Человечеству известно свыше полумиллиона неорганических и 10 миллионов органических соединений. Среди всего этого количества имеется большое разнообразие компонентов, обладающих сложным строением и уникальными свойствами, что позволяет их применять в медицинских и химических целях.
При этом есть достаточно простые вещества, которые активно используются в бытовой сфере и отличаются высоким уровнем важности для человека. К таким веществам можно отнести поваренную соль. Ее также применяют в химической промышленности, где именуют хлоридом натрия.
В технологической сфере бытовую соль называют галитом, так как именно этот минерал образуется в природе, где имеются большие залежи данного вещества. Следует более детально изучить агрегатное состояние, в котором пребывает рассматриваемое вещество. Также требуется изучить строение, имеющиеся у соли свойства, особенности ее добычи, использование, а также историю развития массового употребления.
Химия 17. Свойства соли — Академия занимательных наук
Какие состояния бывают у соли?
Здесь все зависит от того, какое именно вещество рассматривается. Все ученики, которые учатся в 7 классе и старше, могут без труда определить агрегатное состояние, в котором находится бытовая соль, потому что они часто встречаются с данным веществом.
Для определения состояния не нужно использовать специальные методики или инструменты, так как все становится очевидным даже при взгляде невооруженным взглядом. Соль хранится в кристаллах мелкого и крупного размера. Как правило, они обладают кубической формой. В то же время, если растворить соль, то ее агрегатное состояние меняется, и она становится жидкой.
Такой эффект получается и в том случае, ели осуществляется расплавление твердой соли, для чего необходимо воздействие высокой температуры. Стоит отметить, что в обычных условиях соль нельзя встретить только в газообразном виде, хотя при выполнении определенных действий она может пребывать и в виде газа.
Условия, при которых вещество будет менять свое агрегатное состояние
Основным условием, которое позволяет расплавить соль из твердого состояния в жидкое, является воздействие температуры не ниже 800 градусов Цельсия. Чтобы перевести хлорид натрия из жидкого состояния в газообразное, обязательно требуется воздействие температуры 1400 градусов Цельсия. Если кипятить жидкость при такой или более высокой температуре, то со временем структурные компоненты будут переводиться в ионы Cl- и Na+. Соответственно, на основе этого можно прийти к выводу, что естественным агрегатным состоянием бытовой соли является твердое, в котором она находится в природных условиях. Высокая разница температур, необходимая для перехода с одного агрегатного состояния в другое, определяется особенностями строения кристаллической решетки хлорида натрия.
физические свойства раствора поваренной соли
Кристаллическая решетка
У соли кристаллическая решетка обладает правильным кристаллами кубической формы с центрированными гранями. Сами кристаллы являются прозрачными. В углах решетки, образующих узлы для соединения, располагаются отрицательно заряженные ионы хлорида, которые чередуются с положительно заряженными ионами натрия.
За счет того, что данные атомы обладают резким различием электроотрицательности, они формируют достаточно мощное электростатическое напряжение. Соответственно, чтобы разрушить данное напряжение, нужно приложить много усилий. Это может быть как механическое воздействие на кристалл, так и высокая температура. Данную разновидность решетки называют ионной.
Он встречается у многих видов солей, куда относятся соли переходных металлов, щелочноземельные, щелочные и прочие. Все это объясняет, почему температура кипения и плавления у данного материала является достаточно высокой.
Стоит отметить, что здесь можно получить кристаллы пирамидальной формы, а не только кубической. Они могут иметь 8, 12 или 20 граней. Чтобы получить такой тип кристаллов, требуется управлять температурой выпаривания раствора соли с помощью особых методик.
Вне зависимости от этого, внутренняя часть получаемых кристаллов содержит жидкость, если для создания раствора используется вода. NaCl является химической формулой хлористого натрия. Здесь отображаются элементы, входящие в состав.
Физические свойства соли
У хлорида натрия есть несколько особых физических свойств, выделяющих его на фоне остальных веществ. К наиболее значимым относятся:
- кристаллы обладают высоким уровнем твердости;
- цвет кристалла зависит от того, какие примеси используются при добыче (могут быть розовые, белые, фиолетовые, голубые и красные оттенки);
- чистое вещество без примесей обладаете кристально белым оттенком;
- для растворения в воде вещество;
- для растворения в воде должно быть соотношение 100 к 30;
- высокий уровень растворимости зависит от наличия диполей воды, ассоциирующих рядом с собой ионы хлора и натрия, что разрушает электростатическое напряжение и рушить решетку;
- температура плавления составляет 800 градусов Цельсия, а температура кипения – 1400 градусов Цельсия;
- хлорид натрия имеет соленый вкус;
- запах соли не является четко выраженным.
