Уравнение между хлором и натрием

Как семейные узы успокоили две буйные натуры

Несмотря на первую часть названия, повествование наше будет не о скучных химических веществах и их взаимодействиях. Наш рассказ — о страстной любви. У истории будет счастливый финал — образование крепкой семьи.

В рамках этого повествования мы побываем на свадьбе, будем наблюдать встречу и развитие отношений между натрием и хлором — двумя влюбленными с очень непростыми характерами. Еще мы увидим пиротехническое действо, побываем на берегу Мертвого моря, выучим стихотворение всего из двух слов, откроем тайну раствора, спасающего жизнь людей, и многое другое.

В химии всё, как в жизни людей: встречи, расставания, воссоединения. Представьте себе: вокруг цветы, музыка. Мы присутствуем на брачной церемонии: соединить свои судьбы решили натрий и хлор. Говоря химическим языком, два вещества вступают в реакцию соединения.

Для начала давайте познакомимся поближе с брачующимися.

Натрий: физические и химические свойства

Итак, познакомимся поближе с женихом — натрием. Обычно родственники невесты интересуются, откуда жених родом. А он имеет вполне определенное место проживание в периодической таблице Менделеева: I группа, порядковый номер 11, группа щелочных металлов.

Натрий — простое вещество. Это серебристо-белый металл. Он легкий, мягкий, на воздухе быстро окисляется, с водой реагирует бурно, со взрывом. Как видим, характер у жениха непростой, взрывной.

Кроме того, натрий взаимодействует:

  • с кислородом;
  • со многими неметаллами (за исключением азота, йода, благородных газов);
  • с кислотами (разбавленными и концентрированными);
  • с жидким и газообразным аммиаком;
  • со ртутью;
  • с некоторыми органическими соединениями.

Хлор: физические и физические и химические свойства

А кто же у нас невеста?

Хлор — элемент 3-го периода, VII А-группы, порядковый номер 17. Это простое вещество, неметалл, входит в группу галогенов. Желто-зеленый ядовитый газ с резким удушливым запахом, термически устойчив, не горит на воздухе, смесь с водородом взрывается на свету.

Кроме водорода, хлор взаимодействует:

  • с неметаллами;
  • почти со всеми металлами;
  • вытесняет бром и йод из их соединений с водородом и металлами;
  • при растворении в воде или щелочах образует хлорноватистую, хлорноватую или соляную кислоту либо их соли;
  • с гидроксидом кальция, образуя хлорную известь;
  • с органическими веществами.

Как видим, у жениха и невесты те еще характеры. Как натрий, так и хлор, вступают в реакцию с различными веществами и соединениями.

Натрий хоть и металл, но мягкий и податливый: его можно резать ножом, как масло. Хлор тоже совсем непрост: ядовитый удушливый газ, он был первым отравляющим веществом, примененным на войне.

Исходя из таких данных, кажется, что альянс этих двоих будет просто чудовищным. Однако давайте не будем спешить с выводами. Рассмотрим, какова же реакция натрия и хлора, как они взаимодействуют.

2Na + Cl₂ = 2Na­Cl + Q

Визуально реакция натрия и хлора между собой напоминает пиротехническое действо. В колбу, наполненную хлором, опускают небольшие кусочки натрия. Появляются вспышки, огонь, а затем густой белый дым! Очень зрелищно! А ведь этот белый дым и есть мельчайшие кристаллики поваренной соли. Вот какие страсти горят между нашими влюбленными! Куда там мексиканским сериалам!

А теперь охарактеризуем реакцию взаимодействия натрия и хлора с разных позиций.

  1. С одной стороны, это реакция соединения. Одно простое вещество присоединилось к другому простому веществу — получилось соединение.
  2. С энергетической точки зрения, реакция экзотермическая, поскольку проходит с выделением энергии — световой и тепловой (в количестве 819 кДж).
  3. По агрегатному состоянию, это гетерогенная реакция, то есть твердое вещество вступило в реакцию с газом и в результате получилось твердое вещество.
  4. Реакция необратимая, так как идет до конца с образованием стабильного продукта.
  5. Кроме того, эта реакция окислительно-восстановительная.

Рассмотрим подробнее последний пункт, поскольку он объясняет побудительные мотивы соединения (почему именно реагирует натрий с хлором.

