Zastosowanie soli w życiu codziennym

Sole. Są to związki o wzorze ogólnym MnRm, Mn(HkR)m lub [M(OH)k]nRm, przy czym M oznacza metal, a R -resztę kwasową..

Otrzymywanie. Sole można otrzymywać wieloma sposobami, wśród których najważniejszym i są:
1. zasada + kwas = sól + woda, np. NaOH + HCl = NaCl+ H2O:
2. metal + kwas = sól + wodór, np. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2:
3. tlenek metalu + kwas = sól + woda, np. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O:
4. zasada + bezwodnik kwasowy = sól + woda, np. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O:
5. bezwodnik zasadowy + bezwodnik kwasowy = sól, np. MgO + SO2 = MgSO3:
6. metal + niemetal = sól, np 2Na + Cl2 = 2NaCl
(w ten sposób tworzą się sole kwasów beztlenowych).


Właściwości fizyczne. Sole są zwykle ciałami stałymi, krystalicznymi, najczęściej białymi, chociaż znanych jest wiele soli o różnych barwach, np. niebieskiej (CuSO4*5H2O), żółtej (PbI2), czerwonej (HgI2), czarnej (CuS).
Rozpuszczalność soli w wodzie jest bardzo zróżnicowana.

Właściwości chemiczne. Sole nie zawierające w cząsteczkach atomów wodoru „kwasowych” lub grup wodorotlenowych, mają charakter obojętny, a więc ich wodne roztwory nie powinny zmieniać barwy lakmusu. W wielu przypadkach tak jest istotnie. Jednak liczne ulegają w wodzie hydrolizie, w wyniku czego odczyn ich roztworów może być kwaśny lub zasadowy. Reakcje chemiczne soli są tzw. reakcjami jonowymi, ponieważ sole w roztworach są zdysocjowane na jony.


Podział soli. Sole można podzielić na trzy grupy:

I. Sole obojętne o wzorze ogólnym MnRm, np. Al2(SO4)3.

II. II. Wodorosole („sole kwaśne”) o wzorze ogólnym Mn(HkR)m, składające się z metalu oraz reszty kwasowej, w skład której wchodzi „zwykła” reszta kwasowa oraz atom (atomy) wodoru. W odróżnieniu powstających w reakcjach od soli obojętnych, polegających na zastąpieniu wszystkich wodorów kwasowych atomami metalu, wodorosole są produktami podstawienia tylko części wodorów kwasowych w cząsteczkach kwasów wieloprotonowych, np.:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O (sól obojętna)
H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O (wodorosól)
III. Hydroksysole („sole zasadowe”, sole wodorotlenkowe) o wzorze ogólnym
[M(OH)k]nRm, składają się one z reszty kwasowej R oraz z tzw. reszty zasadowej, w skład której wchodzi metal i jedna lub kilka grup OH. Hydroksysole są produktami niecałkowitego podstawienia grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku z kilkoma (co najmniej dwiema) grupami OH, np.:
Mg(OH)2 + 2HCl aq = MgCl2 + 2H2O (sól obojętna)
Mg(OH)2 + HCl aq = Mg(OH)Cl + H2O (hydroksysól)

Oto przykłady soli:





Chlorek srebra(I)
AgCl - biały, serowaty osad powstający podczas reakcji azotanu(V) srebra(I) i chlorków; na świetle ciemnieje wskutek rozkładu z wydzieleniem metalicznego srebra; stosowany w fotografii, do srebrzenia, malowania na szkle, w lecznictwie.

Azotan potasowy
Azotan potasowy, saletra potasowa (KNO3), rozpuszczalne w wodzie niehigroskopijne, bezbarwne kryształy. Stosowany jest w przemyśle spożywczym jako środek konserwujący, jako nawóz sztuczny (syntetyczny azotan potasowy - saletra potasowa) oraz w produkcji szkła i prochu.


Chlorek sodowy
Chlorek sodowy (NaCl), bezbarwna substancja krystaliczna, temperatura topnienia1 801C. Chlorek sodowy krystalizuje w układzie regularnym, liczba koordynacyjna anionu chlorkowego i kationu sodowego jest jednakowa i wynosi 6, jony Cl- obsadzają węzły sieciowe, jony Na+ środki krawędzi i środek komórki elementarnej (lub odwrotnie).
Chlorek sodowy występuje w wodzie morskiej oraz w pokładach lądowych powstałych po wyschnięciu mórz (sól kamienna), jest głównym surowcem do otrzymywania chloru i sodu.
Halit
Halit (NaCl), bezbarwny minerał, krystalizuje w układzie regularnym. Znajduje zastosowanie w:
· otrzymywanie sody, NaOH, HCl, Na i Cl2
· chłodnictwo (z lodem - mieszaniny oziębiające
· lecznictwo (roztwory fizjologiczne)
Tworzy złoża soli kamiennej.
Kowelin
Kowelin (CuS), minerał, siarczek miedziowy, krystalizuje w układzie heksagonalnym, niebieskoczarny lub granatowy, ważna ruda miedzi.
Mohra sól
Mohra sól, (NH4)2SO4+FeSO4+6H2O, nazwa zwyczajowa soli podwójnej, siarczanu żelazawo-amonowego (wg nowszej nomenklatury siarczan amonu i żelaza(II)). Rozpuszczalne w wodzie, jasnozielone kryształy, jedna z najtrwalszych soli żelaza(II). Stosowana w oksydymetrii2 jako reduktor3.

