Coulson|title=d Electrons and Molecular Bonding|journal=[[Nature (journal)|Nature]]|volume=221|page=1106|date=1969|issue=5186|doi=10.1038/2211106a0|bibcode=1969Natur.221.1106C|s2cid=4162835}}</ref><ref>{{cite journal|first=K.&nbsp;A.&nbsp;R.|last=Mitchell|title=Use of outer d orbitals in bonding|journal=[[Chem. Rev.]] |volume=69|page=157|date=1969|issue=2|doi=10.1021/cr60258a001}}</ref>एक व्यापक रूप से स्वीकृत विवरण जिसमें pπ - dπ संयोजक्ता सम्मलित है, प्रारंभ में [[ड्यूरवर्ड विलियम जॉन क्रुकशांक]] द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस मॉडल में, ऑक्सीजन पर पूरी तरह से अधिकार दिया गया था,और पी ऑर्बिटल्स खाली सल्फर डी ऑर्बिटल्स (मुख्य रूप से D<sub>''z''<sup>2</sup></sub> और D<sub>''x''<sup>2</sup>–''y''<sup>2</sup></sub>) के साथ ओवरलैप करते हैं।<ref name="cotton" /> चूँकि, इस विवरण में, S−O बांड में कुछ π वर्ण होने के अतिरिक्त , बांड में महत्वपूर्ण आयनिक चरित्र है। सल्फ्यूरिक एसिड के लिए, कम्प्यूटेशनल विश्लेषण (प्राकृतिक संयोजकता ऑर्बिटल्स के साथ) सल्फर (सैद्धांतिक रूप से +2.45) और कम 3डी अधिभोग पर स्पष्ट सकारात्मक चार्ज की पुष्टि करता है। इसलिए, चार एकल बांडों के साथ प्रतिनिधित्व इष्टतम लुईस संरचना है अतिरिक्त दो दोहरे बांडों के साथ (इस प्रकार लुईस मॉडल, पॉलिंग मॉडल नहीं)।<ref name=Stefan>{{cite journal|first1=Thorsten|last1=Stefan|first2=Rudolf|last2=Janoschek|title=How relevant are S=O and P=O Double Bonds for the Description of the Acid Molecules H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>, H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, and H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>, respectively?|journal=J. Mol. Modeling|volume=6|issue=2|date=Feb 2000|pages=282–288|doi=10.1007/PL00010730|s2cid=96291857}}</ref> इस मॉडल में, संरचना ऑक्टेट नियम का पालन करती है और चार्ज वितरण परमाणुओं की [[वैद्युतीयऋणात्मकता]] के अनुरूप है। सल्फ्यूरिक एसिड में S−O संयोजकता लंबाई और सल्फ्यूरिक एसिड में S−OH संयोजकता लंबाई के बीच विसंगति को सल्फ्यूरिक एसिड में टर्मिनल S=O संयोजकता से पी-ऑर्बिटल इलेक्ट्रॉनों के दान द्वारा समझाया गया है, एंटीबॉन्डिंग S−OH ऑर्बिटल्स में, उन्हें कमजोर करने के परिणामस्वरूप उत्तरार्द्ध की लंबी बंधन लंबाई होती है।


