نمک سفره ای کلرید سدیم است که به عنوان افزودنی غذا و نگهدارنده مواد غذایی استفاده می شود. همچنین در صنایع شیمیایی، پزشکی استفاده می شود. این ماده به عنوان مهمترین ماده خام برای تولید سود سوزآور، اسید هیدروکلریک، سودا و سایر مواد عمل می کند. فرمول نمک - NaCl.
تشکیل پیوند یونی بین سدیم و کلر
ترکیب شیمیایی کلرید سدیم منعکس کننده فرمول شرطی NaCl است که تصوری از تعداد مساوی اتم های سدیم و کلر می دهد. اما این ماده توسط مولکول های دو اتمی تشکیل نمی شود، بلکه از کریستال ها تشکیل شده است. هنگامی که یک فلز قلیایی با یک نافلز قوی تعامل می کند، هر اتم سدیم یک الکترون ظرفیتی را به کلر الکترونگاتیو تر اهدا می کند. کاتیون های سدیم Na+ و آنیون های باقیمانده اسید هیدروکلریک اسید Cl- وجود دارد. ذرات باردار مخالف جذب می شوند و ماده ای با شبکه کریستالی یونی تشکیل می دهند. کاتیون های سدیم کوچک بین آنیون های کلرید بزرگ قرار دارند. تعداد ذرات مثبت درترکیب کلرید سدیم برابر با تعداد منفی است، ماده در کل خنثی است.
فرمول شیمیایی. نمک خوراکی و هالیت
نمکها مواد یونی پیچیده ای هستند که نام آنها با نام باقی مانده اسید شروع می شود. فرمول نمک خوراکی NaCl است. زمین شناسان کانی با این ترکیب را هالیت و سنگ های رسوبی را "سنگ نمک" می نامند. یک اصطلاح شیمیایی منسوخ که اغلب در صنعت استفاده می شود "کلرید سدیم" است. این ماده از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده است، زمانی آن را "طلای سفید" می دانستند. دانش‌آموزان و دانش‌آموزان مدرن، هنگام خواندن معادلات واکنش‌های مربوط به کلرید سدیم، علائم شیمیایی ("کلرید سدیم") را می‌خوانند.
بیایید محاسبات ساده را با استفاده از فرمول ماده انجام دهیم:
1) Mr (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22.99 + 35.45=58.44.
وزن مولکولی نسبی 58.44 (در آمو) است.
2) جرم مولی از نظر عددی برابر با وزن مولکولی است، اما این مقدار دارای واحدهای g/mol است: M (NaCl)=58.44 g/mol.
3) یک نمونه 100 گرمی نمک حاوی 60.663 گرم اتم کلر و 39.337 گرم اتم سدیم است.
خواص فیزیکی نمک خوراکی
کریستال های شکننده هالیت - بی رنگ یا سفید. در طبیعت، رسوبات سنگ نمک نیز وجود دارد که به رنگ های خاکستری، زرد یا آبی رنگ شده است. گاهی اوقات ماده معدنی دارای رنگ قرمز است که به دلیل انواع و مقدار ناخالصی ها است. سختی هالیت در مقیاس Mohs فقط 2-2.5 است، شیشه روی سطح خود خطی ایجاد می کند.
سایر پارامترهای فیزیکی کلرید سدیم:
- بوی - غایب؛
- طعم - شور؛
- چگالی - 2، 165 گرم بر سانتی متر مکعب (20 درجه سانتی گراد)؛
- نقطه ذوب - 801 درجه سانتیگراد؛
- نقطه جوش - 1413 درجه سانتیگراد؛
- حلالیت در آب - 359 گرم در لیتر (25 درجه سانتیگراد)؛
دستیابی به کلرید سدیم در آزمایشگاه
هنگامی که سدیم فلزی با کلر گازی در یک لوله آزمایش واکنش می دهد، یک ماده سفید تشکیل می شود - کلرید سدیم NaCl (فرمول نمک رایج).
شیمی ایده ای از روش های مختلف برای به دست آوردن یک ترکیب ارائه می دهد. در اینجا چند نمونه آورده شده است:
واکنش خنثی سازی: NaOH (aq.) + HCl=NaCl + H2O.
واکنش ردوکس بین فلز و اسید:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
عمل اسیدی روی اکسید فلز: Na2O + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2O
جابجایی اسید ضعیف از محلول نمک آن توسط محلول قوی تر:
Na2CO3 + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2 O + CO2 (گاز).
برای استفاده صنعتی، همه این روش ها بسیار گران و پیچیده هستند.
تولید نمک خوراکی
حتی در طلوع تمدن، مردم می دانستند که پس از نمک زدن، گوشت و ماهی ماندگاری بیشتری دارند. کریستال های هالیت شفاف و منظم در برخی از کشورهای باستانی به جای پول استفاده می شد و ارزش طلا را داشت. جستجو و توسعه ذخایر هالیتاجازه می دهد تا نیازهای روزافزون جمعیت و صنعت را برآورده کند. مهمترین منابع طبیعی نمک خوراکی:
- ذخایر کانی هالیت در کشورهای مختلف؛
- آب دریاها، اقیانوس ها و دریاچه های نمک؛
- لایه ها و پوسته های سنگ نمک در سواحل مخازن نمکی؛
- کریستال های هالیت بر روی دیواره دهانه های آتشفشانی؛
- تالاب های نمکی.
صنعت از چهار راه اصلی برای تولید نمک خوراکی استفاده می کند:
شسته شدن هالیت از لایه زیرزمینی، تبخیر آب نمک حاصل؛
خواص شیمیایی کلرید سدیم
در ترکیب خود، NaCl یک نمک متوسط است که توسط یک قلیایی و یک اسید محلول تشکیل شده است. کلرید سدیم یک الکترولیت قوی است. جاذبه بین یون ها به قدری قوی است که تنها حلال های بسیار قطبی می توانند آن را از بین ببرند. در آب، شبکه کریستالی یونی یک ماده متلاشی می شود، کاتیون ها و آنیون ها آزاد می شوند (Na+، Cl-). وجود آنها به دلیل هدایت الکتریکی است که محلولی از نمک معمولی دارد. فرمول در این مورد به همان روشی که برای ماده خشک - NaCl نوشته شده است. یکی از واکنش های کیفی به کاتیون سدیم، رنگ زرد شعله مشعل است. برای نتایج تجربهباید کمی نمک سفت روی یک حلقه سیم تمیز بزنید و به قسمت وسط شعله اضافه کنید. خواص نمک خوراکی نیز با ویژگی آنیون مرتبط است که شامل واکنش کیفی به یون کلرید است. هنگام تعامل با نیترات نقره در محلول، یک رسوب سفید از کلرید نقره رسوب می کند (عکس). کلرید هیدروژن توسط اسیدهای قوی‌تر از هیدروکلریک از نمک جابجا می‌شود: 2NaCl + H2SO4=Na2. SO4 + 2HCl. در شرایط عادی، کلرید سدیم تحت هیدرولیز قرار نمی گیرد.
زمینه های کاربرد سنگ نمک
کلرید سدیم نقطه ذوب یخ را کاهش می دهد، بنابراین در زمستان از نمک و ماسه در جاده ها و پیاده روها استفاده می شود. مقدار زیادی ناخالصی را جذب می کند، در حالی که ذوب شدن، رودخانه ها و نهرها را آلوده می کند. نمک جاده همچنین روند خوردگی بدنه خودروها را تسریع می کند و به درختان کاشته شده در کنار جاده ها آسیب می رساند. در صنایع شیمیایی، کلرید سدیم به عنوان ماده خام برای گروه بزرگی از مواد شیمیایی استفاده می شود:
- اسید کلریدریک؛
- فلز سدیم؛
- گاز کلر؛
- سود سوزآور و سایر ترکیبات.
علاوه بر این، از نمک سفره در تولید صابون و رنگ استفاده می شود. به عنوان یک ضد عفونی کننده غذایی در کنسرو کردن، ترشی قارچ، ماهی و سبزیجات استفاده می شود. برای مبارزه با اختلالات تیروئید در جمعیت، فرمول نمک خوراکی با افزودن ترکیبات ید ایمن غنی می شود، به عنوان مثال، KIO3، KI، NaI. چنین مکمل هایی از تولید هورمون تیروئید حمایت می کنند و از بیماری جلوگیری می کنندگواتر بومی.
اهمیت کلرید سدیم برای بدن انسان
فرمول نمک خوراکی، ترکیب آن برای سلامت انسان حیاتی شده است. یون های سدیم در انتقال تکانه های عصبی نقش دارند. آنیون های کلر برای تولید اسید هیدروکلریک در معده ضروری هستند. اما نمک زیاد در غذا می تواند منجر به فشار خون بالا و افزایش خطر ابتلا به بیماری های قلبی و عروقی شود. در پزشکی با از دست دادن خون زیاد به بیماران نمک فیزیولوژیک تزریق می شود. برای به دست آوردن آن، 9 گرم کلرید سدیم را در یک لیتر آب مقطر حل می کنند. بدن انسان نیاز به تامین مداوم این ماده با غذا دارد. نمک از طریق اندام های دفعی و پوست دفع می شود. میانگین کلرید سدیم در بدن انسان تقریباً 200 گرم است. اروپایی ها روزانه حدود 2 تا 6 گرم نمک خوراکی مصرف می کنند، در کشورهای گرم این مقدار به دلیل تعریق بیشتر بیشتر است.