Nadmanganian potasu
Nadmanganian potasu, obecnie: manganian(VII) potasu (KMnO4), fioletowe, metalicznie połyskujące, rozpuszczalne w wodzie kryształy. Często wchodzi w skład podręcznych apteczek. Roztwór o barwie bladomalinowej stosuje się do zewnętrznej dezynfekcji ran podobnie jak wodę utlenioną4.
Sól kamienna
Sól kamienna, skała osadowa (tzw. halityt) należąca do grupy skał chemicznych, powstała w wyniku wytrącania się halitu podczas odparowywania wody z mórz lub słonych jezior. Często występuje razem z gipsem, anhydrytem oraz solami potasowo-magnezowymi.
Cząsteczki soli kamiennej
Złoża soli kamiennej występują w osadach różnego wieku, najczęściej w permskich i trzeciorzędowych, powstają też współcześnie (np. Morze Kaspijskie). Charakterystyczną formą złóż solnych są wysady.
Największe złoża: Rosja, USA, Niemcy, Francja, Chiny. W Polsce duże złoża soli kamiennej, pochodzące z górnego permu - cechsztynu, występują w północno-zachodniej i środkowej części kraju (Kłodawa, Inowrocław) oraz niewielkie trzeciorzędowe - mioceńskie w okolicach Bochni i Wieliczki.
Kopalnia soli w Wieliczce
Światowa roczna produkcja soli kamiennej wyniosła w 1993 182,7 mln t (w Polsce 3,1 mln t). Znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym (m.in. produkcja sody, chloru) oraz spożywczym (sól kuchenna).
Saletra chilijska
Saletra chilijska, NaNO3, azotan(V) sodu, saletra sodowa, nitronatryt, biała substancja krystaliczna. Temperatura topnienia 317C. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, ma własności higroskopijne. Saletra chilijska jest otrzymywana z naturalnych pokładów lub przez działanie kwasu azotowego na węglan sodu. Stosowana jako nawóz sztuczny, składnik materiałów pirotechnicznych, utleniacz5 paliw rakietowych, środek do konserwowania żywności.
Saletra indyjska
Saletra indyjska, KNO3, azotan(V) potasu, saletra potasowa, nitrokalit, biała substancja krystaliczna. Temperatura topnienia 339C. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Jest otrzymywana z naturalnych pokładów lub w reakcji podwójnej wymiany między KCl i NaNO3. W podwyższonej temperaturze saletra indyjska ulega rozkładowi, w wyniku którego powstaje KNO2. Jest stosowana głównie jako składnik nawozów sztucznych6 i środek konserwujący żywność.


Siarczan(IV) sodu
Siarczan(IV) sodu, Na2SO3, siarczyn sodu, biała substancja krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie, nierozpuszczalna w alkoholu. Jest reduktorem. Tworzy hydrat Na2SO3+7H2O.
Siarczan sodu można otrzymać w reakcji gazowego SO2 (dwutlenek siarki) z roztworem węglanu sodu lub wodorotlenku sodu.
Znajduje zastosowanie w przemyśle tekstylnym, garbarskim, winiarskim. W fotografice wchodzi w skład utrwalaczy (utrwalacz fotograficzny7) i wywoływaczy fotograficznych.
Wodorowęglan sodu
Wodorowęglan sodu, soda oczyszczona, bikarbonat, NaHCO3, bezbarwna substancja krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie, trudno rozpuszczalna w etanolu. Podgrzana rozkłada się do postaci węglanu sodu z jednoczesnym wydzieleniem wody i dwutlenku węgla.
Zastosowanie: składnik proszków do pieczenia, napojów gazowanych oraz preparatów zobojętniających w lecznictwie. Ponadto używany w fotografii, do zmiękczania wody, w analizie chemicznej, w gaśnicach pianowych.
Węglan sodu
Węglan sodu, węglan dwusodu, soda, soda amoniakalna, soda kalcynowana, Na2CO3, biała substancja krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie, o temperaturze topnienia 853C. Tworzy hydraty, posiada własności higroskopijne, w roztworach wodnych hydrolizuje.
Pod wpływem kwasów ulega rozkładowi wydzielając dwutlenek węgla. Na skalę przemysłową węglan sodu otrzymuje się metodą amoniakalną Solvaya8, której zasadniczymi etapami są: wprowadzanie dwutlenku węgla do roztworu chlorku sodu nasyconego amoniakiem, w wyniku czego powstaje wodorowęglan sodu oraz termiczny rozkład (kalcynacja) odsączonego wodorowęglanu z utworzeniem węglanu sodu.
Stosowany w przemyśle szklarskim, do produkcji środków piorących i papieru, do zmiękczania wody, jako odczynnik laboratoryjny i topnik9.
Chlorek potasu (KCl)
Znajduje zastosowanie w:
· nawozie mineralnym
· lecznictwie
· spektroskopii (monokryształy)
Chlorek amonowy
(NH4Cl, salmiak), substancja o charakterze jonowym, krysta-lizuje w układzie regularnym. Ch.a. powstaje w wyniku syntezy z kwasu solnego i amoniaku. Ch.a. dobrze rozpuszcza się w wodzie, ulegając przy tym hydrolizie. Pod wpływem ogrzewania sublimuje, pary ch.a. dysocjują do amoniaku i chlorowodoru. Ch.a. jest składnikiem niektórych nawozów sztucznych. Ponadto jest stosowany w:
· oczyszczaniu metali przed lutowaniem
· lecznictwie
· procesach cynowania i cynkowania
· produkcji proszków do prania
· farbiarstwa
· bateriach jako elektrolit
Chlorek wapnia
Stosowany jest w:
· środkach suszących
· mieszaninach oziębiających
· ochronie dróg komunikacyjnych przed oblodzeniem
· lecznictwie
· pochłaniaczach amoniaku
Chlorek magnezu
Jest to nasycony roztwór MgO daje cement Sorela, służący do produkcji materiałów izolacyjnych
Chlorek żelaza
Stosowany jest w:
· farbiarstwie (jako zaprawa)
· lecznictwie (tamowanie krwi)
· dezynfekcji wody
· lutnictwie
· przerobie rud miedzi i srebra
Chlorek miedzi
Stosowany jest w:
· produkcji barwników
· miedziowaniu
Azotan amonowy
Stosowany jest w:
· nawozach sztucznych
· jako składnik materiałów wybuchowych
Azotan wapnia
Stosowany jest jako nawóz mineralny
Azotan srebra
Stosowany jest w:
· srebrzeniu
· wyrobie luster i farb do włosów
· fotografii jako składnik emulsji fotograficznych
· lecznictwie – lapis
Azotan miedzi
Stosowany jest w:
· farbiarstwie
· miedziowaniu żelaza i stali
Węglan potasu
Stosowany jest w:
· produkcji szkła
· produkcji mydła i środków piorących
· farbiarstwie
· produkcji ceramiki i emalii
Węglan amonu
Stosowany jest w:
· mieszaninach chłodzących
· farbiarstwie
· garbarstwie
· środkach gaśniczych
· przemyśle włókienniczym
· w piekarstwie jako środek spulchniający
Węglan wapnia
Stosowany jest w:
· budownictwie
· produkcji papieru, gumy (jako wypełniacz),
past do zębów, cementu, wapna palonego,
farb (pigment) i kredy do pisania
Węglan magnezu
Stosowany jest w:
· produkcji gumy (wypełniacz), pigmentów i szkła
· kosmetyce (pudry i pasty do zębów)
· medycynie
· produkcji materiałów ogniotrwałych
Stosowany jest także jako wypełniacz papieru i tworzyw sztucznych
Węglan żelaza
Stosowany jest jako minerał syderyt służy do otrzymywania żelaza.
Węglan ołowiu
Stosowany jest jako minerał cerusyt stosowany jest do produkcji ołowiu.
Węglan miedzi
Stosowany jest w produkcji farb, ogni sztucznych (zielono-niebieskie zabarwienie płomienia) oraz jako środek owado-bójczy
Siarczan potasu
Stosowany jest jako nawóz sztuczny oraz w produkcji szkła i ałunu
Siarczan amonu
Stosowany jest w:
· nawozach mineralnych
· przemyśle farmaceutycznym
· galwanotechnice
· otrzymywaniu innych soli amonu
Siarczan wapnia
Stosowany jest w:
· jako biały pigment
· jako proszek polerski
· metalurgii
· rolnictwie (nawóz)
· produkcji papieru
· suszeniu gazów w przemyśle
· chirurgii i dentystyce (gips)
· produkcji H2SO4 i ceramiki
Siarczan magnezu
Stosowany jest w:
· hutnictwie
· garbarstwie
· farbiarstwie
· obciążaniu bawełny, jedwabiu, papieru
· medycynie - środek przeczyszczający (sól gorzka)
Siarczany żelaza
Stosowany jest w:
· konserwacji drewna
· wyrobie farb i środków chwastobójczych
· analizie chemicznej
Siarczan ołowiu
Stosowany jest w:
· dawniej do wyrobu farb (biel ołowiana) i lakierów
· litografii
· produkcji ołowiu gąbczastego
Siarczan miedzi
Stosowany jest w:
· jako środek osuszający i grzybobójczy
· impregnacji drewna
· wyróbie farb
· galwanoplastyce
· teletechnice
· barwieniu metali
Fosforan sodu
Stosowany jest w produkcji nawozów sztucznych i jako składnik proszków do mycia naczyń i zmiękczania wody.
Fosforan potasu
Stosowany jest jako nawóz mineralny.
Fosforan amonu
Stosowany jest jako nawóz mineralny.
Fosforan wapnia
Stosowany jest jako nawóz mineralny.
Zastosowanie soli

Jak korzystać z tabeli?
Jeśli szukasz informacji np. o fosforanie sodu (Na3PO4):
1. znajdź grupę soli "fosforany" (PO43-)
2. znajdź interesujący Ciebie kation sodu (Na+)


siarczki S2-
Na+ · garbarstwo · hutnictwo · produkcja barwników i jedwabiu wiskozowego · środek owadobójczy i depilator
K+ · odczynnik w analizie chemicznej
NH4+ · barwienie brązów · przemysł włókienniczy · analiza chemiczna
Ca2+ · depilator · garbarstwo · wyrób cieczy kalifornijskiej i farb świecowych · zwalczanie szkodników
Ag+ · wyrób filtrów optycznych · grawerstwo · alarmowa aparatura pożarowa
Fe2+, Fe3+ · laboratoryjne otrzymywanie siarkowodoru
Pb2+ · otrzymywanie metalicznego ołowiu · może służyć jako prostownik, tzw. "kryształek".
















OBJAŚNIENIA


1 Temperatura topnienia- temperatura w której zachodzi przemia-na fazowa ciała stałego w ciecz. Określoną temperaturę topnie-nia mają tylko ciała krystaliczne
2 Oksydymetria- grupa metod miareczkowania wykorzystujących mianowane roztwory utleniaczy jako titranty. Oksydymetria obejmuje (w nawiasie podano utleniacz): nadmanganianometrię (KMnO4), cerometrię (Ce(SO4)2), chromianometrię (K2Cr2O7 lub K2CrO4), bromianometrię (KBrO3).
3 Reduktor, czynnik redukujący, substancja łatwo oddająca elektrony podczas reakcji redoks. Własności redukcyjne reduktora zależą od innych reagentów, uczestników tej samej reakcji.
Przykłady reduktorów: wodór, węgiel, azot, siarka, niektóre metale (np. żelazo, cynk, sód), siarczany(IV), hydrazyna.
4 Woda utleniona- rozwór wodny nadtlenku wodoru zawierający 3% nadtlenku wodoru H2O2; stosowana do odkażania ran.

5 Utleniacz- substancja łatwo przyjmująca elektrony podczas reakcji redoks; własności utleniające u. zależą od innych reagentów, uczestniczących w tej samej reakcji; przykłady u.: kwas azotowy, woda królewska, ozon, nadmanganiany, podchlyryny; stosuje się niekiedy porównawczą ocenę skuteczności działania utleniaczy i reduktorów, tj. ich własności redukujących i utleniających.
6 nawozy sztuczne- produkty przemysłowe otrzymywane przez przeróbkę surowców mineralnych, stosowane jako środki wzbogacające glebę w składniki niezbędne dla rozwoju roślin.Mogą być jednoskładnikowe lub wielo składnikowe ( składniki takie jak: azot, fosfor, wapń, potas) wynika stąd podstawowy podział nawozów sztucznych na nawozy azotowe, fosforowe, potasowe i wapniowe
7 utrwalacz fotograficzny- rozwór stosowany w procesach fotograficznych podczas utrwalania; do najczęściej używanych u.f. należą roztwory: tosiarczanu sodu, wodorosiarczanu sodu, pirosiarczanu (VI) sodu, zawierające niekiedy dodatek substancji garbujących, np. ałun glinowo-potasowy, boraks
8 metoda amoniakalna Solvaya- zasadniczymi etapami są: wprowadzenie dwutlenku węgla do roztworu chlorku sodu nasyconego amoniakiem, w wyniku czego powstaje wodorowęglan sodu, oraz termiczny układ (kalcynacja) odsączonego wodorowęglanu z utworzeniem w.s.
9 topniki- substancje używane podczas topnienia innych substancji w celu obniżenia ich temp. Topnienia lub związania składników nipożądanych; t. Używane są m.in. w metalurgii ( do wytopu i przeróbki metali ) i w ceramice.