चूंकि, ऑक्सीजन के साथ सल्फेट और अन्य मुख्य समूह यौगिकों के लिए पॉलिंग का बंधन प्रतिनिधित्व अभी भी कई पाठ्यपुस्तकों में बंधन का प्रतिनिधित्व करने का आम विधिहै।<ref name=cotton>{{cite book|author1-link=F. Albert Cotton|last1=Cotton|first1=F. Albert|author2-link=Geoffrey Wilkinson|last2=Wilkinson|first2=Geoffrey|date=1966|title=Advanced Inorganic Chemistry|edition=2nd|location=New York, NY|publisher=Wiley}}</ref><ref name=greenwood/>स्पष्ट विरोधाभास को साफ किया जा सकता है यदि किसी को पता चलता है कि लुईस संरचना में [[सहसंयोजक बंधन]] डबल बॉन्ड वास्तव में उन बांडों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो ऑक्सीजन परमाणु की ओर 90% से अधिक ध्रुवीकृत होते हैं। दूसरी ओर, द्विध्रुवीय बंधन वाली संरचना में, आवेश ऑक्सीजन पर अकेले जोड़े के रूप में स्थानीयकृत होता है।<ref name=Stefan/>
चूंकि, ऑक्सीजन के साथ सल्फेट और अन्य मुख्य समूह यौगिकों के लिए पॉलिंग का बंधन प्रतिनिधित्व अभी भी कई पाठ्यपुस्तकों में बंधन का प्रतिनिधित्व करने का आम विधिहै।<ref name=cotton>{{cite book|author1-link=F. Albert Cotton|last1=Cotton|first1=F. Albert|author2-link=Geoffrey Wilkinson|last2=Wilkinson|first2=Geoffrey|date=1966|title=Advanced Inorganic Chemistry|edition=2nd|location=New York, NY|publisher=Wiley}}</ref><ref name=greenwood/>स्पष्ट विरोधाभास को साफ किया जा सकता है यदि किसी को पता चलता है कि लुईस संरचना में [[सहसंयोजक बंधन]] डबल संयोजकता वास्तव में उन बांडों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो ऑक्सीजन परमाणु की ओर 90% से अधिक ध्रुवीकृत होते हैं। दूसरी ओर, द्विध्रुवीय बंधन वाली संरचना में, आवेश ऑक्सीजन पर अकेले जोड़े के रूप में स्थानीयकृत होता है।<ref name=Stefan/>
== तैयारी ==
== तैयारी ==
धातु सल्फेट्स तैयार करने के तरीकों में सम्मलित हैं:<ref name=greenwood>{{Greenwood&Earnshaw}}</ref>
धातु सल्फेट्स तैयार करने के तरीकों में सम्मलित हैं:<ref name=greenwood>{{Greenwood&Earnshaw}}</ref>
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== हाइड्रोजनसल्फेट (बाइसल्फेट) ==
== हाइड्रोजनसल्फेट (बाइसल्फेट) ==
{{chembox
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| IUPACName = Hydrogensulfate<ref>{{Citation|url = http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|title = Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005|publisher = IUPAC|page = 129|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20170518230415/http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|archive-date = 2017-05-18}}</ref>
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|Section2={{Chembox Properties
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हाइड्रोजनसल्फेट आयन ({{chem2|HSO4-}}), जिसे बाइसल्फेट आयन भी कहा जाता है, सल्फ्यूरिक एसिड का संयुग्म (एसिड-बेस सिद्धांत) है ({{chem2|H2SO4}}).<ref>{{Citation|url = http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|title = Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005|publisher = IUPAC|page = 129|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20170518230415/http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|archive-date = 2017-05-18}}</ref>{{efn|The prefix "bi" in "bisulfate" comes from an outdated naming system and is based on the observation that there is twice as much sulfate ({{chem2|SO4(2-)}}) in [[sodium bisulfate]] ({{chem2|NaHSO4}}) and other bisulfates as in [[sodium sulfate]] ({{chem2|Na2SO4}}) and other sulfates. See also [[bicarbonate]].}} सल्फ्यूरिक एसिड को मजबूत एसिड के रूप में वर्गीकृत किया गया है; जलीय घोल में यह [[हाइड्रोनियम]] बनाने के लिए पूरी तरह से आयनित होता है ({{chem2|H3O+}}) और हाइड्रोजनसल्फेट ({{chem2|HSO4-}}) आयन। दूसरे शब्दों में, सल्फ्यूरिक एसिड ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस सिद्धांत | ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड के रूप में व्यवहार करता है और हाइड्रोजनसल्फेट आयन बनाने के लिए [[अवक्षेपण]] है। हाइड्रोजनसल्फेट में 1 की वैलेंस (रसायन) है। नमक युक्त उदाहरण {{chem2|HSO4-}} आयन [[सोडियम बाइसल्फेट]] है, {{chem2|NaHSO4}}. तनु विलयनों में हाइड्रोजनसल्फेट आयन भी अलग हो जाते हैं, जिससे अधिक हाइड्रोनियम आयन और सल्फेट आयन बनते हैं ({{chem2|SO4(2-)}}).
हाइड्रोजनसल्फेट आयन ({{chem2|HSO4-}}), जिसे बाइसल्फेट आयन भी कहा जाता है, सल्फ्यूरिक एसिड का संयुग्म (एसिड-बेस सिद्धांत) है ({{chem2|H2SO4}}).<ref>{{Citation|url = http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|title = Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005|publisher = IUPAC|page = 129|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20170518230415/http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|archive-date = 2017-05-18}}</ref>{{efn|The prefix "bi" in "bisulfate" comes from an outdated naming system and is based on the observation that there is twice as much sulfate ({{chem2|SO4(2-)}}) in [[sodium bisulfate]] ({{chem2|NaHSO4}}) and other bisulfates as in [[sodium sulfate]] ({{chem2|Na2SO4}}) and other sulfates. See also [[bicarbonate]].}} सल्फ्यूरिक एसिड को मजबूत एसिड के रूप में वर्गीकृत किया गया है; जलीय घोल में यह [[हाइड्रोनियम]] बनाने के लिए पूरी तरह से आयनित होता है ({{chem2|H3O+}}) और हाइड्रोजनसल्फेट ({{chem2|HSO4-}}) आयन। दूसरे शब्दों में, सल्फ्यूरिक एसिड ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस सिद्धांत | ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड के रूप में व्यवहार करता है और हाइड्रोजनसल्फेट आयन बनाने के लिए [[अवक्षेपण]] है। हाइड्रोजनसल्फेट में 1 की वैलेंस (रसायन) है। नमक युक्त उदाहरण {{chem2|HSO4-}} आयन [[सोडियम बाइसल्फेट]] है, {{chem2|NaHSO4}}. तनु विलयनों में हाइड्रोजनसल्फेट आयन भी अलग हो जाते हैं, जिससे अधिक हाइड्रोनियम आयन और सल्फेट आयन बनते हैं ({{chem2|SO4(2-)}}).


