鹽 (化學)

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鹽在化學中，是指一類金屬離子或銨根離子（NH4+）與酸根離子或非金屬離子結合的化合物，如硫酸鈣，氯化銅，醋酸鈉，一般來說鹽是複分解反應的生成物，如硫酸與氫氧化鈉生成硫酸鈉和水，也有其他的反應可生成鹽，例如置換反應。

鹽分為單鹽和合鹽，單鹽分為正鹽、酸式鹽、鹼式鹽，合鹽分為復鹽和絡鹽。其中酸式鹽除含有金屬離子與酸根離子外還含有氫離子，鹼式鹽除含有金屬離子與酸根離子外還含有氫氧根離子。複鹽溶於水時，可生成與原鹽相同離子的合鹽；絡鹽溶於水時，可生成與原鹽不相同的複雜離子的合鹽——配合物。

通常在標準狀況下，不可溶的鹽會是固態，但也有例外，例如熔鹽及離子液體。可溶鹽的溶液及熔鹽有導電性，因此可作為電解質。包括細胞的細胞質、血液、尿液及礦泉水中都含有許多不同的鹽類。

強鹼弱酸鹽是強鹼和弱酸反應的鹽，溶於水顯鹼性，如碳酸鈉。而強酸弱鹼鹽是強酸和弱鹼反應的鹽，溶於水顯酸性，如氯化鐵。

## 鹽的性質

在化學上，鹽是由陽離子（正電荷離子）與陰離子（負電荷離子）所組成之電中性（不帶電荷）離子化合物。

- 和酸發生反應。複分解反應。

酸+鹽→新鹽+新酸（強酸→弱酸）這裡的鹽可以是不溶性鹽。

$$2HCl + Na2CO3 -> H2O + CO2 ^ + 2NaCl$$

碳酸不穩定會繼續分解成水和二氧化碳。

- 和鹼發生反應。複分解反應。

鹼（可溶）＋鹽（可溶）→新鹼＋新鹽

$$2NaOH + CuSO4 -> Cu(OH)2 v + Na2SO4$$

- 和鹽發生反應。複分解反應。

鹽（可溶）＋鹽（可溶）→兩種新鹽

$$CuSO4 + BaCl2 -> BaSO4 v + CuCl2$$

- 和某些金屬反應。置換反應

鹽＋金屬（某些）→新金屬＋新鹽 反應中的金屬一定要比鹽中的金屬活潑才可以把它給置換出來。請看金屬活動性。

$$Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu$$

## 鹽的分類

### 單鹽

正鹽是鹽類的一種，既不含能電離的氫離子，又不含氫氧根離子。

正鹽是酸和鹼完全中和的產物，但正鹽的水溶液不一定顯中性，如$Na2CO3$（碳酸鈉）溶液顯鹼性，$(NH4)2SO4$（硫酸銨）溶液顯酸性。酸跟鹼完全中和生成的鹽中，不會有酸中的氫離子，也不會有鹼中的氫氧根離子，只有金屬陽離子和酸根離子，這樣的鹽為正鹽。

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酸式鹽是鹽類的一種，由陽離子和多元酸的不完全電離酸根陰離子組成。由於陰離子中含有在水中可電離的氫原子，因此被稱作「酸式」鹽。但實際上，只有強酸（如硫酸）及少部分中強酸（如磷酸）的酸式鹽呈酸性，大多數弱酸的酸式鹽都因陰離子的水解而顯鹼性。

要注意的是，酸式鹽在以離子晶體形式存在時，陰離子並不電離出氫離子，氫離子是酸式酸根離子的一部分。在熔融狀態下，酸根離子也不電離。

鹼式鹽是鹽類的一種，除了含有金屬離子和酸根離子外，還含有氫氧根或氧離子的鹽類；也可認為是鹼的氫氧根沒有被酸完全中和所得的產物。

含羥基的鹼式鹽又稱為羥基鹽，可視為金屬離子、氫氧根及陰離子合成的鹽類，如鹼式碳酸銅（$Cu2(OH)2CO3$）、鹼式氯化鎂（$Mg(OH)Cl$）等為羥基鹽。

含氧基的鹼式鹽稱為氧化鹽，可視為金屬離子、氧離子（O2-）及陰離子合成的鹽類。如鹼式碳酸鉍（$Bi2O2(CO3)$）即為氧化鹽。

### 合鹽

復鹽是指含有兩種或以上的同種晶型的簡單鹽類，屬於化合物，溶於水會離解出所有的離子。復鹽通常可由混合這兩種鹽飽和溶液並結晶而製得。在自然界中廣泛存在，如明礬就是天然而有廣泛應用的複鹽。

