Необычная обычная соль

 

Содержание 

Введение                                                                              

1. Теоретическая часть. Поваренная соль – всего лишь приправа?

       1.1. Немного истории…

             1.2. Строение, физические и химические  свойства  хлорида натрия.

             1.3. Добыча и способы получения  хлорида натрия.

 

             1.4. Применение поваренной соли.

             1.5. Роль хлорида натрия в обмене  веществ. Солевой баланс.             

2. Практическая часть.

          2.1. Химический эксперимент: « Выращивание кристаллов

                 на основе хлорида натрия».

Заключение

Список литературы

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Я хочу представить работу, которая затрагивает одну из проблем, поставленную перед нами современной  жизнью. Одно из достоинств этой работы –  практическая часть. Моё исследование  называется “Необычная обычная соль “.       Поваренная соль… Что в ней может быть необычного? На первый взгляд – ничего. Поваренная соль – это хлорид натрия, который хорошо растворим в воде, и образует бесцветные кристаллы кубической формы. С уверенностью могу сказать, что это химическое соединение имеется в каждом доме.  Без соли пища пресна и попросту безвкусна, поэтому прямое назначение поваренной соли известно всем – это основная приправа к блюдам нашего стола. Если бы все было так просто, наверное, не сложилось бы о соли так много пословиц, поговорок, поверий и примет.       

        Цель: Изучить особенности хлорида натрия как химического соединения и жизненно важного вещества, вырастить кристаллы на основе хлорида натрия.

     Задачи:

1. Проанализировать  научно- популярную и учебную литературу по данной теме.
2. Проследить историю получения и  использования  человеком поваренной соли.
3. Изучить строение и свойства хлорида натрия.
4. Обосновать, почему организм должен получать необходимое количество поваренной соли.
5. Провести химический эксперимент по выращиванию кристаллов на основе хлорида натрия.

        Гипотеза: Если поваренная соль (хлорид натрия) – не только приправа к пище, то  области ее применения должны быть  многогранны, а биологическое значение неоспоримо.

Объект исследования: химическое соединение -  поваренная соль – хлорид натрия.

Предмет исследования: строение кристаллической решетки, свойства, значение хлорида натрия.

    Методы исследования:

     Эмпирические :

- изучение и анализ  литературы,

- исследование физических  и химических свойств,

- химический эксперимент.

   Теоретические:

    - сравнение информации  различных источников,

    - обобщение изученного  материала.

                                          1.   Поваренная соль – всего лишь приправа?

1.1. Немного истории…

      Необходимость  соли для жизни была известна  со времен глубочайшей древности.  Вряд ли мы узнаем, когда впервые наши далекие предки вкусили соль: нас отделяют от них десять-пятнадцать тысяч лет. Тогда еще не было посуды для приготовления пищи, все растительные продукты люди вымачивали в воде и подпекали на тлеющих углях, а мясо, насаженное на палки, обжаривали в пламени костра. «Поваренной солью» первобытных людей наверняка была зола, которая неизбежно попадала в пищу во время ее приготовления.       Зола содержит поташ - карбонат калия K₂CO₃, который в местах, удаленных от морей и соленых озер, долгое время служил пищевой приправой.

     Возможно, однажды,  за неимением пресной воды, мясо либо корни и листья растений были замочены в соленой морской или озерной воде, и еда оказалась вкуснее обычной. Может быть, добытое впрок мясо, чтобы защитить его от хищных птиц и насекомых, люди спрятали в морскую воду, а потом обнаружили, что оно приобрело приятный вкус. Наблюдательные охотники первобытных племен могли заметить, что животные любят лизать солонцы — белые кристаллы каменной соли, выступающие кое-где из-под земли, и попробовали добавлять соль в пищу. Могли быть и другие случаи первого знакомства людей с этим удивительным веществом.   

       Греческий  поэт Гомер (VIII в. до н.э.),  написавший Илиаду и Одиссею,  называл поваренную соль «божественной». В те времена она ценилась выше золота: ведь, как гласила пословица, «Без золота прожить можно, а без соли — нельзя». Из-за месторождений каменной соли происходили военные столкновения, а иногда нехватка соли вызывала «соляные бунты».

       На столах  императоров, царей, королей и шахов стояли солонки из золота, и заведовал ими особо доверенный человек — солоничий. Воинам часто платили жалованье солью, а чиновники получали солевой паек. Как правило, соляные источники были собственностью властителей и коронованных особ. В Библии есть выражение «Пьет соль от дворца царского», означающее человека, получающего содержание от царя.

        Соль  издавна была символом чистоты  и дружбы. «Вы — соль земли» — говорил Христос своим ученикам, имея в виду их высокие нравственные качества. Соль употреблялась при жертвоприношениях, новорожденных детей у древних евреев посыпали солью, а в католических церквах при крещении в ротик младенца клали кристаллик соли.

      В обычае  арабов было при утверждении  торжественных договоров подавать  сосуд с солью, из которого в знак доказательства и гарантии постоянной дружбы лица, заключившие договор — «завет соли» — съедали по несколько ее крупинок.

           Поваренная соль входила и в состав самых древних лекарств, ей приписывали целебные свойства, очищающее и дезинфицирующее действие, причем с давних пор подмечено, что поваренная соль разных месторождений имеет разные биологические свойства: самая в этом отношении полезная — морская. В Лечебнике-травнике, изданном в России в 17 в., написано: «Две сути соли, одну копали из горы, а другую находили в море, а которая из моря, та лутчи, а кроме морской соли та лутчи, которая бела».

      Ни одно  растение не может расти на почве, покрытой солью, солончаки всегда были символом земли бесплодной и необитаемой. Когда властитель Священной Римской империи Фридрих I Барбаросса разрушил в 1155г.  Милан в Италии, то велел посыпать руины поверженного города солью в знак его полного уничтожения… У разных народов во все времена рассыпать соль значило накликать беду и потерять здоровье.

       Нам  трудно представить, что в прошлом  во многих странах соль служила  существенным источником пополнения  казны, была важным предметом  торговли. Из-за соли велись кровопролитные  войны между соседними народами, а по причине непомерно высоких  налогов, устанавливаемых на соль, происходили народные восстания  (соляные бунты).  Например: такой  бунт произошел в Москве весной 1648г. Причиной его послужил  повышенный налог на соль, введенный  царем Алексеем Михайловичем. Этот  бунт окончился тем, что правительство,  напуганное размахом волнений (из  Москвы бунт перекинулся на  Сольвычегорск, Устюг Великий, Соликамск), снизило уровень налога. Многие народные волнения в Китае, других странах Азии, в Европе кончались не столь благополучно.

      В некоторых  странах соль выполняла даже  роль денежной единицы. В Китае  в 1286г., использовали монеты из  кристаллов каменной соли. Особое  распространение денежные единицы  из соли получили во многих  районах Центральной Африки. В  Эфиопии стандартные бруски каменной  соли были в ходу в качестве  денежной единицы еще в XIX в. Многочисленные исторические документы свидетельствуют о там, что римским войнам, а затем и крестоносцам нередко жалованье выплачивали солью.    

         Значение соли отражено в многочисленных  пословицах, поговорках, обычаях. Раньше  говаривали: «Соль всему голова, без соли и жито - трава»; «Один глаз на полицу (где хлеб), другой — в солоницу (солонку)», и еще: «Без хлеба не сытно, без соли не сладко»… Бурятская народная мудрость гласит: «Собираясь пить чай, клади в него щепотку соли; от нее быстрее усваивается пища, исчезнут болезни желудка». «Съесть вместе пуд соли» — у славян значит хорошо узнать друг друга и подружиться.  «Хлеб да соль» - вот одно из пожеланий, которым русские люди с давних пор обменивались друг с другом во время приема пищи, подчеркивая равноценное с хлебом значение соли. Хлеб и соль стали символом гостеприимства и радушия русской нации.

 

1.2. Строение, физические и химические свойства  хлорида натрия.

         Хлорид натрия - поваренная соль, каменная соль – NaCl-  
белое кристаллическое вещество с соленым привкусом, негигроскопичное (не поглощающее влагу из воздуха). Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в г на 100 г воды) равен 35,9 при 20° С и 38,1 при 80° С. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей - хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. Плотность NaCl — 2,165 г/см3, температура плавления 801°С, температура кипения 1465° С.

     В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита — каменной соли. Слово «галит» происходит от греческого «галос», означающего и «соль», и «море». Основная масса галита чаще всего находится на глубине 5 км под поверхностью земли. Однако давление слоя горных пород, расположенных над пластом соли, превращает ее в вязкую, пластичную массу. «Всплывая» в местах пониженного давления кроющих пород, пласт соли образует соляные «купола»,      выходящие в ряде мест наружу.      Природный галит редко бывает чисто белого цвета. Чаще он буроватый или желтоватый из-за примесей соединений железа. Встречаются, но очень редко, кристаллы галита голубого цвета. Это означает, что они долгое время в глубинах земли находились по соседству с породами, содержащими уран, и подверглись радиоактивному облучению. 

        Для  хлорида натрия характерна ионная связь, которая образуется за счет притяжения катионов Na⁺   и анионов хлора Cl^-.

        Ионная  связь определяет химические свойства хлорида натрия:

1.  Диссоциация:   NaCl " Na⁺   +  Cl^-

2. Взаимодействие с нитратом  серебра с выпадением белого  творожистого осадка – хлорида  серебра – это качественная  реакция на хлорид – ион  Cl^-

                                                   NaCl + AgNO₃ " Na NO₃ + AgCl$

  3.В процессе электролиза расплава  NaCl  получают натрий и хлор:

                                                                         7

2NaCl " 2Na   +  Cl₂

  4. Активный фтор вытесняет  хлор из соли:

  F₂ +  2NaCl  " 2Na F  + Cl₂

5. В присутствии хлорид  – ионов Cl^- пламя окрашивается в зеленый цвет, а ионы натрия Na+   придают пламени желтую окраску.(2)

        Чистая  поваренная соль имеет ионную  кристаллическую решетку правильной кубической формы.

         Ионная  кристаллическая структура  характеризуется наличием положительных  и отрицательных ионов в узлах  решётки. Силами, которые удерживают  ионы в узлах такой решётки,  являются силы электрического  притяжения и отталкивания между  этими ионами. Разноимённо заряжённые  ионы в ионной решётке расположены  ближе друг другу, чем одноимённо заряжённые, поэтому силы притяжения между ионами решётки преобладают над силами отталкивания. Этим и обуславливается значительная прочность кристаллов с ионной   решёткой.   Электрическое поле, создаваемое каждым ионом, обладает ненаправленным характером. В ионных кристаллах положительные ионы со всех сторон окружены отрицательными ионами и, наоборот, отрицательные ионы окружены положительными ионами. В хлориде натрия NaCl,  вокруг каждого иона располагается по шесть ионов с зарядом противоположного знака, что определяется  относительными размерами катиона и аниона.  Кристаллическая решетка хлорида натрия правильной  кубической формы характеризуется одинаковым расстоянием между точками вдоль каждой   из трех осей ( а = b =с ), а также углами в 90^о между каждой парой осей. Однако кристаллическая решетка поваренной соли может быть не только  такой по форме. (6)

       Кристалл  в виде  хорошо ограненного  восьмигранника – октаэдра красивого  сине-фиолетового цвета  тоже  поваренная соль.

       Форма  кристаллов  нередко зависит от  того, в каких условиях эти  кристаллы получены. Если раствор  хлорида натрия испаряется на  морозе, то образуютcя не кубики, а шестиугольные пластинки дигидрата NаCl·2H₂O. В соляных озерах в зимнее время нередки скопления этого минерала, который получил название гидрогалита, т.е. «водной соли». При нагревании эти кристаллы мутнеют и распадаются с выделением кубиков NаCl. Гидрогалит можно получить и по-другому – охлаждая до –15⁰С насыщенный при комнатной температуре раствор соли. Именно так впервые получил это соединение русский химик Т.Е. Ловиц в 1792 году. При этом дигидрат хлорида натрия получается как в виде шестиугольных пластинок, так и в виде призматических игольчатых кристаллов. Гидрогалит легко получить зимой, выставив рассол во двор или на балкон.