Дадим определение, что такое окислительно-восстановительная реакция. Реакции, сопровождающиеся передачей электронов от одного атома к другому, называются окислительно-восстановительными. Окислителем называется тот атом, который в ходе реакции принял электроны. А восстановителем — тот, который их отдал. Чтобы запомнить, кто окислитель, а кто — восстановитель, и не путаться в терминологии, есть очень простое стихотворение. Оно состоит всего из двух слов, но выучив его, вы никогда не будете путать, кто отдает, а кто принимает электроны:

Электронное строение атомов натрия и хлора

Порядковый номер элемента в периодической таблице Менделеева определяет заряд ядра, а следовательно, и количество электронов.

Рассмотрим электронное строение натрия и хлора, или образно говоря, имущество жениха и невесты.

Из электронной формулы натрия видно, что на внешнем электронном подуровне у него 1 электрон, который он легко может отдать. С другой стороны, хлору, чтобы достроить р-подуровень, не хватает одного электрона, который он и забирает у натрия. А если следовать нашей сюжетной линии, невеста присваивает часть имущества жениха, который охотно им делится, лишь бы она была рядом.

Надо отметить, что хлор — один из наиболее сильных окислителей. Натрий с хлором легко вступают в реакцию, так как один легко отдает электроны, а другой легко их принимает. Семья при этом получилась крепкая, в виде прекрасного соединения — хлорида натрия. Без поваренной соли ведь никуда: в кулинарии ее применяют сплошь и рядом как вкусовую добавку; в медицине — для лечебных растворов, снимающих отеки; в коммунальной службе — против гололеда; в водоподготовке — для смягчения воды; используется хлорид натрия и в химической промышленности. Кстати, всем известный физраствор, который спас жизнь многим людям, представляет собой 0,9%-ный водный раствор хлорида натрия.

Добывают поваренную соль путем выпаривания соляных растворов. Мировой лидер по производству поваренной соли — Китай. В природе она встречается в виде залежей галита и сильвинита, рапы соляных озер, минеральных примесей морей. Чаще всего это кристаллы белого цвета, но в природе встречаются месторождения соли, окрашенной в голубой, желтый, серый цвет и даже с красным оттенком.

Давайте мысленно перенесемся на Мертвое море.

Не тонуть в нем позволяет высокая концентрация растворенных в нем солей (35 г на 1 литр воды), в том числе и хлорида натрия.

Итак, подытожим: воссоединились такие бурные, непредсказуемые и местами ядовитые натрий и хлор; реакция же дала в результате безобидное и даже полезное соединение — поваренную соль. Как мы говорили вначале, семейные узы обуздали две бурные натуры и сделали их счастливыми и безопасными для окружающих. Такой вот счастливый финал у нашей истории.


( Натрий хлор , поваренная соль , каменная соль ) NaCl . Получают из природных источников , соляные озёра , в лабораторных условиях путём взаимодействия натрия с хлором при температуре ( 100 — 150°С ) :

2Na + 2Cl = 2NaCl

Реакцией натрия с соляной кислотой :

2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑

Реакцией гидроксида натрия с соляной кислотой :

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Реакцией на соли более слабых кислот :

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O

Взаимодействием гидроксида натрия с хлоридом аммония причём в ходе нагревания выделяется газообразный аммиак , подобные реакции используют ( как качественную реакцию для проверки на нахождения аммиака в солях ) :

NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3↑ + H2O

Обменная реакция между солью щелочью с образованием новой соли и нерастворимого гидроксида :

FeCl3 + 3NaOH = Fe( OH )3↓ + 3NaCl

Применение хлорида натрия

Хлорид натрия неотъемлемая часть жизнедеятельности всех живых организмов , он участвует в обмене веществ в организмах , а в растениях как минеральная соль без которой они погибают , у животных и людей нехватка хлорида натрия приводит к нарушению работы всего организма , так как в основном его свойства используются для выведения из организма через пот вредных веществ .

В производстве неорганических удобрений , получении натрия , хлора , водорода , в химической промышленности , для получения гидроксида натрия и всех его соединений . Большое количество используется в производстве мыла .