### 絡鹽

絡鹽有配位單元的化合物。

## 鹽的屬性

### 顏色

鹽的顏色可以是純淨透明的（如氯化鈉）、不透明的或者是帶有金屬光澤的（如黃鐵礦）。大多數情況下鹽表面的透明或不透明只和構成該鹽的單晶體有關。當光線照射到鹽上時，就會被晶界（晶體之間的邊界）反射回來，大的晶體就會呈現出透明狀，多晶體聚集在一起則會看起來更像白色粉末一樣。

鹽有許多顏色，例如（溶液）：

- 黃色（例如鉻酸鈉）
- 橙色（例如重鉻酸鉀）
- 紅色（例如鐵氰化鉀）
- 淡紫色（例如氯化鈷）
- 藍色（例如硫酸銅、亞鐵氰化鐵）
- 綠色（例如六水合氯化鎳）
- 無色（例如氯化鈉、硫酸鎂），粉末狀時為白色

大部分礦物質、無機色素以及很多人工合成的有機染料都是鹽，有一些鹽能夠呈現出其它顏色是過渡元素的d軌道存在未成對電子導致的。

### 味道

不同的鹽可以激發不同的味覺，例如鹹味（氯化鈉）、甜味（乙酸鉛，若大量食用會導致鉛中毒）、酸味（酒石酸氫鉀）、苦味（硫酸鎂）或鮮味（穀氨酸鈉）。

### 氣味

強酸或強鹼鹽（強鹽）是不可揮發的，且沒有氣味。而弱酸或弱鹼鹽（弱鹽）則會根據共軛酸鹼對而產生不同的氣味（例如醋酸鹽則會有醋酸的味道，氰化氫則會有苦杏仁味等），此外弱酸或弱鹼鹽還會揮發和分解，並且由於水解反應和弱鹽合成的反應是可逆反應，因此當有水分存在時會加速弱鹽的分解。

### 溶解度

許多離子化合物都可以溶解在水或是類似的溶劑中，化合物的溶解度和組成的陰離子和陽離子以及溶劑都有關，因此有一特定的關係。陽離子當中，所有鈉離子、鉀離子及銨離子的鹽均可溶於水；而陰離子中，硝酸鹽離子及碳酸氫鹽離子的鹽類可在水中溶解。除了硫酸鋇、硫酸鈣及硫酸鉛外，大部份的硫酸鹽離子的鹽類也都可以溶於水。而鹵素鹽（氯、溴、碘），則汞、銅、銀、鉈、鉛不溶。不過若離子之間的鍵結很強，產生高度穩定的固體，在水中也就不易溶解，例如大部份的碳酸鹽就不溶於水，例如碳酸鉛及碳酸鋇等。

## 系統命名法

一般而言，無氧酸鹽的名字是非金屬元素名稱在前，金屬元素名稱在後，兩者名字之間添加「化」，稱為「某化某」。如果是含氧酸鹽，則鹽的名稱為酸的名稱後面之間添加元素名稱，稱為「某酸某」。如果某種金屬元素有多個化合價，那麼低化合價形成的鹽的名稱是在金屬元素名稱前添加「亞」，例如銅元素的氯化物中，如果銅的化合價為+2價，那麼形成的鹽CuCl2稱為「氯化銅」，如果化合價為+1價，形成的鹽CuCl稱為「氯化亞銅」。

含有相同陽離子或陰離子的一類鹽一般都會統稱為「某鹽」，例如「鈉鹽」、「硫酸鹽」等。

常見的形成鹽類的陽離子包括：

- 銨根NH4+
- 鈣離子Ca2+
- 亞鐵離子Fe2+
- 鐵離子Fe3+
- 鎂離子Mg2+
- 鉀離子K+
- 吡啶鎓陽離子C5H5NH+
- 季銨陽離子NR4+
- 鈉離子Na+

常見的形成鹽類的陰離子包括：

- 乙酸根CH3COO−（乙酸）
- 碳酸根CO32−（碳酸）
- 氯離子Cl−（鹽酸）
- 氰化物C≡N−（氰化氫）
- 硝酸根NO3−（硝酸）
- 亞硝酸根NO2−（亞硝酸）
- 磷酸根PO43−（磷酸）
- 硫酸根SO42−（硫酸）
- 硼酸根BO33- （硼酸）