Химические свойства соли
Как и прочие виды соли, хлорид натрия вступает с другими солями в реакцию обмена. При этом обязательно выделяются газы, выпадает осадок или формируются вещества с низким уровнем диссоциации. При соединении соли с AgNO3 получается NaNO3 и AgCL. После реакции остается белый творожистый осадок. Это является качественной реакцией на отрицательно заряженный ион хлорида.
Реакция с металлами, которые стоят в электрохимическом ряде активности металлов левее натрия, проходит следующий образом. При соединении К с хлоридом натрия получается KCL и Na.
В водяном растворе происходит диссоциация на свободные ионы, которые гидратированные диполями жидкости. В итоге получаются положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора. Это приводит к появлению раствора поваренной соли. Он является электролитом.
Вещество не подвержено гидролизу, потому что для его образования используется сильное основание и сильная кислота.
Во время электролиза разделяется, выделяя каустик и свободные продукты. Это позволяет получить Na, Cl2 и NaOH.
Где соль можно обнаружить в природе?
Поваренную соль часто можно встретить в природе, хотя несколько веков назад это был редкий продукт, что влияло на его стоимость. В средневековье люди не знали как добывать соль из природы. Сейчас считается, что галит относится к неисчерпаемым ресурсам. В океанах и морях имеется много соленой воды, как и в некоторых озерах и источниках.
Добыча соли, а также переработка осуществляется благодаря применению особых технологий, так как без обработки соль употреблять в пищу не рекомендуется. В ней содержится большое количество примесей.
Для добычи существует несколько методов. Одним из них является проведение подземных работ. Также это может осуществляться путем добычи из пластов, которые находятся в водоемах. Соленую воду могут выпаривать или вымораживать, что позволяет выделить хлорид натрия из жидкости. Все эти методы дают возможность получить кристаллы галита.
Многие из них оказываются достаточно крупными, поэтому необходимо провести измельчение. Стоит отметить, что существует также фторированная, йодированная и прочие разновидности солей, применяемых как в бытовых, так и в технических целях.
Изучение
Изучение данного вещества, его агрегатного состояния и структуры, начинается со школьной программы. На уроках химии исследуются химические качества и свойства материала, с учетом всего многообразия. Ученики получают первое представление о формулах, химической основе вещества, реакциях. Приводится таблица солей с их уровнем растворимости относительно других элементов.
Существенной характеристикой здесь выступает плавкость хлорида натрия. Именно на данном свойстве выстраивается один из способов добычи данного вещества из природы.
Благодаря изображениям и таблице можно определить уровень плавкости вещества, температуру его кипения, а также перехода в газообразное состояние. Хлорид натрия также исследуется в рамках физики и биологии. Соответственно, многие задачи выстраиваются на уровне связей нескольких предметов.
Источник: salt-trade.ru
Агрегатное состояние поваренной соли
Более 10 миллионов органических и более 500 тысяч неорганических соединений известно химикам на сегодняшний день. Среди них есть сложные по строению и свойствам, которые применяются только в химических или медицинских целях. А есть те, что совсем не сложно устроены и очень распространены в быту. Но от этого не менее важны и значимы.
К одному из таких веществ относится поваренная соль. В быту ее называют еще пищевой, а в химической промышленности именуют хлоридом натрия или хлористым натрием. В технологической промышленности ее называют минералом, который она образует в природе, — галитом, а также каменной солью или твердой каменной солью. Рассмотрим подробнее агрегатное состояние поваренной соли, строение, свойства, добычу, применение и историю введения в массовое потребление.
В 8-м классе школьники изучают в курсе химии чистые вещества и смеси. Наша статья поможет им.
В каких состояниях существует поваренная соль?
Что такое агрегатное состояние веществ и каким оно бывает? Это зависит от того, о каком веществе идет речь. Каждый ученик старше 7 класса может назвать агрегатное состояние поваренной соли, потому что это то вещество, которое находится у каждого дома. Сегодня без него сложно современному человеку представить свою жизнь.
К тому же агрегатное состояние поваренной соли совершенно очевидно невооруженным глазом — мелко или крупно дисперсные кристаллики правильной кубической формы. Однако, растворив соль в воде, мы получим ее уже в другом агрегатном состоянии — жидком. То же самое мы получим, если просто расплавим кристаллы при высокой температуре. Единственное состояние, которое для соли не характерно, — это газообразное. Но при определенных условиях можно получить и его.
Условия для изменения агрегатного состояния
- Чтобы получить соль в жидком состоянии путем плавки твердых кристаллов естественного происхождения, необходимо применить температуру, равную 800 о С.
- Для перевода соли в газообразное состояние расплавленные кристаллы нужно довести до кипения (примерно 1400 о С) и кипятить до полного перехода структурных компонентов в ионы (Na + и CL — ).
- Твердое агрегатное состояние поваренной соли — это ее естественный вид в природных условиях.
Почему происходит такой разброс температур при манипуляциях с кристаллами? Объясняется это строением кристаллической решетки.
Кристаллическая решетка
Она представляет собой правильные гранецентрированные кубические прозрачные кристаллы. В каждом углу куба (узлах кристаллической решетки) находятся чередующиеся положительно заряженные ионы Na + и отрицательно заряженные ионы CL — . Благодаря резко различающейся электроотрицательности этих атомов между ними возникает настолько сильное электростатическое притяжение, что для разрушения его необходимо приложить жесткие условия (высокую температуру, механическое воздействие). Такой тип кристаллической решетки носит название ионной, и он характерен для всех солей щелочных, щелочноземельных и переходных металлов.
Именно поэтому температура поваренной соли (как для плавления, так и для кипения) настолько высока. Однако можно получить кристаллы не только кубической формы, но и пирамидальной (восьми-, двенадцати- и двадцатигранной). Для этого необходимо просто регулировать температуру выпаривания соленого раствора определенным образом. В любом случае внутренняя полость кристаллов остается заполнена жидкостью, если речь идет о растворе соли в воде.
В этой статье говорится о растворимости — способности веществ образовывать растворы. Отсюда можно.
Химическая формула хлористого натрия проста и выражается элементным составом NaCL.
Физические свойства галита
Физические свойства хлорида натрия можно описать несколькими пунктами:
- Твердые кристаллы белого, розового, голубого, фиолетового, красного цвета. Окраска зависит от наличия примесей при добыче. Чистое вещество кристально белого цвета.
- Растворяется в воде в соотношении примерно 100/30 (в 100 г воды 30 г соли). Хорошая растворимость объясняется присутствием диполей воды, которые ассоциируют вокруг себя ионы натрия и хлора, вызывая разрушение электростатического притяжения между ними и, как следствие, разрушение кристаллической решетки.
- Плавится и закипает при высоких температурах (800-1400 о С).
- Имеет едва уловимый приятный запах.
- Соленый на вкус.
Химические свойства хлористого натрия
Как и любая растворимая средняя соль, хлористый натрий способен вступать во взаимодействия с:
- Другими солями по реакции обмена (обязательное условие: реакции выделения газа, выпадения осадка или образования малодиссоциируемого вещества): NaCL + AgNO3 = NaNO3 + AgCL (белый творожистый осадок). Это качественная реакция на ион CL -.
- С металлами, стоящими в ЭХРНМ левее натрия: К + NaCL = KCL + Na.
- Диссоциирует в водном растворе на свободные гидратированные диполями воды ионы: NaCL (водный р-р) = Na + + CL — . В результате образуется раствор поваренной соли, который является сильным электролитом.
- Гидролизу не подвергается, так как является солью, образованной сильной кислотой и сильным основанием.
- При электролизе (действие электрического тока) разлагается с образованием свободных продуктов и едкого натра (каустика): NaCL = Na + Cl2 + NaOH.
Где в природе содержится хлорид натрия?
В настоящее время поваренная соль — вещество, часто встречаемое в природе. И хотя так было всегда, но в древние времена и времена средневековья она считалась очень дорогим продуктом. Все это от того, что не знали способов добычи соли из природных источников. А таких источников в мировых запасах очень много — галит считается почти неограниченным природным ресурсом. Где же соль находится в природе?
- Моря и океаны с соленой водой.
- Соленые озера.
- Соленые источники.
- Подземные воды.
- Воды лиманов.
Добыча галита
Извлечение и переработка соли имеют свою технологию, поскольку просто добытое вещество чаще всего к употреблению непригодно из-за высокого содержания посторонних примесей. Добывают галит по-разному, например:
- путем подземных работ;
- из пластов на дне соляных водоемов;
- выпариванием или вымораживаем соленой морской или океанской воды;
- выпариванием подземных вод.
Любой из способов дает возможность получить кристаллы галита. Однако для употребления в пищу они должны пройти еще один вид обработки — измельчение. Ведь вряд ли кто-то использует дома при приготовлении пищи крупный кристалл поваренной соли. Чаще всего ее приобретают в уже очищенном от примесей, измельченном практически в порошок виде. Также существуют виды соли йодированной, фторированной и так далее не только для пищевых, но и технических целей.
Применение каменной соли
Области применения и использования хлорида натрия весьма обширны. Основные из них вместе с примерами и результатами приведены в таблице.
| Отрасль промышленности | Основа использования соли | Результат |
| Ландшафтное строительство | Смягчение грунта при низких температурах и устранение утечки воды | Построение оросительных каналов и водоемов |
| Медицина | Сходство раствора соли с кровью человека. Кровезаменяющий раствор хлорида натрия (0,85%), называемый физиологическим | Восстановление кровяного баланса после обширных кровепотерь, нормализация работы натрие-калиевого насоса в сердечно-сосудистой системе, поддержание постоянства состава желудочного сока |
| Химическая | Синтезы практически значимых веществ на основе сырья хлористого натрия | Получают: гидрокарбонат натрия, соляную кислоту, металлический натрий, хлор, гидроксид натрия, стекло, пластмассы, мыло, бумагу и другие продукты |
| Пищевая | Антисептическое и антибактериальное действие соли | Консервирование продуктов (мясо, рыба, овощи), улучшение вкусовых качеств пищи |
| Металлургическая | Физические и химические свойства соли | Получение алюминия, солевых батареек, фильтров |
| Кожевенная | Антисептическое и антибактериальное действие соли | Обработка меха и сыромятной кожи при дублении |
История появления в быту
Соль появилась на столах в каждом доме далеко не сразу. Когда-то она ценилась на вес золота, причем в самом прямом смысле. Еще в XVIII веке некоторые народы Африки обменивали горсть соли на горсть золотого песка. Чуть позже в Эфиопии брусочки соли были стандартной валютой.
В Древнем Риме военным легионерам даже месячное жалованье выдавали этим веществом, что со временем привело к называнию их солдатами. Дети бедных африканских народов просто лизали каменные куски повареной соли как лакомство. В Голландии она использовалась для наказания преступников, для пытки. Провинившемуся вообще не давали соль, и человек за короткое время умирал.
Впервые выделять и потреблять в пищу это вещество люди научились еще в древности. Тогда было обнаружено, что соль содержится в растениях. Поэтому их сжигали, а золу использовали как приправу. Позже в Китае научились выпаривать соль из морской воды, и процесс развития методов ее получения начал продвигаться быстрее.
На Руси соль добывали из озер (самые знаменитые соленые озера России до сих пор — Эльтон и Баскунчак). Тогда промысловое значение вещества являлось очень редким явлением. Добывали его только немногие купцы, которые затем продавали втридорога. Позволить себе иметь соль могли только богатые и знаменитые люди. Со временем производство и добыча наладились.
Стали использоваться разные способы добычи и обработки, и на сегодняшний день одно из самых распространенных бытовых веществ — поваренная соль. Химия этого соединения, свойства, применение в медицине и других отраслях стали известны примерно с XVI-XVII веков.
Изучение в школьном курсе
Изучение структуры и агрегатного состояния, а также химических свойств поваренной соли начинается со школьной скамьи, в рамках такой дисциплины, как химия (8 класс). Соли в школьном курсе исследуются во всем их многообразии в природе. Ученики получают представление о химической основе, эмпирических формулах, основных физических и химических свойствах. Для простоты и удобства запоминания формул и физических свойств на форзаце учебника обычно располагаются соли, таблица которых дает представление об их растворимости в воде. Там же можно найти информацию о растворимости кислот, щелочей и оснований.
Важной характеристикой солей является их плавкость, на основе которой также построена их добыча в природе. Учащимся легко сориентироваться при решении задач на плавкость соли. Таблица и графические изображения позволяют не только увидеть, легкоплавко вещество или тугоплавко, но и определить примерную температуру плавления и кипения.
Обычно такие таблицы также располагаются в учебниках («Химия», 8 класс). Соли должны изучаться в контексте таких наук, как биология и физика. Поэтому множество задач для учащихся построено именно на интеграции межпредметных связей.
Источник: autogear.ru
Состав хлорида натрия (NaCl), свойства, применение, токсичность
хлорид натрия, также называемая поваренной солью или поваренной солью, представляет собой бинарную неорганическую соль натрия щелочного металла и галогена хлора. Это самый большой компонент пищевой соли, а его минеральная форма известна как галит. Молекулярная формула NaCl, и описывает стехиометрическое соотношение его ионов (Na + Cl — ), а не у дискретной молекулы (Na-Cl)
Хлорид натрия представляет собой кристаллическое белое твердое вещество, которое образуется в результате сочетания натрия, серебристо-белого металла, который бурно реагирует с водой, и элемента хлора, ядовитого, едкого, бледно-зеленого газа..
