Хлорид натрия: способы получения и химические свойства
Хлорид натрия NaCl — соль щелочного металла натрия и хлороводородной кислоты. Белое кристаллические вещество. Плавится и кипит без разложения. Умеренно растворяется в воде (гидролиза нет);
Относительная молекулярная масса Mr = 58,44; относительная плотность для ж. и тв. состояния d = 2,165; tпл = 800,8º C; tкип = 1465º C;
Способ получения
1. Хлорид натрия можно получить путем взаимодействия натрия и разбавленной хлороводородной кислоты, образуются хлорид натрия и газ водород:
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑.
2. При комнатной температуре, в результате взаимодействия натрия и хлора, образуется хлорид натрия:
2Na + Cl2 = 2NaCl
3. Концентрированный раствор гидроксида натрия реагирует с концентрированным раствором хлорида аммония при кипении. При этом образуются хлорид натрия, газ аммиак и вода:
NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3↑ + H2O
4. При взаимодействии с разбавленной и холодной хлороводородной кислотой пер окси д натрия образует хлорид натрия и пероксид водорода:
5. Разбавленная хлороводородная кислота реагирует с гидроксидом натрия . Взаимодействие хлороводородной кислоты с гидроксидом натрия приводит к образованию хлорида натрия и воды:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
6. В результате взаимодействия сульфата натрия и хлорида бария образуется сульфат бария и хлорид натрия:
Качественная реакция
Качественная реакция на хлорид натрия — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование белого творожного осадка:
1. При взаимодействии с нитратом серебра , хлорид натрия образует нитрат натрия и осадок хлорид серебра:
NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl↓
Химические свойства
1. Хлорид натрия вступает в реакцию со многими сложными веществами :
2.1. Хлорид натрия взаимодействует с кислотами :
2.1.1. Хлорид натрия в твердом состоянии при кипении реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сульфата натрия и газа хлороводорода:
а если температуру опустить до 50º С, то твердый хлорид натрия и концентрированная серная кислота образуют гидросульфат натрия и газ хлороводород:
2.2. Хлорид натрия способен вступать в реакцию обмена со многими солями :
2.2.1. Твердый хлорид натрия реагирует с концентрированной и горячей серной кислотой и твердым перманганатом калия . Взаимодействие хлорида натрия с перманганатом калия и серной кислотой приводит к образованию сульфата марганца, натрия, калия, газа хлора и воды:
2.2.2. Хлорид натрия взаимодействует с гидросульфатом натрия при температуре 450–800º C . При этом образуются сульфат натрия и хлороводородная кислота:
2.2.3. При взаимодействии холодного хлорида натрия с насыщенным нитритом серебра выделяются нитрат натрия и осадок хлорид серебра:
NaCl + AgNO2 = NaNO2 + AgCl↓
Формула соли поваренной. Химическая формула: поваренная соль. Свойства поваренной соли
Поваренная соль — это хлорид натрия, применяемый в качестве добавки к пище, консерванта продуктов питания. Используется также в химической промышленности, медицине. Служит важнейшим сырьем для получения едкого натра, соляной кислоты, соды и других веществ. Формула соли поваренной — NaCl.
Образование ионной связи между натрием и хлором
Химический состав хлорида натрия отражает условная формула NaCl, которая дает представление о равном количестве атомов натрия и хлора. Но вещество образовано не двухатомными молекулами, а состоит из кристаллов. При взаимодействии щелочного металла с сильным неметаллом каждый атом натрия отдает валентный электрон более электроотрицательному хлору. Возникают катионы натрия Na + и анионы кислотного остатка соляной кислоты Cl — . Разноименно заряженные частицы притягиваются, образуя вещество с ионной кристаллической решеткой. Маленькие катионы натрия расположены между крупными анионами хлора. Число положительных частиц в составе хлорида натрия равно количеству отрицательных, вещество в целом является нейтральным.