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==संदर्भ==
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Latest revision as of 16:46, 17 February 2023

सल्फेट या सल्फेट आयन अनुभवजन्य सूत्र SO2−4 के साथ बहुपरमाणुक आयन ऋणात्मक आयन देता है। क्षार तथा अम्ल के अन्य स्वरूपों और सल्फेट के पेरोक्साइड उद्योग में व्यापक रूप से इसका उपयोग किया जाता हैं। सल्फेट्स को दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग में लाया जाता हैं। सल्फेट के सल्फ्यूरिक अम्ल के नमक रसायन में लवण होते हैं और उसे अम्ल के साथ तैयार किए जाते हैं।

वर्तनी

Further information: अमेरिकी और ब्रिटिश अंग्रेजी वर्तनी अंतर

"सल्फेट" शुद्ध और व्यावहारिक रसायन के अंतर्राष्ट्रीय संघ द्वारा अनुशंसित वर्तनी है, किन्तु पारंपरिक रूप से ब्रिटिश अंग्रेजी में "सल्फेट" का उपयोग किया जाता था।

संरचना

सल्फेट आयनों में चतुर्पाश्वीय टेट्राहेड्रल व्यवस्था में चार समकक्ष ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा केंद्रीय गंधक परमाणु होता है। समरूपता मीथेन के समान होते है। सल्फर परमाणु +6 ऑक्सीकरण अवस्था में होती है जबकि चार ऑक्सीजन परमाणु -2 अवस्था में होती हैं। सल्फेट आयन -2 का समग्र आवेश (भौतिकी) वहन करता है और यह बाइसल्फेट (या हाइड्रोजनसल्फेट) आयन HSO−4, का संयुग्मी आधार पर होता है। जो इसके लिए H2SO4, सल्फ्यूरिक एसिड का संयुग्म आधार पर होते है।। कार्बनिक सल्फेट एस्टर, जैसे डाइमिथाइल सल्फेट, सल्फ्यूरिक एसिड के सहसंयोजक यौगिक और एस्टर हैं। सल्फेट आयन की टेट्राहेड्रल आणविक ज्यामिति VSEPR सिद्धांत द्वारा अनुमानित किया जाता है।

संयोजक्ता

सल्फेट आयन के दो मॉडल।
1 रासायनिक ध्रुवता के साथ ध्रुवीय अणु बंधन केवल; 2 आयोनिक बंध के साथ
छह अनुनाद

आधुनिक शब्दों में आबंधन का पहला विवरण गिल्बर्ट एन. लुईस द्वारा 1916 के अपने ग्राउंडब्रेकिंग पेपर में किया गया था, जहां उन्होंने प्रत्येक परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन ऑक्टेट के संदर्भ में आबंधन का वर्णन किया था, यह कोई दोहरा बंधन नहीं है और सल्फर परमाणु पर +2 का औपचारिक आवेश होते है।[1][lower-alpha 1]

