Готварската сол е натриев хлорид, използван като хранителна добавка, хранителен консервант. Използва се и в химическата промишленост, медицината. Той служи като най-важната суровина за производството на сода каустик, солна киселина, сода и други вещества. Солена формула - NaCl.
Образуване на йонна връзка между натрий и хлор
Химическият състав на натриевия хлорид отразява условната формула NaCl, която дава представа за равния брой натриеви и хлорни атоми. Но веществото се образува не от двуатомни молекули, а се състои от кристали. Когато алкален метал взаимодейства със силен неметал, всеки натриев атом дарява валентен електрон на по-електроотрицателния хлор. Има натриеви катиони Na+ и аниони на киселинния остатък на солната киселина Cl-. Противоположно заредените частици се привличат, образувайки вещество с йонна кристална решетка. Малките натриеви катиони са разположени между големи хлоридни аниони. Брой на положителните частици всъставът на натриевия хлорид е равен на броя на отрицателните, веществото като цяло е неутрално.
Химическа формула. Готварска сол и халит
Солите са сложни йонни вещества, чиито имена започват с името на киселинния остатък. Формулата за готварска сол е NaCl. Геолозите наричат минерал от този състав „халит“, а седиментната скала се нарича „каменна сол“. Остарял химически термин, който често се използва в индустрията, е "натриев хлорид". Това вещество е известно на хората от древни времена, някога се е смятало за "бяло злато". Съвременните ученици и студенти, когато четат уравненията на реакциите, включващи натриев хлорид, наричат химически знаци („натриев хлорид“).
Нека извършим прости изчисления, използвайки формулата на веществото:
1) Mr (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22,99 + 35,45=58,44.
Относителното молекулно тегло е 58,44 (в amu).
2) Моларната маса е числено равна на молекулното тегло, но тази стойност има единици g/mol: M (NaCl)=58,44 g/mol.
3) Проба от 100 g сол съдържа 60,663 g хлорни атоми и 39,337 g натриеви атоми.
Физични свойства на готварската сол
Крехки кристали от халит - безцветни или бели. В природата има и находища на каменна сол, боядисана в сиво, жълто или синьо. Понякога минералното вещество има червен оттенък, което се дължи на видовете и количеството примеси. Твърдостта на халита по скалата на Моос е само 2-2,5, стъклото оставя линия на повърхността си.
Други физически параметри на натриев хлорид:
- мирис - отсъства;
- вкус - солено;
- плътност - 2, 165 g/cm3 (20 °C);
- точка на топене - 801 °C;
- точка на кипене - 1413 °C;
- разтворимост във вода - 359 g/l (25 °C);
Получаване на натриев хлорид в лабораторията
Когато метален натрий реагира с газообразен хлор в епруветка, се образува бяло вещество - натриев хлорид NaCl (формула на обикновена сол).
Химията дава представа за различни начини за получаване на едно и също съединение. Ето няколко примера:
Реакция на неутрализиране: NaOH (aq.) + HCl=NaCl + H2O.
Реакция на редокс между метал и киселина:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
Киселинно действие върху метален оксид: Na2O + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2O
Изместване на слаба киселина от разтвор на нейната сол с по-силна:
Na2CO3 + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2 O + CO2 (газ).
За промишлена употреба всички тези методи са твърде скъпи и сложни.
Производство на готварска сол
Дори в зората на цивилизацията хората знаеха, че след осоляването месото и рибата издържат по-дълго. В някои древни страни вместо пари са били използвани прозрачни халитни кристали с правилна форма и са стрували теглото си в злато. Търсене и разработване на находища на халитпозволява да се задоволят нарастващите нужди на населението и индустрията. Най-важните естествени източници на готварска сол:
- находища на минерала халит в различни страни;
- водата на моретата, океаните и солените езера;
- пластове и кори от каменна сол по бреговете на солени резервоари;
- халитни кристали по стените на вулканични кратери;
- солени блата.
Индустрията използва четири основни начина за производство на готварска сол:
- излугване на халит от подземния слой, изпаряване на получената саламура;
- солни мини;
- изпаряване на морска вода или саламура от солени езера (77% от масата на сухия остатък е натриев хлорид);
- използвайки страничен продукт от обезсоляване.
Химически свойства на натриевия хлорид
В състава си NaCl е средна сол, образувана от алкал и разтворима киселина. Натриевият хлорид е силен електролит. Привличането между йони е толкова силно, че само силно полярните разтворители могат да го унищожат. Във вода йонната кристална решетка на веществото се разпада, освобождават се катиони и аниони (Na+, Cl-). Наличието им се дължи на електрическата проводимост, която има разтвор на готварска сол. Формулата в този случай е написана по същия начин, както за сухото вещество - NaCl. Една от качествените реакции към натриевия катион е жълтото оцветяване на пламъка на горелката. За резултати от опиттрябва да наберете малко твърда сол върху чиста телена верига и да я добавите към средната част на пламъка. Свойствата на готварската сол също са свързани с особеността на аниона, която се състои в качествена реакция към хлоридния йон. При взаимодействие със сребърен нитрат в разтвор се утаява бяла утайка от сребърен хлорид (снимка). Хлороводородът се измества от солта от по-силни киселини от солната: 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. При нормални условия натриевият хлорид не се подлага на хидролиза.
Области на приложение на каменната сол
Натриевият хлорид понижава точката на топене на леда, така че солта и пясъкът се използват по пътищата и тротоарите през зимата. Той абсорбира голямо количество примеси, докато размразяването замърсява реките и потоците. Пътната сол също ускорява процеса на корозия на каросерията на автомобили и уврежда дърветата, засадени до пътищата. В химическата промишленост натриевият хлорид се използва като суровина за голяма група химикали:
- солна киселина;
- метал натрий;
- хлорен газ;
- сода каустик и други съединения.
В допълнение, готварската сол се използва в производството на сапуни и багрила. Като хранителен антисептик се използва при консервиране, мариноване на гъби, риба и зеленчуци. За борба с нарушенията на щитовидната жлеза сред населението, формулата на готварската сол се обогатява чрез добавяне на безопасни йодни съединения, например KIO3, KI, NaI. Такива добавки подпомагат производството на хормони на щитовидната жлеза, предотвратяват заболяванияендемична гуша.
Значението на натриевия хлорид за човешкото тяло
Формулата на готварската сол, нейният състав стана жизненоважна за човешкото здраве. Натриевите йони участват в предаването на нервните импулси. Хлорните аниони са необходими за производството на солна киселина в стомаха. Но твърде много сол в храната може да доведе до високо кръвно налягане и да увеличи риска от развитие на сърдечни и съдови заболявания. В медицината при голяма загуба на кръв пациентите се инжектират с физиологичен разтвор. За да се получи, 9 g натриев хлорид се разтварят в един литър дестилирана вода. Човешкото тяло се нуждае от непрекъснато доставяне на това вещество с храната. Солта се отделя през отделителните органи и кожата. Средното съдържание на натриев хлорид в човешкото тяло е приблизително 200 г. Европейците консумират около 2-6 г готварска сол на ден, в горещите страни тази цифра е по-висока поради по-високото изпотяване.