Химическая формула. Поваренная соль и галит
Соли — это сложные вещества ионного строения, названия которых начинаются с наименования кислотного остатка. Формула соли поваренной — NaCl. Геологи минерал такого состава называют «галит», а осадочную породу — «каменная соль». Устаревшей химический термин, который часто употребляется на производстве, — «хлористый натрий». Это вещество известно людям с глубокой древности, когда-то его считали «белым золотом». Современные ученики школ и студенты при чтении уравнений реакций с участием хлорида натрия называют химические знаки («натрий хлор»).
Проведем несложные расчеты по формуле вещества:
1) Mr (NaCl) = Ar (Na) + Ar (Cl) = 22,99 + 35,45 = 58,44.
Относительная молекулярная масса составляет 58,44 (в а.е.м.).
2) Численно равна молекулярному весу молярная масса, но эта величина имеет единицы измерения г/моль: М (NaCl) = 58,44 г/моль.
3) Образец соли массой 100 г содержит 60,663 г атомов хлора и 39,337 г натрия.
Физические свойства поваренной соли
Хрупкие кристаллы галита — бесцветные или белые. В природе также встречаются месторождения каменной соли, окрашенной в серый, желтый либо голубой цвет. Иногда минеральное вещество обладает красным оттенком, что обусловлено видами и количеством примесей. Твердость галита по шкале Мооса составляет всего 2-2,5, стекло оставляет на его поверхности черту.
Другие физические параметры хлорида натрия:
- запах — отсутствует;
- вкус — соленый;
- плотность — 2,165 г/ см3 (20 °C);
- температура плавления — 801 °C;
- точка кипения — 1413 °C;
- растворимость в воде — 359 г/л (25 °C);
Получение хлорида натрия в лаборатории
При взаимодействии металлического натрия с газообразным хлором в пробирке образуется вещество белого цвета — хлорид натрия NaCl (формула поваренной соли).
Химия дает представление о различных способах получения одного и того же соединения. Вот некоторые примеры:
Окислительно-восстановительная реакция между металлом и кислотой:
2Na + 2HCl = 2NaCl + Н2.
Действие кислоты на оксид металла: Na2O + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H2O
Вытеснение слабой кислоты из раствора ее соли более сильной:
Для применения в промышленных масштабах все эти методы слишком дорогие и сложные.
Производство поваренной соли
Еще на заре цивилизации люди знали, что после засолки мясо и рыба сохраняются дольше. Прозрачные, правильной формы кристаллы галита использовались в некоторых древних странах вместо денег и были на вес золота. Поиск и разработка месторождений галита позволили удовлетворить растущие потребности населения и промышленности. Важнейшие природные источники поваренной соли:
- залежи минерала галита в разных странах;
- вода морей, океанов и соленых озер;
- прослойки и корки каменной соли на берегах соленых водоемов;
- кристаллы галита на стенках вулканических кратеров;
- солончаки.
В промышленности используются четыре основных способа получения поваренной соли:
- выщелачивание галита из подземного слоя, испарение полученного рассола;
- добыча в соляных шахтах;
- выпаривание морской воды или рассола соленых озер (77% от массы сухого остатка приходится на хлорид натрия);
- использование побочного продукта опреснения соленых вод.
Химические свойства хлорида натрия
Сферы применения каменной соли
Хлорид натрия снижает температуру плавления льда, поэтому зимой на дорогах и тротуарах используется смесь соли с песком. Она впитывает в себя большое количество примесей, при таянии загрязняет реки и ручьи. Дорожная соль также ускоряет процесс коррозии автомобильных кузовов, повреждает деревья, посаженные рядом с дорогами. В химической промышленности хлорид натрия используется как сырье для получения большой группы химических веществ:
- соляной кислоты;
- металлического натрия;
- газообразного хлора;
- каустической соды и других соединений.