На верхнем изображении показана часть кристаллов NaCl. Как это возможно, что два элемента столь же опасны, как Na и Cl2, может образовываться пищевая соль? Во-первых, химическое уравнение его образования:
Ответ заключается в природе ссылки в NaCl. Будучи ионным, свойства Na + и Cl — они по диагонали отличаются от их нейтральных атомов.
Натрий является жизненно важным элементом, но в его ионной форме. На + является основным внеклеточным катионом с концентрацией приблизительно 140 мг-экв / л, и вместе с сопровождающими его анионами Cl — и HCO3 — (бикарбонат), в основном ответственны за величину осмолярности и внеклеточного объема.
Кроме того, Na + отвечает за генерацию и проведение нервных импульсов в нейрональных аксонах, а также за инициацию сокращения мышц.
NaCl использовался с древних времен для придания аромата пище и сохранения мяса благодаря его способности уничтожать бактерии и предотвращать порчу.
Это также необходимо для производства гидроксида натрия (NaOH) и молекулярного хлора (Cl2) путем взаимодействия NaCl с водой при гидролизе:
В катоде (-) Н накапливается2 (г) и NaOH. Между тем Cl накапливается на аноде (+)2 (G). Гидроксид натрия используется при производстве мыла и хлора при производстве пластика ПВХ.
- 1 Структура хлорида натрия
- 1.1 Унитарная ячейка
- 2.1 Молекулярная формула
- 2.2 Молекулярный вес
- 2.3 Физическое описание
- 2,4 Цвет
- 2.5 Вкус
- 2.6 Точка кипения
- 2.7 Точка плавления
- 2.8 Растворимость в воде
- 2.9 Растворимость в органических растворителях
- 2.10 Плотность
- 2.11 Давление пара
- 2.12 Стабильность
- 2.13 Разложение
- 2.14 Вязкость
- 2.15 Коррозия
- 2,16 рН
- 3.1 В еду
- 3.2 Промышленное использование
- 3.3 Дома
- 3.4 Другое использование
- 3.5 Терапевтическое использование
- 4.1 Проглатывание
- 4.2 Раздражение и физический контакт
Структура хлорида натрия
Компактная кубическая структура хлорида натрия представлена на верхнем рисунке. Объемные зеленые сферы соответствуют анионам Cl — , в то время как белый, к катионам Na + . Обратите внимание, что кристалл NaCl состоит из сети ионов, упорядоченных по электростатическим взаимодействиям в соотношении 1: 1..
Хотя столбцы показаны на изображении, связи не ковалентные, а ионные. Использование столбцов полезно при отображении координационной геометрии вокруг иона. Например, в случае NaCl каждый Na + окружен шестью Cl — (белый октаэдр), и каждый Cl — из шести Na + (зеленый октаэдр).
Следовательно, он имеет координацию (6,6), номера которой указывают, сколько соседей окружает каждый ион. Число справа указывает на соседей Na + , в то время как слева — .
Другие представления опускают использование полос, чтобы выделить октаэдрические отверстия, которые имеет структура, которые являются результатом межузельного пространства между шестью анионами Cl. — (или катионы Na + упаковано. Такое расположение наблюдается в других моно (MX) или многоатомных неорганических солях и называется солью драгоценного камня..
Унитарная ячейка
Элементарная ячейка каменной соли является кубической, но какие именно кубы точно представляют ее на изображении выше? Октаэдры дают ответ. Оба покрывают в общей сложности четыре маленьких кубика.
У этих кубиков есть части ионов в их вершинах, краях и гранях. Соблюдая осторожность, ион Na + он расположен в центре и двенадцать из них по краям. Ион на одном ребре может быть разделен на четыре куба. Таким образом, есть 4 иона Na + (12 × 1/4 + 1 = 4).
Для ионов Cl — , восемь расположены в вершинах и шесть по краям. Поскольку ионы, расположенные в вершинах, делят пространство с восемью другими кубами, а на краях с шестью, они имеют 4 иона Cl — (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).
Предыдущий результат интерпретируется следующим образом: в элементарной ячейке NaCl имеется четыре катиона Na + и четыре Cl-аниона — ; пропорция, которая соответствует химической формуле (Na + для каждого Cl — ).
свойства
Молекулярная формула
Молекулярный вес
Физическое описание
Кристаллическое твердое вещество.
Источник: ru.thpanorama.com