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Sulfate

Calciumsulfat
Eisensulfat
Alaun
Kaliumhydrogensulfat
Kupfersulfat
Natriumsulfat
Zinksulfat
 
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Sulfate sind die Salze der Schwefelsäure, sie enthalten das Sulfat-Anion [SO4]2- oder das Hydrogensulfat-Anion [HSO4]-. Alaune wie Kaliumaluminiumsulfat oder Kaliumchrom(III)-sulfat sind Doppelsalze mit einem einwertigen und einem dreiwertigen Kation. Vitriole wie Kupfervitriol, oder Eisenvitriol sind kristallwasserhaltige Sulfate zweiwertiger Metalle. In der organischen Chemie werden die Ester der Schwefelsäure manchmal auch als Sulfate bezeichnet.
 
 
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Sulfate kommen in der Natur häufig vor und besitzen für viele Anwendungen eine technische Bedeutung. Der in der Natur vorkommende Gips ist den Mineraliensammlern als Selenit bekannt, er ist aus Calciumsulfat aufgebaut. Er bildet oft schöne, stabförmige Kristalle oder durchsichtige Plättchen, die als Marienglas bezeichnet werden. Derb kommt er in weißen Massen als Alabastergips vor. Die Gips-Kristalle enthalten Wasser-Moleküle, die in das Ionengitter des Salzes eingebaut sind. Beim Erhitzen wird das Kristallwasser frei, und es entsteht gebrannter Gips. Dieser wird für das Ausspachteln von Rissen und Löchern in Wänden oder für Gipsbinden bei Knochenbrüchen verwendet. Zu den Sulfat-Mineralien zählen auch Anglesit, Baryt, Chalkanthit oder Coelestin. Auch Trinkwasser und Mineralwasser enthalten Sulfate.
 
 
Chemische Eigenschaften und Herstellung
 
Die meisten Sulfate sind gut wasserlöslich. Schwer löslich ist das Calciumsulfat und fast gar nicht löslich sind Bariumsulfat und Bleisulfat. Besonders die Alkali- und Erdalkalisulfate wie Kaliumsulfat, Magnesiumsulfat oder Calciumsulfat verhalten sich beim Erhitzen sehr stabil. Hydrogensulfate wie Kaliumhydrogensulfat zersetzen sich beim Erwärmen unter Wasserabgabe zu Disulfaten, beim starken Erhitzen auch unter Schwefeltrioxidbildung zu Sulfaten. Sie bilden mit Wasser eine saure Lösung.


 
Metalle und verdünnte Schwefelsäure
 
Schwefelsäure + Metall
Metallsulfat + Wasserstoff

Schwefelsäure + Magnesium
Magnesiumsulfat + Wasserstoff

Schwefelsäure + Zink
Zinksulfat + Wasserstoff

Schwefelsäure + Kupfer
keine Reaktion

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Sulfate entstehen, wenn verdünnte Schwefelsäure mit unedlen Metallen reagiert. Unter Bildung von Wasserstoff entstehen die entsprechenden Metallsalze. Mit Zink erhält man zum Beispiel Wasserstoff und Zinksulfat, das in der farblosen Lösung gelöst bleibt. Die Sulfat-Anionen [SO4]2- werden in der analytischen Chemie mit Bariumchlorid chemisch nachgewiesen.

 
 
Chemischer Nachweis der Sulfate
 
Eine Substanzprobe oder eine Lösung wird zunächst mit ein paar Tropfen Salzsäure angesäuert. Wenn sich nach der Zugabe von Bariumchlorid ein weißer Niederschlag bildet, liegen Sulfat-Ionen vor. Dabei fällt aus der Lösung weißes, unlösliches Bariumsulfat aus. 
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Nachweis der Sulfat-Anionen:
[SO4]2-  +  Ba2+  BaSO4
 

 
 
Weitere Informationen
 
Arbeitsblatt: Analyse unbekannter Substanzen
Schwefelsäure
Sulfatnachweis im virtuellen Labor
 
 
Copyright: T. Seilnacht