Što su kisele soli?

Soli nastaju reakcijom kiseline i baze, poznatom kao reakcija neutralizacije. Kiseline mogu biti monoprotične, diprotske ili poliprotske, što znači da molekula kiseline može donirati jedan, dva ili više protona kada reagira s baznom molekulom – protoni obično imaju oblik vodikovog iona (H+). Monoprotične kiseline kao što su klorovodična kiselina (HCl) i dušična kiselina (HNO3) mogu tvoriti samo jednu vrstu soli, odnosno kloride i nitrate, ali diprotične i poliprotične kiseline mogu tvoriti više od jedne. Sumporna kiselina (H2SO4), na primjer, je diprotična jer može donirati jedan ili dva H+ iona i može tvoriti dvije serije soli, hidrogen sulfate i sulfate. Kada kiselina, u reakciji s bazom, donira manje od maksimalnog broja dostupnih protona, to je poznato kao djelomična neutralizacija i rezultat je kisela sol.

Ako se sumporna kiselina neutralizira dodavanjem baznog natrijevog hidroksida (NaOH), prvo nastaje kisela sol natrijevog hidrogensulfata: H2SO4 + NaOH -> NaHSO4 + H2O. Ako se doda više natrijevog hidroksida, nastaje neutralna sol natrijevog sulfata: NaHSO4 + NaOH -> Na2SO4 + H2O. Ortofosforna kiselina (H3PO4) je triprotična i tako tvori tri serije soli: dihidrogenfosfate, hidrogenfosfate i fosfate, od kojih su prve dvije kisele soli.

Kisele soli nisu nužno kisele. Natrijev hidrogen karbonat (NaHCO3), ili natrijev bikarbonat, može se smatrati kiselom soli ugljične kiseline – slabe diprotinske kiseline – i natrijevog hidroksida – jake baze – i može se pripremiti mjehurićima ugljičnog dioksida (CO2) u otopinu natrijev hidroksid. U početku nastaje natrijev karbonat: 2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O. Kako se dodaje više CO2, on reagira s natrijevim karbonatom i nastaje natrijev hidrogenkarbonat: Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2NaHCO3. Ova kisela sol je u otopini blago alkalna, zahvaljujući činjenici da HCO3-anion tvori ugljičnu kiselinu (H2CO3) i hidroksilne ione (OH-) u vodi, dajući višak hidroksilnih iona.

Postoje mnoge primjene za kisele soli. Korištenje natrijevog bikarbonata, ili “sode bikarbone”, kao sredstva za dizanje u pečenju je dobro poznato; lako reagira sa slabim kiselinama oslobađajući plin ugljični dioksid, stvarajući mjehuriće u smjesi za kolače. Natrijev hidrogensulfat, koji se također naziva natrijev bisulfat, tvori jako kiselu otopinu u vodi, a ponekad se koristi kao zamjena za sumpornu kiselinu za razne svrhe, kao što je završna obrada metala, snižavanje pH u bazenima i u dječjim kemijskim setovima . Kisele soli, posebno hidrogen fosfati i dihidrogen fosfati, također se široko koriste u puferskim otopinama.