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↓
Термическое разложение основных солей
Химические свойства солей
1) Диссоциация. Средние, двойные и смешанные соли диссоциируют одноступенчато. У кислых и основных солей диссоциация происходит ступенчато.
NaCl Na + + Cl – .
КNaSO4 К + + Na + + SO4 2– .
CaClBr Ca 2+ + Cl – + Br – .
КHSO4 К + + НSO4 – HSO4 –
H + + SO4 2– .
FeOHCl FeOH + + Cl – FeOH +
Fe 2+ + OH – .
[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4] 2+ + SO4 2– [Cu(NH3)4] 2+
Cu 2+ + 4NH3.
2) Взаимодействие с индикаторами. В результате гидролиза в растворах солей накапливаются ионы Н + (кислая среда) или ионы ОН – (щелочная среда). Гидролизу подвергаются растворимые соли, образованные хотя бы одним слабым электролитом. Растворы таких солей взаимодействуют с индикаторами:
индикатор + Н + (ОН – )окрашенное соединение.
AlCl3 + H2O AlOHCl2 + HCl Al 3+ + H2O
AlOH 2+ + H +
ИЗМЕНЕНИЕ ОКРАСКИ
КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ ИНДИКАТОРОВ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ pH РАСТВОРА
Название | Окраска индикатора в среде | ||
AlCl3 (гидролиз по катиону ) Кислая среда [H + ] > [OH-] рН [H+] рН > 7 | |||
Лакмус | красный | фиолетовый | синий |
Фенолфталеин | бесцветный | бесцветный | малиновый |
Метилоранж | розовый | оранжевый | желтый |
3) Разложение при нагревании.
Многие соли устойчивы при нагревании, однако, соли аммония, некоторые соли малоактивных металлов, слабых кислот и кислот, в которых элементы проявляют высшие или низшие степени окисления, при нагревании разлагаются.
При разложении карбонатов образуются оксид металла и углекислый газ:
СаСO3 СаO + СО2.
Если оксид металла неустойчив, то карбонат разлагается на металл, углекислый газ и кислород:
Термическое разложение кислых солей с образованием средней соли
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O
Термическое разложение основных солей
Соли бескислородных кислот при нагревании могут распадаться на простые вещества:
2AgCl Ag + Cl2.
Соли аммония разлагаются с выделением аммиака:
Исключение составляют нитрат и нитрит аммония:
Также хромат аммония:
4KClO3 – без кат ®KCl + 3KClO4
2KClO3 – MnO 2 кат ®2KCl + 3O2
4) Взаимодействие с кислотами: Реакция происходит, если соль образована более слабой или летучей кислотой, или если образуется осадок.
Выше было сказано, что реакция соли с кислотой идет в том случае, если образуется осадок или слабая кислота. Т.е. если нет осадка и в предполагаемых продуктах присутствует сильная кислота, то реакция не пойдет. Однако есть случай, формально не попадающий под это правило, когда концентрированная серная кислота вытесняет хлороводород при действии на твердые хлориды:
Однако, если брать не концентрированную серную кислоту и твердый хлорид натрия, а растворы этих веществ, то реакция действительно не пойдет:
Основные соли при действии кислот переходят в средние:
Средние соли, образованные многоосновными кислотами, при взаимодействии с ними образуют кислые соли:
5) Взаимодействие со щелочами. Со щелочами реагируют соли, катионам которых соответствуют нерастворимые основания.
6) Взаимодействие друг с другом. Реакция происходит, если взаимодействуют растворимые соли и при этом образуется осадок.
AgNO3 + NaCl ® AgCl¯ + NaNO3 Ag + + Cl – ® AgCl¯.
Совместный гидролиз по катиону и аниону протекает с образованием нерастворимого гидроксида и слабой кислоты: 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2,
7) Взаимодействие с металлами. Каждый предыдущий металл в ряду напряжений вытесняет последующий за ним из раствора его соли:
Fe + CuSO4 ® Cu¯ + FeSO4 Fe + Cu 2+ ® Cu¯ + Fe 2+ .
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 (как исключение окислительно-восстановительная реакция)
8) Электролиз (разложение под действием постоянного электрического тока). Соли подвергаются электролизу в растворах и расплавах:
2NaCl + 2H2O H2+ 2NaOH + Cl2.
2NaClрасплав 2Na + Cl2.
9) Взаимодействие с кислотными оксидами.
Na2CO3 + SiO2 СО2+ Na2SiO3
Кислые соли термически неустойчивы и при нагревании разлагаются с образованием средних солей:
Для кислых солей характерны реакции нейтрализации со щелочами:
KHSO4 + KOH K2SO4 + H2O.
Ca(HCO3)2 + 2HCI CaCI2 + H2O + CO2
NaH2PO4 + H2SO4 = Na2SO4 + H3PO4 идет из-за образования недиссоциированной фосфорной кислоты. B ионном виде :
б) основные соли
Основные соли при диссоциации дают катионы металла, анионы кислотного остатка и ионы ОН — :
Fe(OH)Cl ↔ Fe(OH) + + Cl — ↔ Fe 2+ + OH — + Cl — .
Основные соли – продукты неполного замещения гидроксильных групп соответствующего основания на кислотные остатки.
Основные соли, также, как и кислые, термически неустойчивы и при нагревании разлагаются:
Для основных солей характерны реакции нейтрализации с кислотами:
MgOHCI + HCI MgCI2 + H2O.
Кислородосодержащие кислоты хлора | Соли |
HСlO – хлорноватистая кислота | KСlO – гипохлорит калия |
HСlO2 – хлористая кислота | KСlO2 – хлорит калия |
HClO3 – хлорноватая кислота | KСlO3 – хлорат калия |
HClO4 – хлорная кислота | KClO4 – перхлорат калия |
Особые реакции
BaS + 4 Br2 + 4 H2O = 8 HBr↑ + BaSO4↓
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 свойства
- 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 использования
- 3.1 В еду
- 3.2 Промышленное использование
- 3.3 Дома
- 3.4 Другое использование
- 3.5 Терапевтическое использование
- 4 Токсичность
- 4.1 Проглатывание
- 4.2 Раздражение и физический контакт
- 5 ссылок
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 — ).
http://poisk-ru.ru/s56919t9.html
http://ru.thpanorama.com/articles/qumica/cloruro-de-sodio-nacl-estructura-propiedades-usos-toxicidad.html