बाद में, लिनस पॉलिंग ने वैलेंस बांड सिद्धांत का उपयोग किया, यह प्रस्तावित करने के लिए कि सबसे महत्वपूर्ण अनुनाद (रसायन विज्ञान) में डी ऑर्बिटल्स से जुड़े दो पीआई बंधन होते थे।उनका यह तर्क था कि पॉलिंग के इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी के सिद्धांतों के अनुसार, सल्फर पर चार्ज इस प्रकार कम हो गया था।[2] 149 pm की S−O बंध लंबाई S−OH के लिए 157 pm की सल्फ्यूरिक अम्ल में बंध की लंबाई से कम होती है। डबल संयोजक्ता को पॉलिंग ने S−O संयोजकता की कमी को ध्यान में रखते हुए लिया जाता था। पॉलिंग के डी-ऑर्बिटल्स के उपयोग ने S=O बांड को छोटा करने के लिए P संयोजक्ता और संयोजकता ध्रुवीयता (इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण) के सापेक्ष महत्व पर बहस छेड़ दी गयी थी। परिणाम व्यापक सहमती होती थी कि डी ऑर्बिटल्स भूमिका निभाते हैं, किन्तु यह उतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना पॉलिंग ने माना था।[3][4]एक व्यापक रूप से स्वीकृत विवरण जिसमें pπ - dπ संयोजक्ता सम्मलित है, प्रारंभ में ड्यूरवर्ड विलियम जॉन क्रुकशांक द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस मॉडल में, ऑक्सीजन पर पूरी तरह से अधिकार दिया गया था,और पी ऑर्बिटल्स खाली सल्फर डी ऑर्बिटल्स (मुख्य रूप से Dz2 और Dx2–y2) के साथ ओवरलैप करते हैं।[5] चूँकि, इस विवरण में, S−O बांड में कुछ π वर्ण होने के अतिरिक्त , बांड में महत्वपूर्ण आयनिक चरित्र है। सल्फ्यूरिक एसिड के लिए, कम्प्यूटेशनल विश्लेषण (प्राकृतिक संयोजकता ऑर्बिटल्स के साथ) सल्फर (सैद्धांतिक रूप से +2.45) और कम 3डी अधिभोग पर स्पष्ट सकारात्मक चार्ज की पुष्टि करता है। इसलिए, चार एकल बांडों के साथ प्रतिनिधित्व इष्टतम लुईस संरचना है अतिरिक्त दो दोहरे बांडों के साथ (इस प्रकार लुईस मॉडल, पॉलिंग मॉडल नहीं)।[6] इस मॉडल में, संरचना ऑक्टेट नियम का पालन करती है और चार्ज वितरण परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता के अनुरूप है। सल्फ्यूरिक एसिड में S−O संयोजकता लंबाई और सल्फ्यूरिक एसिड में S−OH संयोजकता लंबाई के बीच विसंगति को सल्फ्यूरिक एसिड में टर्मिनल S=O संयोजकता से पी-ऑर्बिटल इलेक्ट्रॉनों के दान द्वारा समझाया गया है, एंटीबॉन्डिंग S−OH ऑर्बिटल्स में, उन्हें कमजोर करने के परिणामस्वरूप उत्तरार्द्ध की लंबी बंधन लंबाई होती है।

चूंकि, ऑक्सीजन के साथ सल्फेट और अन्य मुख्य समूह यौगिकों के लिए पॉलिंग का बंधन प्रतिनिधित्व अभी भी कई पाठ्यपुस्तकों में बंधन का प्रतिनिधित्व करने का आम विधिहै।[5][7]स्पष्ट विरोधाभास को साफ किया जा सकता है यदि किसी को पता चलता है कि लुईस संरचना में सहसंयोजक बंधन डबल संयोजकता वास्तव में उन बांडों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो ऑक्सीजन परमाणु की ओर 90% से अधिक ध्रुवीकृत होते हैं। दूसरी ओर, द्विध्रुवीय बंधन वाली संरचना में, आवेश ऑक्सीजन पर अकेले जोड़े के रूप में स्थानीयकृत होता है।[6]

तैयारी

धातु सल्फेट्स तैयार करने के तरीकों में सम्मलित हैं:[7]

  • सल्फ्यूरिक एसिड के साथ धातु, धातु हाइड्रॉक्साइड, धातु कार्बोनेट या धातु ऑक्साइड का इलाज करना
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2 H2O
CdCO3 + H2SO4 → CdSO4 + H2O + CO2