Действием на хлорид натрия более сильных кислот получают соляную кислоту и гидросульфат натрия , для выделения её из раствора нагревают ( 50 °С ):

NaCl + H2SO4 =NaHSO4 + HCl↑

Кипячение приводит к полному образованию сульфата натрия и соляной кислоты :

2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl↑

В лабораторных условиях при взаимодействии хлорида натрия , серной кислоты и оксида свинца получают газообразный хлор ( который в свою очередь можно использовать как окислитель для получения золота и платины , метод Миллера ) :

2NaCl + 4H2SO4 + PbO2 = Cl2↑ + Pb( HSO4 )2 + 2NaHSO4 + 2H2O

Аналогично ведёт себя оксид марганца :

2NaCl + 2H2SO4 + MnO2 = Cl2↑ + MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O

Реакцию с перманганатом калия , хлоридом натрия и концентрированной серной кислотой проводят только добавлением серной кислоты в хлорид натрия , а затем перманганат калия . Если поменять вещества местами то произойдёт мгновенное выделение оксида марганца которое приведёт к воспламенению и взрыву , поэтому подобную реакцию проводят крайне редко :

10NaCl + 8H2SO4 + 2KMnO4 = 5Cl2↑ + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O

Реакция хлорида натрия с солями серебра приводит к осаждению солей серебра из их растворов в качестве белого творожистого осадка ( качественная реакция на ионы серебра ) :

NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl↓

NaCl + AgNO2 =NaNO3 + AgCl↓

В водных растворах при пропускании газообразного аммиака и оксида углерода образуются две новых соли хлорид аммония и гидрокарбонат натрия :

NaCl + H2O + NH3 + CO2 = NaHCO3 + NH4Cl

При нагревании до температуры ( 300°С ) хлорида натрия и хлорида алюминия образуется соединение тетрахлоралюминат натрия :

NaCl + AlCl3 = NaAlCl4

Статья на тему хлорид натрия

Характеристики и физические свойства хлорида натрия

Плавится и кипит без разложения. Умеренно растворяется в воде (не гидролизуется), растворимость не зависит от температуры, но сильно снижается в присутствии HCl, NaOH, хлоридов металла.


Рис. 1. Хлорид натрия. Внешний вид.

Основные характеристики хлорида натрия приведены в таблице ниже:

Молярная масса, г/моль

Плотность, г/см 3

Температура плавления, o С

Температура кипения, o С

Растворимость в воде (25 o С), г/100 мл

Получение хлорида натрия

Хлорид натрия в виде минерала галита образует залежи каменной соли среди пластов горных и осадочных пород, поэтому необходимости его получения в промышленных или лабораторных масштабах нет. Однако, иногда он образуется в качестве побочного продукта, например, в таких реакциях, как:

— взаимодействие натрия с хлором

— реакция нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия

HCl + NaOH = NaCl + H2O.

Химические свойства хлорида натрия

В водном растворе хлорид натрия диссоциирует на ионы:

Хлорид натрия способен вступать в реакции обмена с кислотами (1) и другими солями (2, 3):

В окислительно-восстановительных реакциях хлорид натрия проявляет свойства слабого восстановителя:

При пропускании через насыщенный раствор хлорида натрия смесь газов, состоящую из аммиака и диоксида углерода можно получить гидрокарбонат натрия (выпадает в осадок):

Расплав и раствор хлорида натрия подвергаются электролизу:

Применение хлорида натрия

Хлорид натрия (поваренная соль) служит сырьем для получения хлора, соляной кислоты, едкого натра и карбоната натрия (соды), применяется в красильном деле, в мыловарении и во многих других производствах. Он служит также приправой к пище и применяется в качестве средства, предохраняющего пищевые продукты от порчи.

Примеры решения задач

Задание Какой объем хлора надо взять для реакции с 10 г натрия?
Решение Запишем уравнение реакции взаимодействия хлора с натрием:

Рассчитаем количество вещества натрия, вступившего в реакцию:

n (Na)= 10 / 23 = 0,43 моль.

Согласно уравнению, n (Na) :n(Cl2) = 2 : 1, значит,

n (Cl2) = ½ n (Na) = ½ ×0,43 = 0,215моль.

Тогда, объем хлора, вступившего в реакцию взаимодействия с натрием равен:

V (Cl2) = 0,215 × 22,4 = 4,816л.

Задание К 200-м граммам 5%-го раствора хлорида натрия добавили 15 г этой же соли и столько же граммов воды. Чему стала равна массовая доля хлорида натрия в получившемся растворе?
Решение Решение задачи следует начать с записи формулы для вычисления массовой доли растворенного вещества:

Найдем массу растворенного вещества хлорида натрия в изначальном растворе:

msolute (NaCl) = ω (NaCl) / 100% ×msolution;

msolute (NaCl) = 5 / 100% × 200 = 10 г.

Рассчитаем массу нового раствора:

msolution(new) = 200 + 15 + 15 = 230 г.

Найдем общую массу растворенного хлорида натрия и его массовую долю в новом растворе:

m(NaCl)sum = 10 + 15 = 25г.

ω (NaCl)new= 25 / 230 × 100% = 11%.

Хлор — элемент 3-го периода и VII А-группы Периодической системы, порядковый номер 17. Электронная формула атома [10Ne ]3s 2 Зр 5 , характерные степени окисления 0, -1, + 1, +5 и +7. Наиболее устойчиво состояние Cl -1 . Шкала степеней окисления хлора:

+ 1 – Cl2O , ClO — , HClO , NaClO , Ca(ClO)2

— 1 – Cl — , HCl, KCl , PCl5

Хлор обладает высокой электроотрицательностью (2,83), проявляет неметаллические свойства. Входит в состав многих веществ — оксидов, кислот, солей, бинарных соединений.

В природе — двенадцатый по химической распространенности элемент (пятый среди неметаллов). Встречается только в химически связанном виде. Третий по содержанию элемент в природных водах (после О и Н), особенно много хлора в морской воде (до 2 % по массе). Жизненно важный элемент для всех организмов.

Хлор С12 . Простое вещество. Желто-зеленый газ с резким удушливым запахом. Молекула Сl2 неполярна, содержит σ-связь С1-С1. Термически устойчив, негорюч на воздухе; смесь с водородом взрывается на свету (водород сгорает в хлоре):

Хорошо растворим в воде, подвергается в ней дисмутации на 50 % и полностью — в щелочном растворе:

Хлор очень сильный окислитель по отношению к металлам и неметаллам:

Сl2 + РЬ→PbCl2 (300 °С)

Реакции с соединениями других галогенов:

Качественная реакция — взаимодействие недостатка СL2 с КI (см. выше) и обнаружение йода по синему окрашиванию после добавления раствора крахмала.

Получение хлора в промышленности:

2NаСl (расплав)→ 2Nа + Сl2 (электролиз)

2NaCl+ 2Н2O→Н2↑ + Сl2↑ + 2NаОН (электролиз)

и в лаборатории:

(аналогично с участием других окислителей; подробнее см. реакции для НСl и NaСl).

Хлор относится к продуктам основного химического производства, используется для получения брома и йода, хлоридов и кислородсодержащих производных, для отбеливания бумаги, как дезинфицирующее средство для питьевой воды. Ядовит.

Качественная реакция на ион Сl — — образование белых осадков АgСl и Нg2Сl2, которые не переводятся в раствор действием разбавленной азотной кислоты.

Хлороводород служит сырьем в производстве хлоридов, хлорорганических продуктов, используется (в виде раствора) при травлении металлов, разложении минералов и руд. Уравнения важнейших реакций:

Получение НСl в промышленности — сжигание Н2 в Сl2 (см.), в лаборатории — вытеснение из хлоридов серной кислотой:

Хлорид натрия NaСl. Бескислородная соль. Бытовое название поваренная соль. Белый, слабогигроскопичный. Плавится и кипит без разложения. Умеренно растворим в воде, растворимость мало зависит от температуры, раствор имеет характерный соленый вкус. Гидролизу не подвергается. Слабый восстановитель. Вступает в реакции ионного обмена. Подвергается электролизу в расплаве и растворе.

Применяется для получения водорода, натрия и хлора, соды, едкого натра и хлороводорода, как компонент охлаждающих смесей, пищевой продукт и консервирующее средство.

В природе — основная часть залежей каменной соли, или галита, и сильвинита (вместе с КСl),рапы соляных озер, минеральных примесей морской воды (содержание NaСl=2,7%). В промышленности получают выпариванием природных рассолов.

Уравнения важнейших реакций:

NaCl(ж)→2Na+Cl2(850°С, электролиз )

2NаСl + 2Н2O→Н2↑ + Сl2↑ + 2NаОН (электролиз )

2NаСl(р,20%)→ Сl2↑+ 2Nа(Нg) “амальгама”(электролиз ,на Hg-катоде)

Хлорид калия КСl. Бескислородная соль. Белый, негигроскопичный. Плавится и кипит без разложения. Умеренно растворим в воде, раствор имеет горький вкус, гидролиза нет. Вступает в реакции ионного обмена. Применяется как калийное удобрение, для получения К, КОН и Сl2. В природе основная составная часть (наравне с NаСl) залежей сильвинита.

Уравнения важнейших реакций одинаковы с таковыми для NаСl.

Уравнения важнейших реакций:

СаСl2(ж) → Са + Сl2(электролиз ,800°С)

Качественная реакция на ион Аl 3+ — образование осадка АlРO4, который переводится в раствор концентрированной серной кислотой.

Применяется как сырье в производстве алюминия, катализатор в органическом синтезе и при крекинге нефти, переносчик хлора в органических реакциях. Уравнения важнейших реакций:

АlСl3 . 6Н2O →АlСl(ОН)2 (100-200°С, —HCl,H2O)→Аl2O3(250-450°С, -HCl,H2O)

2АlСl3→2Аl + 3Сl2(электролиз,800 °С ,в расплаве NаСl)

Получение АlСl в промышленности — хлорирование каолина, глинозёма или боксита в присутствии кокса:

Хлорид железа(II) FеСl2. Бескислородная соль. Белый (гидрат голубовато-зеленый), гигроскопичный. Плавится и кипит без разложения. При сильном нагревании летуч в потоке НСl. Связи Fе — Сl преимущественно ковалентные, пар состоит из мономеров FеСl2 (линейное строение, sр-гибридизация) и димеров Fе2Сl4. Чувствителен к кислороду воздуха (темнеет). Хорошо растворим в воде (с сильным экзо-эффектом), полностью диссоциирует на ионы, слабо гидролизуется по катиону. При кипячении раствора разлагается. Реагирует с кислотами, щелочами, гидратом аммиака. Типичный восстановитель. Вступает в реакции ионного обмена и комплексообразования.

Применяется для синтеза FеСl и Fе2О3, как катализатор в органическом синтезе, компонент лекарственных средств против анемии.

Уравнения важнейших реакций:

FеСl2 (конц.) + Н2O=FеСl(ОН)↓ + НСl↑ (кипячение)

FеСl2 + 2NаОН (разб.) = Fе(ОН)2↓+ 2NaСl (в атм. N2)

FеСl2 + Н2 = 2НСl + Fе (особо чистое,выше 500 °С)

5Fе 2+ + 8Н + + МnО — 4 = 5Fе 3+ + Мn 2+ + 4Н2O

6Fе 2+ + 14Н + + Сr2O7 2- = 6Fе 3+ + 2Сr 3+ +7Н2O

Fе 2+ + S 2- (разб.) = FеS↓

FеСl2 →Fе↓ + Сl2(90°С, в разб. НСl, электролиз)

Получение: взаимодействие Fе с соляной кислотой:

(в промышленности используют хлороводород и ведут процесс при 500 °С).

Хлорид железа(III) FеСl3. Бескислородная соль. Черно-коричневый (темно-красный в проходящем свете, зеленый в отраженном), гидрат темно-желтый. При плавлении переходит в красную жидкость. Весьма летуч, при сильном нагревании разлагается. Связи Fе — Сl преимущественно ковалентные. Пар состоит из мономеров FеСl3 (треугольное строение, sр 2 -гибридизация, преобладают выше 750 °С) и димеров Fе2Сl6 (точнее, Сl2FеСl2FеСl2, строение — два тетраэдра с общим ребром, sр 3 -гибридизация, преобладают при 316-750 °С). Кристаллогидрат FеСl . 6Н2O имеет строение [Fе(Н2O)4Сl2]Сl • 2Н2O. Хорошо растворим в воде, раствор окрашен в желтый цвет; сильно гидролизован по катиону. Разлагается в горячей воде, реагирует со щелочами. Слабый окислитель и восстановитель.

Применяется как хлорагент, катализатор в органическом синтезе, протрава при крашении тканей, коагулянт при очистке питьевой воды, травитель медных пластин в гальванопластике, компонент кровоостанавливающих препаратов.

Уравнения важнейших реакций:

FеСl3 + 3NaОН (разб.) = FеО(ОН)↓ + Н2O + 3NаСl (50 °С)

Хлорид аммония NН4Сl. Бескислородная соль, техническое название нашатырь. Белый, летучий, термически неустойчивый. Хорошо растворим в воде (с заметным эндо-эффектом, Q = -16 кДж), гидролизуется по катиону. Разлагается щелочами при кипячении раствора, переводит в раствор магний и гидроксид магния. Вступает в реакцию кон мутации с нитратами.

Качественная реакция на ион NН4 + — выделение NН3 при кипячении со щелочами или при нагревании с гашёной известью.

Применяется в неорганическом синтезе, в частности для создания слабокислотной среды, как компонент азотных удобрений, сухих гальванических элементов, при пайке медных и лужении стальных изделий.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: взаимодействие NH3 с НСl в газовой фазе или NН3 Н2О с НСl в растворе.

Гипохлорит кальция Са(СlО)2. Соль хлорноватистой кислоты НСlO. Белый, при нагревании разлагается без плавления. Хорошо растворим в холодной воде (образуется бесцветный раствор), гидролизуется по аниону. Реакционноспособный, полностью разлагается горячей водой, кислотами. Сильный окислитель. При стоянии раствор поглощает углекислый газ из воздуха. Является активной составной частью хлорной (белильной) извести — смеси неопределенного состава с СаСl2 и Са(ОН)2. Уравнения важнейших реакций:

Хлорат калия КСlO3. Соль хлорноватой кислоты НСlO3, наиболее известная соль кислородсодержащих кислот хлора. Техническое название — бертоллетова соль (по имени ее первооткрывателя К.-Л. Бертолле, 1786). Белый, плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворим в воде (образуется бесцветный раствор), гидролиза нет. Разлагается концентрированными кислотами. Сильный окислитель при сплавлении.

Применяется как компонент взрывчатых и пиротехнических смесей, головок спичек, в лаборатории — твердый источник кислорода.

Уравнения важнейших реакций:

4КСlO3 = ЗКСlO4 + КСl (400 °С)

2КСlO3 = 2КСl + 3O2 (150-300 °С, кат. МпO2)

(диоксид хлора на свету взрывается: 2СlO2(Г) = Сl2 + 2O2)

2КСlO3 + Е2(изб.) = 2КЕO3 + Сl2(в разб. НNO3, Е = Вr, I)

Получение КСlO3в промышленности — электролиз горячего раствора КСl (продукт КСlO3 выделяется на аноде):

Бромид калия КВr. Бескислородная соль. Белый, негигроскопичный, плавится без разложения. Хорошо растворим в воде, гидролиза нет. Восстановитель (более слабый, чем

Качественная реакция на ион Вr — вытеснение брома из раствора КВr хлором и экстракция брома в органический растворитель, например ССl4 (в результате водный слой обесцвечивается, органический слой окрашивается в бурый цвет).

Применяется как компонент травителей при гравировке по металлам, составная часть фотоэмульсий, лекарственное средство.

Уравнения важнейших реакций:

5Вr — + 6Н + + ВrО3 — = 3Вr 2 + 3Н2O

КВr + 3Н2O→3Н2↑ + КВrО3 (60-80 °С, электролиз)

Иодид калия КI. Бескислородная соль. Белый, негигроскопичный. При хранении на свету желтеет. Хорошо растворим в воде, гидролиза нет. Типичный восстановитель. Водный раствор КI хорошо растворяет I2 за счет комплексообразования.

Качественная реакция на ион I — вытеснение иода из раствора КI недостатком хлора и экстракция иода в органический растворитель, например ССl4 (в результате водный слой обесцвечивается, органический слой окрашивается в фиолетовый цвет).

Уравнения важнейших реакций:

10I — + 16Н + + 2МnO4 — = 5I2↓ + 2Мn 2+ + 8Н2O

I — + Аg + = АgI (желт.)



Хлорид натрия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Содержание

  • 1 Нахождение в природе и производство
    • 1.1 Галит
    • 1.2 Каменная соль
    • 1.3 Морская соль
    • 1.4 Залежи
    • 1.5 Производство
  • 2 Применение
    • 2.1 В пищевой промышленности и кулинарии
    • 2.2 В медицине
    • 2.3 В коммунальном хозяйстве. Техническая соль
    • 2.4 Регенерация Nа-катионитовых фильтров
    • 2.5 Химическая промышленность
      • 2.5.1 Получение хлора и гидроксида натрия
      • 2.5.2 Получение металлического натрия
      • 2.5.3 Получение соляной кислоты и сульфата натрия
  • 3 Физические и физико-химические свойства
  • 4 Лабораторное получение и химические свойства
  • 5 Структура


Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 10 15 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега.

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2,2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, йодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее.

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

СоединениеМасс. доля, %
NaCl77,8
MgCl210,9
MgSO44,7
KCl2,5
K2SO42,5
CaCO30,3
Ca(HCO3)20,3
другие соли0,2


При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая.

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн).



Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

Читайте также: