Человечеству известно свыше полумиллиона неорганических и 10 миллионов органических соединений. Среди всего этого количества имеется большое разнообразие компонентов, обладающих сложным строением и уникальными свойствами, что позволяет их применять в медицинских и химических целях. При этом есть достаточно простые вещества, которые активно используются в бытовой сфере и отличаются высоким уровнем важности для человека. К таким веществам можно отнести поваренную соль. Ее также применяют в химической промышленности, где именуют хлоридом натрия. В технологической сфере бытовую соль называют галитом, так как именно этот минерал образуется в природе, где имеются большие залежи данного вещества. Следует более детально изучить агрегатное состояние, в котором пребывает рассматриваемое вещество. Также требуется изучить строение, имеющиеся у соли свойства, особенности ее добычи, использование, а также историю развития массового употребления.
Какие состояния бывают у соли?
Здесь все зависит от того, какое именно вещество рассматривается. Все ученики, которые учатся в 7 классе и старше, могут без труда определить агрегатное состояние, в котором находится бытовая соль, потому что они часто встречаются с данным веществом. Для определения состояния не нужно использовать специальные методики или инструменты, так как все становится очевидным даже при взгляде невооруженным взглядом. Соль хранится в кристаллах мелкого и крупного размера. Как правило, они обладают кубической формой. В то же время, если растворить соль, то ее агрегатное состояние меняется, и она становится жидкой. Такой эффект получается и в том случае, ели осуществляется расплавление твердой соли, для чего необходимо воздействие высокой температуры. Стоит отметить, что в обычных условиях соль нельзя встретить только в газообразном виде, хотя при выполнении определенных действий она может пребывать и в виде газа.
Условия, при которых вещество будет менять свое агрегатное состояние
Основным условием, которое позволяет расплавить соль из твердого состояния в жидкое, является воздействие температуры не ниже 800 градусов Цельсия. Чтобы перевести хлорид натрия из жидкого состояния в газообразное, обязательно требуется воздействие температуры 1400 градусов Цельсия. Если кипятить жидкость при такой или более высокой температуре, то со временем структурные компоненты будут переводиться в ионы Cl- и Na+. Соответственно, на основе этого можно прийти к выводу, что естественным агрегатным состоянием бытовой соли является твердое, в котором она находится в природных условиях. Высокая разница температур, необходимая для перехода с одного агрегатного состояния в другое, определяется особенностями строения кристаллической решетки хлорида натрия.
Кристаллическая решетка
У соли кристаллическая решетка обладает правильным кристаллами кубической формы с центрированными гранями. Сами кристаллы являются прозрачными. В углах решетки, образующих узлы для соединения, располагаются отрицательно заряженные ионы хлорида, которые чередуются с положительно заряженными ионами натрия. За счет того, что данные атомы обладают резким различием электроотрицательности, они формируют достаточно мощное электростатическое напряжение. Соответственно, чтобы разрушить данное напряжение, нужно приложить много усилий. Это может быть как механическое воздействие на кристалл, так и высокая температура. Данную разновидность решетки называют ионной. Он встречается у многих видов солей, куда относятся соли переходных металлов, щелочноземельные, щелочные и прочие. Все это объясняет, почему температура кипения и плавления у данного материала является достаточно высокой.
Стоит отметить, что здесь можно получить кристаллы пирамидальной формы, а не только кубической. Они могут иметь 8, 12 или 20 граней. Чтобы получить такой тип кристаллов, требуется управлять температурой выпаривания раствора соли с помощью особых методик. Вне зависимости от этого, внутренняя часть получаемых кристаллов содержит жидкость, если для создания раствора используется вода. NaCl является химической формулой хлористого натрия. Здесь отображаются элементы, входящие в состав.
Физические свойства соли
У хлорида натрия есть несколько особых физических свойств, выделяющих его на фоне остальных веществ. К наиболее значимым относятся:
- кристаллы обладают высоким уровнем твердости;
- цвет кристалла зависит от того, какие примеси используются при добыче (могут быть розовые, белые, фиолетовые, голубые и красные оттенки);
- чистое вещество без примесей обладаете кристально белым оттенком;
- для растворения в воде вещество;
- для растворения в воде должно быть соотношение 100 к 30;
- высокий уровень растворимости зависит от наличия диполей воды, ассоциирующих рядом с собой ионы хлора и натрия, что разрушает электростатическое напряжение и рушить решетку;
- температура плавления составляет 800 градусов Цельсия, а температура кипения – 1400 градусов Цельсия;
- хлорид натрия имеет соленый вкус;
- запах соли не является четко выраженным.
Химические свойства соли
Как и прочие виды соли, хлорид натрия вступает с другими солями в реакцию обмена. При этом обязательно выделяются газы, выпадает осадок или формируются вещества с низким уровнем диссоциации. При соединении соли с AgNO3 получается NaNO3 и AgCL. После реакции остается белый творожистый осадок. Это является качественной реакцией на отрицательно заряженный ион хлорида.
Реакция с металлами, которые стоят в электрохимическом ряде активности металлов левее натрия, проходит следующий образом. При соединении К с хлоридом натрия получается KCL и Na.
В водяном растворе происходит диссоциация на свободные ионы, которые гидратированные диполями жидкости. В итоге получаются положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора. Это приводит к появлению раствора поваренной соли. Он является электролитом.
Вещество не подвержено гидролизу, потому что для его образования используется сильное основание и сильная кислота.
Во время электролиза разделяется, выделяя каустик и свободные продукты. Это позволяет получить Na, Cl2 и NaOH.
Где соль можно обнаружить в природе?
Поваренную соль часто можно встретить в природе, хотя несколько веков назад это был редкий продукт, что влияло на его стоимость. В средневековье люди не знали как добывать соль из природы. Сейчас считается, что галит относится к неисчерпаемым ресурсам. В океанах и морях имеется много соленой воды, как и в некоторых озерах и источниках.
Добыча соли, а также переработка осуществляется благодаря применению особых технологий, так как без обработки соль употреблять в пищу не рекомендуется. В ней содержится большое количество примесей.
Для добычи существует несколько методов. Одним из них является проведение подземных работ. Также это может осуществляться путем добычи из пластов, которые находятся в водоемах. Соленую воду могут выпаривать или вымораживать, что позволяет выделить хлорид натрия из жидкости. Все эти методы дают возможность получить кристаллы галита. Многие из них оказываются достаточно крупными, поэтому необходимо провести измельчение. Стоит отметить, что существует также фторированная, йодированная и прочие разновидности солей, применяемых как в бытовых, так и в технических целях.
Изучение
Изучение данного вещества, его агрегатного состояния и структуры, начинается со школьной программы. На уроках химии исследуются химические качества и свойства материала, с учетом всего многообразия. Ученики получают первое представление о формулах, химической основе вещества, реакциях. Приводится таблица солей с их уровнем растворимости относительно других элементов. Существенной характеристикой здесь выступает плавкость хлорида натрия. Именно на данном свойстве выстраивается один из способов добычи данного вещества из природы.
Благодаря изображениям и таблице можно определить уровень плавкости вещества, температуру его кипения, а также перехода в газообразное состояние. Хлорид натрия также исследуется в рамках физики и биологии. Соответственно, многие задачи выстраиваются на уровне связей нескольких предметов.