गुण

आयनिक सल्फेट के कई उदाहरण हैं, जिनमें से कई पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं। अपवादों में कैल्शियम सल्फेट, स्ट्रोंटियम सल्फेट, लेड (II) सल्फेट और बेरियम सल्फ़ेट सम्मलित हैं, जो खराब घुलनशील हैं। रेडियम सल्फेट ज्ञात सबसे अघुलनशील सल्फेट है। बेरियम व्युत्पन्न सल्फेट के ग्रेविमीट्रिक विश्लेषण में उपयोगी है: यदि कोई अधिकांश बेरियम लवणों का घोल जोड़ता है, उदाहरण के लिए बेरियम क्लोराइड, सल्फेट आयनों वाले घोल में, बेरियम सल्फेट सफेद पाउडर के रूप में घोल से बाहर निकल जाएगा। सल्फेट आयन उपस्तिथ हैं या नहीं यह निर्धारित करने के लिए यह सामान्य प्रयोगशाला परीक्षण है।

सल्फेट आयन या तो ऑक्सीजन (मोनोडेंटेट) या दो ऑक्सीजेन द्वारा केलेट या पुल के रूप में संलग्न लिगैंड के रूप में कार्य कर सकता है।[7]एक उदाहरण जटिल है Co(en)2(SO4)]+Br−[7]या तटस्थ धातु परिसर PtSO4(PPh3)2] जहां सल्फेट आयन denticity लिगैंड के रूप में कार्य कर रहा है। सल्फेट परिसरों में धातु-ऑक्सीजन बंधनों में महत्वपूर्ण सहसंयोजक चरित्र हो सकते हैं।

उपयोग और घटना

वाणिज्यिक अनुप्रयोग

नैपसेक स्प्रेयर (थैला स्प्रेयर) से सब्जियों पर सल्फेट का छिड़काव किया जाता है। नृवंशविज्ञान के वैलेंसियन संग्रहालय।

सल्फेट्स का व्यापक रूप से औद्योगिक रूप से उपयोग किया जाता है। प्रमुख यौगिकों में सम्मलित हैं:

  • जिप्सम, हाइड्रेटेड कैल्शियम सल्फेट के प्राकृतिक खनिज रूप का उपयोग प्लास्टर बनाने के लिए किया जाता है। निर्माण उद्योग द्वारा प्रति वर्ष लगभग 100 मिलियन टन का उपयोग किया जाता है।
  • कॉपर सल्फेट, सामान्य algaecide, अधिक स्थिर रूप (कॉपर (II) सल्फेट या CuSO4) गैल्वेनिक कोशिकाओं के लिए इलेक्ट्रोलाइट के रूप में प्रयोग किया जाता है।
  • आयरन (II) सल्फेट, मनुष्यों, जानवरों और पौधों के लिए मिट्टी के लिए खनिज पूरक में आयरन का सामान्य रूप है।
  • मैग्नीशियम सल्फेट (सामान्यतः एप्सम लवण के रूप में जाना जाता है), उपचारात्मक स्नान में प्रयोग किया जाता है।
  • लेड (II) सल्फेट, लेड-एसिड बैटरी के डिस्चार्ज के समय दोनों प्लेटों पर उत्पन्न होता है।
  • सोडियम लौरेठ सल्फेट, या एसएलईएस, शैंपू योगों में सामान्य डिटर्जेंट के रूप में किया जाता हैं।
  • पॉलीहैलाइट, K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O, उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रकृति में घटना

सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया, कुछ अवायवीय सूक्ष्मजीव, जैसे कि तलछट में रहने वाले या गहरे समुद्र के थर्मल वेंट्स के पास, रसायन विज्ञान के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्बनिक यौगिकों या हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण के साथ मिलकर सल्फेट्स की कमी का उपयोग करते हैं।

इतिहास

कुछ सल्फेट्स कीमियागर के लिए जाने जाते थे। लैटिन विट्रोलम, ग्लासी से विट्रियल लवण तथाकथित थे क्योंकि वे कुछ पहले ज्ञात पारदर्शी क्रिस्टल थे।[8] हरा थोथा लोहा (II) सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट है, FeSO4·7H2O; नीला थोथा ताँबा (II) सल्फेट पेंटाहाइड्रेट है, CuSO4·5H2O