Czym są sole i w jaki sposób są one uzyskiwane
Autor prezentacji : Szymon Michalski Klasa 2B (2015/2016) Opiekun Merytoryczny : mgr Adam Makówka
Sole to związki chemiczne zawierające w cząsteczce kationy metalu i aniony reszty kwasowej. Wzorem ogólnym soli jest: MnRm gdzie: M - metal, R - reszta kwasowa, n i m odpowiednie indeksy(wynikające z wartościowości).
Zastosowanie Nawóz sztuczny; Saletra potasowa jest utleniaczem. Z tego powodu jej głównym zastosowaniem była produkcja czarnego prochu. Obecnie stosowana w pirotechnice jako utleniacz, m.in. do wytworzenia fotobłysków, czyli krótkich i bardzo jasnych impulsów świetlnych uzyskiwanych podczas spalania mieszaniny saletry z pyłami metali. Po zmieszaniu z sacharydem, np. sacharozą w proporcjach stechiometrycznych i stopieniu tworzy substancję łatwopalną (znaną jako karmelek lub karmelka) o temperaturze zapłonu ok. 400 C, osiąga temperaturę 600 C i wytwarza dużo dymu; Do początków XX w. azotan potasu był używany do otrzymywania kwasu azotowego;
Obecnie jest stosowany głównie do produkcji azotynu potasu, do nitrowania; Konserwant mięsa (E252); Azotan potasu zmieszany z cukrem lub cukrem pudrem jest podstawowym składnikiem paliwa (utleniaczem) we własnoręcznie robionych materiałach pirotechnicznych.
W rolnictwie nawozy sztuczne (azotany, fosforany) środki ochrony roślin (sole rtęci, CuSO 4 - siarczan (VI) miedzi (II)) do produkcji pasz i karm dla zwierząt domowych i hodowlanych
W budownictwie materiał budowlany (marmur, cegły) składnik zapraw murarskich (CaCO 3 - węglan wapnia) do produkcji szkła (Na 2 CO 3 - węglan sodu) do wyrobu farb (BaSO 4 - siarczan (VI) baru) do wyrobu luster (AgNO 3 - azotan (V) srebra)
W przemyśle spożywczym - środki spulchniające do ciast (NaHCO 3 - wodorowęglan sodu, (NH 4 ) 2 CO 3 - węglan amonu), - środki konserwujące (KNO 3 - azotan (V) potasu) - dodatki smakowe (NaCl - chlorek sodu zwany solą kuchenną) - składniki napojów gazowanych (NaHCO 3 - wodorowęglan sodu) składniki wód mineralnych (chlorki, siarczany, węglany)
W medycynie Składniki leków (MgCO 3 - węglan magnezu) Środki odkażające (KMnO 4 - manganian (VII) potasu) 0,9 % roztwór chlorku sodu znany jest jako sól fizjologiczna, czyli roztwór izotoniczny do osocza Chlorek i fosforan potasu stosowane są do korygowania niedoboru potasu, podobnie jak siarczan wapnia i siarczan magnezu Octan sodu, glukonian sodu i mleczan sodu stosowane są jako dodatki w płynach infuzyjnych
W przemyśle chemicznym: surowce do produkcji substancji chemicznych (NaCl - chlorek sodu) składniki kosmetyków (CaCO 3 - węglan wapnia, MgCO 3 - węglan magnezu) surowce do produkcji proszków do prania, mydeł, pasty do zębów (Na 2 CO 3 węglan sodu) w procesach fotograficznych (AgCl - chlorek srebra (I)) do produkcji materiałów wybuchowych (KNO 3 - azotan (V) potasu)
Występowanie soli w środowisku naturalnym
Sole: Chlorek sodu Azotan (V) potasu Węglan sodu
Chlorek Sodu (sól kuchenna)
Właściwości chlorku sodu Sól kuchenna tzw. chlorek sodu ma wiele właściwości fizycznych i chemicznych. Ta substancja ma konsystencje proszku. Jej stan skupienia jest stały.ma słony smak i jest biała.sól jest bezwonna, lecz gdy się dostanie do nosa może go w małym stopniu podrażnić. Szybciej rozpuszcza się w wyższej temperaturze. Temperatura topnienia soli kuchennej wynosi 801 o C, a wrzenia 1413 o C. Gęstość soli wynosi 2,17 g. Jej rozpuszczalność w wodzie jest duża aż 35,8g w 100cm 3. Sól występuje w wodzie morskiej ok. 2,7%.
Występowanie Występuje w następujących wodach naturalnych: - słabych solankach ok. 1 do 2 % - borowinach ok. 3 do 4 % - silnych solankach ok. 5 do 6 % - wodach gorzkich ok. 6 do 9 % - wodach morza martwego ok. 25 % Złoża solne występują w Polsce w dwóch wielkich obszarach: na Podkarpaciu i na Kujawach. Mniejsze złoża znajdują się na Górnym Śląsku pomiędzy Żarami a Rybnikiem (nie są eksploatowane). W Wieliczce, Bochni i Wapnie sól wydobywa się górniczo. W Baryczu, Inowrocławiu i Ciechocinku sól wypompowuje się w postaci solanki na powierzchnię.
