Kuhinjska sol je natrijev klorid koji se koristi kao aditiv za hranu, konzervans za hranu. Također se koristi u kemijskoj industriji, medicini. Služi kao najvažnija sirovina za proizvodnju kaustične sode, klorovodične kiseline, sode i drugih tvari. Formula soli - NaCl.
Stvaranje ionske veze između natrija i klora
Kemijski sastav natrijevog klorida odražava uvjetnu formulu NaCl, koja daje ideju o jednakom broju atoma natrija i klora. Ali tvar nije formirana od dvoatomskih molekula, već se sastoji od kristala. Kada alkalijski metal stupi u interakciju s jakim nemetalom, svaki atom natrija donira valentni elektron elektronegativnijem kloru. Postoje natrijevi kationi Na+ i anioni kiselinskog ostatka klorovodične kiseline Cl-. Suprotno nabijene čestice se privlače, tvoreći tvar s ionskom kristalnom rešetkom. Mali natrijevi kationi nalaze se između velikih kloridnih aniona. Broj pozitivnih čestica usastav natrijevog klorida jednak je broju negativnih, tvar je u cjelini neutralna.
Kemijska formula. Kuhinjska sol i halit
Soli su složene ionske tvari čiji nazivi počinju imenom kiselinskog ostatka. Formula za kuhinjsku sol je NaCl. Geolozi mineral ovog sastava nazivaju "halit", a sedimentna stijena "kamena sol". Zastarjeli kemijski izraz koji se često koristi u industriji je "natrijev klorid". Ova tvar poznata je ljudima od davnina, nekada se smatrala "bijelim zlatom". Moderni školarci i studenti, čitajući jednadžbe reakcija koje uključuju natrijev klorid, nazivaju kemijske znakove ("natrijev klorid").
Provedimo jednostavne izračune koristeći formulu tvari:
1) Mr (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22,99 + 35,45=58,44.
Relativna molekularna težina je 58,44 (u amu).
2) Molarna masa je brojčano jednaka molekulskoj težini, ali ova vrijednost ima jedinice g/mol: M (NaCl)=58,44 g/mol.
3) Uzorak soli od 100 g sadrži 60,663 g atoma klora i 39,337 g atoma natrija.
Fizička svojstva kuhinjske soli
Krhki kristali halita - bezbojni ili bijeli. U prirodi postoje i naslage kamene soli, obojene u sivu, žutu ili plavu boju. Ponekad mineralna tvar ima crvenu nijansu, što je zbog vrste i količine nečistoća. Tvrdoća halita po Mohsovoj skali je samo 2-2,5, staklo ostavlja crtu na svojoj površini.
Ostali fizički parametri natrijevog klorida:
- miris - odsutan;
- okus - slano;
- gustoća - 2, 165 g/cm3 (20 °C);
- točka taljenja - 801 °C;
- točka ključanja - 1413 °C;
- topljivost u vodi - 359 g/l (25 °C);
Dobivanje natrijevog klorida u laboratoriju
Kada metalni natrij reagira s plinovitim klorom u epruveti, nastaje bijela tvar - natrijev klorid NaCl (formula uobičajene soli).
Kemija daje ideju o različitim načinima dobivanja istog spoja. Evo nekoliko primjera:
Reakcija neutralizacije: NaOH (aq.) + HCl=NaCl + H2O.
Redoks reakcija između metala i kiseline:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
Dejstvo kiseline na metalni oksid: Na2O + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2O
Premještanje slabe kiseline iz otopine njezine soli jačom:
Na2CO3 + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2 O + CO2 (plin).
Za industrijsku upotrebu, sve ove metode su preskupe i komplicirane.
Proizvodnja kuhinjske soli
Još u zoru civilizacije ljudi su znali da nakon soljenja meso i riba traju dulje. Prozirni kristali halita pravilnog oblika korišteni su u nekim starim zemljama umjesto novca i bili su zlata vrijedni. Pretraga i razvoj naslaga halitaomogućila zadovoljavanje rastućih potreba stanovništva i industrije. Najvažniji prirodni izvori kuhinjske soli:
- nalazišta minerala halita u različitim zemljama;
- voda mora, oceana i slanih jezera;
- slojevi i kore kamene soli na obalama slanih rezervoara;
- halite kristali na zidovima vulkanskih kratera;
- slane močvare.
Industrija koristi četiri glavna načina za proizvodnju kuhinjske soli:
- ispiranje halita iz podzemnog sloja, isparavanje rezultirajuće slane vode;
- rudnici soli;
- isparavanje morske vode ili slane vode iz slanih jezera (77% mase suhog ostatka je natrijev klorid);
- koristeći nusproizvod desalinizacije.
Kemijska svojstva natrijevog klorida
U svom sastavu, NaCl je prosječna sol formirana od lužine i topljive kiseline. Natrijev klorid je jak elektrolit. Privlačnost između iona je toliko jaka da je mogu uništiti samo visoko polarna otapala. U vodi se ionska kristalna rešetka tvari raspada, oslobađaju se kationi i anioni (Na+, Cl-). Njihova prisutnost je zbog električne vodljivosti, koja ima otopinu obične soli. Formula je u ovom slučaju napisana na isti način kao i za suhu tvar - NaCl. Jedna od kvalitativnih reakcija na natrijev kation je žuta boja plamena plamenika. Za rezultate iskustvana čistu žičanu petlju potrebno je ukucati malo tvrde soli i dodati na srednji dio plamena. Svojstva kuhinjske soli također su povezana sa značajkom aniona, koja se sastoji u kvalitativnoj reakciji na kloridni ion. Prilikom interakcije sa srebrnim nitratom u otopini, taloži se bijeli talog srebrnog klorida (fotografija). Klorovodik je istisnut iz soli jačim kiselinama od klorovodične: 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. U normalnim uvjetima, natrijev klorid ne prolazi kroz hidrolizu.
Područja primjene kamene soli
Natrijev klorid snižava točku topljenja leda, pa se sol i pijesak koriste na cestama i nogostupima zimi. Upija veliku količinu nečistoća, dok odmrzavanje zagađuje rijeke i potoke. Sol na cestama također ubrzava proces korozije karoserije automobila i oštećuje drveće posađeno uz ceste. U kemijskoj industriji natrijev klorid se koristi kao sirovina za veliku skupinu kemikalija:
- klorovodična kiselina;
- metalni natrij;
- plin klora;
- kaustična soda i drugi spojevi.
Osim toga, kuhinjska sol se koristi u proizvodnji sapuna i boja. Kao prehrambeni antiseptik koristi se u konzerviranju, kiseljenju gljiva, ribe i povrća. Za borbu protiv poremećaja štitnjače u populaciji, formula kuhinjske soli obogaćena je dodatkom sigurnih spojeva joda, na primjer, KIO3, KI, NaI. Takvi dodaci potpomažu proizvodnju hormona štitnjače, sprječavaju bolestiendemska gušavost.
Važnost natrijevog klorida za ljudski organizam
Formula kuhinjske soli, njen sastav postala je vitalna za ljudsko zdravlje. Natrijevi ioni sudjeluju u prijenosu živčanih impulsa. Anioni klora neophodni su za proizvodnju klorovodične kiseline u želucu. No, previše soli u hrani može dovesti do visokog krvnog tlaka i povećati rizik od razvoja bolesti srca i krvnih žila. U medicini, s velikim gubitkom krvi, pacijentima se ubrizgava fiziološka otopina. Da bi se dobio, 9 g natrijevog klorida se otopi u jednoj litri destilirane vode. Ljudsko tijelo treba kontinuiranu opskrbu ovom tvari hranom. Sol se izlučuje putem organa za izlučivanje i kože. Prosječni sadržaj natrijevog klorida u ljudskom tijelu je približno 200 g. Europljani dnevno konzumiraju oko 2-6 g kuhinjske soli, u vrućim zemljama ta je brojka veća zbog većeg znojenja.