## 有機離子的鹽類

一般鹽類會歸類為無機化合物，但也有一些有機化合物的鹽類，例如有機酸的鹽類就是有機化合物。其中較重要的是羧酸鹽，例如乙酸根CH3COO−和鈉離子Na+會形成乙酸鈉，和銅離子Cu2+會形成乙酸銅。乙酸只有一個COOH基，只帶-1價，檸檬酸有三個COOH基，帶-3價，形成的鹽類有檸檬酸鈉和檸檬酸鈣根，乙酸鹽和檸檬酸鹽的陰離子和陽離子都以離子鍵鍵結，不像一般有機化合物以間用共價鍵鍵結，因此稱為鹽類。

這些鹽類中較常用的是羧酸鹽，其中也包括脂肪酸鹽。像肥皂就是由許多不同分子量脂肪酸鈉及脂肪酸鉀的混合物。這類長鏈脂肪酸的鹽類就沒有晶體的結構。

類似硫酸根SO42−的磺酸根$R-O-{SO3}^{-}$也是有機酸根的一種，磺酸鹽是洗髮精及沐浴乳中常見的表面活性劑。醇類的酸性很弱，一般不會稱為酸，不過其羥基氫被金屬取代後會形成醇鹽。醇鹽在水中會水解，產生對應的醇類，以下是醇鹽和金屬鹼酐水解反應的比較。

水解反應

乙醇鈉｜$\mathrm {C_2H_5ONa + H_2O \longrightarrow \ C_2H_5OH + Na^+ + OH^-}$

氧化鈉｜$\mathrm {Na_2O + H_2O \longrightarrow \ 2 \ Na^+ + 2 \ OH^-}$

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也有些有機的陽離子會形成鹽類，例如類似銨根離子（NH4+）的季銨陽離子，季銨陽離子是由一個氮原子和四個烷基（${R}{-}$）組成，帶一個正電荷。例如溴化十六烷基三甲銨中，十六烷基三甲銨離子是陽離子，和陰離子溴離子形成鹽類。實用的季銨鹽類也有類似的結構，季銨陽離子中只有一個長鏈的烷基，當溶於水中，陽離子有表面活性劑的作用。這類物質在生物體新陳代謝中有重要的作用，例如維生素B中的膽鹼就是季銨鹽類。

在氨分子（NH3）中加入一個氫離子（H+）就變成銨離子（NH4+），同樣的在有機胺中加入一個氫離子就變成陽離子。例如一級胺（$R-NH2H$，R為烷基）加入一個氫離子就變成陽離子（$R-{NH3}^{+}$）這類的化合物比原來的化合物極性要強，因此在水中的溶解度比原來的化合物要高。例如一些含氮的藥物會和鹽酸反應來產生鹽酸胺類化合物，人體對於這類化合物的吸收度比原來的含氮藥物要好。也有些藥物是和溴化氫或氟化氫反應成類似的藥物。

內鹽也稱為兩性離子，是一種特殊的化合物，化合物中同時有帶正電及帶負電的原子，但是帶正電和負電的原子不同（在一些定義中限定是未具有相鄰正負電荷的化合物），像許多胺基酸都屬於內鹽。若胺基酸中包含羧基（${-COO}^{-}$）和一個胺基（$-{NH3}^{+}$），就是內鹽，會在不同的反應中呈酸性或是鹼性。不過內鹽和一般電解質不同，溶於水中只有微弱的導電性（兩性物質）。

### 有機陰離子和陽離子的例子

有機化合物的陰離子

分類｜舉例｜結構

羧酸根｜乙酸根｜

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棕櫚酸根｜

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檸檬酸｜

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有機硫化物｜十二烷基硫酸根｜

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醇鹽｜乙醇鹽｜

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有機化合物的陽離子

分類｜舉例｜結構

季銨陽離子｜溴化十六烷基三甲銨｜

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膽鹼｜

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胺類｜苯胺鹽類｜

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有機化合物的內鹽

分類｜舉例｜結構

甜菜鹼｜甜菜鹼｜

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胺基酸｜丙胺酸｜

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## 鹽的製備

鹽可以通過化學反應而製備，包括有：

- 鹽基與酸，例如NH3 + HCl → NH4Cl
- 金屬與酸，例如Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
- 金屬與非金屬，例如Ca + Cl2 → CaCl2
- 鹼與酸性氧化物，例如2 NaOH + Cl2O → 2 NaClO + H2O
- 酸與鹼性氧化物，例如2 HNO3 + Na2O → 2 NaNO3 + H2O
- 鹽也可以由不同的鹽溶液混合，其中的離子發生重組，形成溶解度較低的鹽（另見：溶解平衡），例如$Pb(NO3)2 + Na2SO4 -> PbSO4 + 2NaNO3$