Zastosowanie Z chlorku sodu otrzymuje się sód, węglan sodu, wodorotlenek sodu, kwas solny i chlor. Stosowany do celów spożywczych i jako środek konserwujący. Chlorek sodu zmieszany z lodem jest stosowany jako mieszanina oziębiająca do temp. -21 0 C. W lecznictwie jest używany fizjologiczny roztwór soli 0,9% roztwór NaCl, izotoniczny z płynami ustrojowymi. Aby powstała sól kuchenna musi ona przejść szereg oczyszczeń, a także musi być dostosowana do wszelkich norm żywnościowych by była dopuszczona do sprzedaży na rynkach światowych.
Otrzymywanie 2HCl + Na 2 O => 2NaCl + H 2 O 2HCl + 2Na =>2NaCl + H 2 HCl + NaOH => NaCl + H 2 O 2Na +Cl 2 => 2NaCl Na 2 CO 3 +2HCl => 2NaCl + CO2 + H20
Azotan (V) potasu (saletra indyjska)
Właściwości azotanu (V) potasu Saletra indyjska jest bezbarwnym lub białym, krystalicznym ciałem stałym. Jej temperatura topnienia wynosi 334 C. Przy ogrzaniu do 400 C rozkłada się na azotan (III) potasu i tlen: 2KNO 3 T 2KNO 2 + O 2
Występowanie azotanu (V) potasu Azotan potasu występuje w przyrodzie w niewielkich ilościach w postaci minerału nitrokalitu w krajach o suchym, gorącym klimacie, m.in. w Chinach i Indiach. Z tych państw był sprowadzany do Europy, czemu zawdzięcza nazwę saletra indyjska.
Zastosowanie azotanu (V) potasu Nawóz sztuczny; Saletra potasowa jest utleniaczem. Z tego powodu jej głównym zastosowaniem była produkcja czarnego prochu. Obecnie stosowana w pirotechnice jako utleniacz, m.in. do wytworzenia fotobłysków, czyli krótkich i bardzo jasnych impulsów świetlnych uzyskiwanych podczas spalania mieszaniny saletry z pyłami metali. Po zmieszaniu z sacharydem, np. sacharozą w proporcjach stechiometrycznych i stopieniu tworzy substancję łatwopalną (znaną jako karmelek lub karmelka) o temperaturze zapłonu ok. 400 C, osiąga temperaturę 600 C i wytwarza dużo dymu; Do początków XX w. azotan potasu był używany do otrzymywania kwasu azotowego; Obecnie jest stosowany głównie do produkcji azotynu potasu, do nitrowania; Konserwant mięsa (E252); Azotan potasu zmieszany z cukrem lub cukrem pudrem jest podstawowym składnikiem paliwa (utleniaczem) we własnoręcznie robionych materiałach pirotechnicznych.
Otrzymywanie azotanu (V) potasu KOH + HNO3 --> KNO3 + H20 2K + 2HNO3 -->2 KNO3+H2 K2O +2HNO3 -->2KNO3 + H20 2KOH +Cu(NO3)2 --> 2KNO3 +Cu(OH)2 KCl + AgNO3 --> KNO3 + AgCl
Węglan Sodu
Właściwości węglanu sodu Jest higroskopijną, białą substancją stałą o budowie krystalicznej, która dobre rozpuszcza się w wodzie. W temperaturze pokojowej jest to biała, higroskopijna substancja, która topi się w temperaturze 852 C i dobrze rozpuszcza się w wodzie. Z roztworu krystalizuje w postaci dużych bezbarwnych kryształów, wietrzejących na powietrzu. W przyrodzie związek ten występuje w stanie naturalnym tzw. jeziorach sodowych oraz w popiele roślin morskich. Stanowi też ważny składnik wielu minerałów.
Występowanie węglanu sodu W przyrodzie związek ten występuje w stanie naturalnym w tzw. jeziorach sodowych oraz w popiele roślin morskich. Stanowi też ważny składnik wielu minerałów.
Zastosowanie węglanu sodu Stosuje się go do wyrobu szkła oraz papieru. Wykorzystuje się go również w produkcji mydła i środków piorących. Jest stosowany do zmiękczania wody. Ponadto jest wykorzystywany w garbarstwie, papiernictwie, w syntezach chemicznych i w laboratoriach jako odczynnik chemiczny. 5 6% roztwór sody służy do odżywiczania powierzchni drewna metodą zmydlania.
Otrzymywanie węglanu sodu Dawniej węglan sodu otrzymywano metodą Leblanca, działając na sól kamienną kwasem siarkowym, otrzymując siarczan sodu, który następnie prażono z węglem i kamieniem wapiennym. Otrzymywany roztwór ługowano wodą otrzymując roztwór sody. 2NaCl + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2HCl Na 2 SO 4 + 2C + CaCO 3 Na 2 CO 3 + CaS + 2CO 2 Ze względu jednak na zbyt duże zużycie energii, proces ten został zastąpiony metodą Solvaya, gdzie surowcami głównymi są węglan wapnia i sól kamienna. dekarboksylacja kwasów lub soli kwasów: H 3 C-COONa + NaOH CH 4 + Na 2 CO 3