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:
Молекулярная формула |
NaCl |
Молярная масса, г/моль |
58,5 |
Плотность, г/см3 |
2,165 |
Температура плавления, oС |
800,8 |
Температура кипения, oС |
1465 |
Растворимость в воде (25oС), г/100 мл |
35,9 |
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
2Na + Cl2 = 2NaCl;
— реакция нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия
HCl + NaOH = NaCl + H2O.
Химические свойства хлорида натрия
В водном растворе хлорид натрия диссоциирует на ионы:
NaCl↔Na+ + Cl—.
Хлорид натрия способен вступать в реакции обмена с кислотами (1) и другими солями (2, 3):
NaCl + H2SO4 (conc) = NaHSO4 + HCl↑ (pH = 7) (1);
NaCl + AgNO2 = NaNO2 + AgCl↓ (2);
NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl↓ (3).
В окислительно-восстановительных реакциях хлорид натрия проявляет свойства слабого восстановителя:
2NaCl + 4H2SO4 (conc) + PbO2 = Cl2↑ + Pb(HSO4)2 + 2NaHSO4 + 2H2O;
2NaCl + 2H2SO4 (conc) + MnO2 = Cl2↑ + MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O.
При пропускании через насыщенный раствор хлорида натрия смесь газов, состоящую из аммиака и диоксида углерода можно получить гидрокарбонат натрия (выпадает в осадок):
NaCl + H2O + CO2 + NH3 = NaHCO3↓ + NH4Cl.
Расплав и раствор хлорида натрия подвергаются электролизу:
2NaCl + 2H2O = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH;
2NaCl = 2Na + Cl2↑.
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:
2Na + Cl2 = 2NaCl. Рассчитаем количество вещества натрия, вступившего в реакцию: n = m / M; n (Na)= m (Na) / M(Na); 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 = n × Vm; V (Cl2) = n (Cl2) × Vm; V (Cl2) = 0,215 × 22,4 = 4,816л. |
Ответ | Объем хлора равен 4,816 л |
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:
ω = msolute / msolution × 100%; Найдем массу растворенного вещества хлорида натрия в изначальном растворе: msolute = ω / 100% ×msolution; msolute (NaCl) = ω (NaCl) / 100% ×msolution; msolute (NaCl) = 5 / 100% × 200 = 10 г. Рассчитаем массу нового раствора: msolution(new) = msolute + m(NaCl) + m (H2O); msolution(new) = 200 + 15 + 15 = 230 г. Найдем общую массу растворенного хлорида натрия и его массовую долю в новом растворе: m(NaCl)sum = msolute (NaCl) + m(NaCl); m(NaCl)sum = 10 + 15 = 25г. ω (NaCl)new= m(NaCl)sum / msolution(new) × 100%; ω (NaCl)new= 25 / 230 × 100% = 11%. |
Ответ | Получится 11%-й раствор хлорида натрия |