Кроме того, поваренная соль применяется в производстве мыла, красителей. Как пищевой антисептик используется при консервировании, засолке грибов, рыбы и овощей. Для борьбы с нарушениями работы щитовидной железы у населения формула соли поваренной обогащается за счет добавления безопасных соединений йода, например, KIO3, KI, NaI. Такие добавки поддерживают выработку гормона щитовидной железы, предотвращают заболевание эндемическим зобом.
Гидролиз соли — это реакция взаимодействия соли с водой, приводящая, в зависимости от природы соли, к образованию кислоты и основания
Таким образом, гидролиз – это процесс, обратный нейтрализации (реакции между кислотой и основанием с образованием воды, сопровождающейся выделением теплоты).
| ΔН>0; кислота + основание |  нейтрализация  гидролиз | Соль + вода; ΔН + + CN — , H2O В этом случае происходит связывание ионов Н + с ионами CN — в молекулы очень слабой синильной кислоты (HCN). В результате в растворе увеличивается концентрация ионов [ОН — ], так как произведение [H + ] NaCN + H2O « NaOH + HCN. В ионной форме Na + + CN — + H2O « Na + + OH — + HCN. В сокращенной ионной форме CN — + H2O « HCN + OH — , (рН>7). Гидролиз солей многоосновных слабых кислот идет обычно в несколько стадий, и продуктами гидролиза являются кислые соли. Например, гидролиз карбоната калия идет в две стадии: В ионной форме 2K + + CO3 2- + H2O « K + + HCO3 — + K + + OH — . В сокращенной ионной форме CO3 2- + H2O « HCO3 — + OH — . В сокращенной ионной форме HCO3 — + H2O « H2CO3 + OH — , (рН>7). Степень гидролиза от первой стадии к последующей уменьшается. В результате гидролиза солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием, их растворы обнаруживают щелочную реакцию (рH > 7). 3. Соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием(ZnCl2, Al2(SO4)3, Cu(NO3)2). Гидролиз такой соли рассмотрим на примере хлорида аммония: NH4Cl В этом случае происходит связывание ионов ОН — ионами NH4 + в молекулы слабого основания NH4OH. В растворе преобладают ионы Н + и проявляются кислотные свойства (рН + + Cl — + H2O « NH4OH + H + + Cl — . В сокращенной ионной форме NH4 + + H2O « NH4OH + H + , (рН 2+ + 2Cl — + H2O « Zn(OH + ) + H + + 2Cl — . В сокращенной форме Zn 2+ + H2O « (ZnOH + ) + H + , (рН + ) + Cl — + H2O « Zn(OH)2 + H + + Cl — . В сокращенной ионной форме Zn(OH + ) + H2O « Zn(OH)2 + H + , (рН + + CN — , В этом случае образуются одновременно молекулы слабых электролитов NH4OH и HCN и происходит связывание как ионов Н + , так и ионов ОН — . Раствор будет проявлять слабокислотные или слабощелочные свойства в зависимости от того, кислота или основание имеет более высокое значение константы диссоциации. Раствор NH4CN имеет слабощелочную реакцию, так как константа диссоциации NH4OH (Кд=1,8 (Кд=7,2 Уравнение гидролиза NH4CN + H2O « NH4OH + HCN. В ионной форме NH4 + + CN — + H2O « NH4OH + HCN. Процессы гидролиза имеют большое значение на практике. Так, при схватывании портландцемента, наряду с гидратацией, большую роль играют процессы гидролиза солей, входящих в его состав. Например, при гидролизе силикатов кальция образуется гидроксид кальция (Са(ОН)2), создавая сильнощелочную среду в порах цемента:
Щелочная среда обеспечивает коррозионную устойчивость и целостность стальной арматуры в железобетоне. источники: http://fb.ru/article/140084/formula-soli-povarennoy-himicheskaya-formula-povarennaya-sol-svoystva-povarennoy-soli http://megaobuchalka.ru/9/12253.html |
OH — + H + .
[OH — ] – величина постоянная. Поэтому раствор проявляет щелочные свойства (рН>7). Уравнение гидролиза этой соли имеет вид: