20.09.2019

Natrio chlorido kristalinė gardelė. Druskos gamyba. Na-katijoninių filtrų regeneravimas


Kietosios medžiagos, kaip taisyklė, turi kristalinę struktūrą. Jam būdingas teisingas dalelių išdėstymas griežtai apibrėžtuose erdvės taškuose. Kai šie taškai mintyse sujungiami susikertančiomis tiesiomis linijomis, susidaro erdvinis rėmas, kuris vadinamas kristalinė gardelė.

Taškai, kuriuose yra dalelės, vadinami gardelės mazgai. Įsivaizduojamos gardelės mazguose gali būti jonų, atomų ar molekulių. Jie atlieka svyruojančius judesius. Kylant temperatūrai, didėja svyravimų amplitudė, kuri pasireiškia kūnų šiluminiu plėtimu.

Priklausomai nuo dalelių tipo ir ryšio tarp jų pobūdžio, išskiriami keturi kristalų gardelių tipai: joninės, atominės, molekulinės ir metalinės.

Kristalinės gardelės, susidedančios iš jonų, vadinamos joninėmis. Jas sudaro medžiagos su joniniais ryšiais. Pavyzdys yra natrio chlorido kristalas, kuriame, kaip jau minėta, kiekvienas natrio jonas yra apsuptas šešių chlorido jonų, o kiekvieną chlorido joną supa šeši natrio jonai. Šis išdėstymas atitinka tankiausią įpakavimą, jei jonai vaizduojami kaip rutuliukai, patalpinti į kristalą. Labai dažnai kristalinės gardelės vaizduojamos taip, kaip parodyta pav., kur nurodytas tik dalelių tarpusavio išsidėstymas, bet ne jų dydžiai.

Arčiausiai esančių gretimų dalelių, esančių kristale arba vienoje molekulėje, greta tam tikros dalelės vadinamas koordinacinis numeris.

Natrio chlorido gardelėje abiejų jonų koordinaciniai skaičiai lygūs 6. Taigi natrio chlorido kristale atskirų druskos molekulių išskirti neįmanoma. Jų čia nėra. Visas kristalas turėtų būti laikomas milžiniška makromolekule, susidedančia iš vienodo skaičiaus Na + ir Cl - jonų, Na n Cl n , kur n yra didelis skaičius. Ryšiai tarp jonų tokiame kristale yra labai stiprūs. Todėl medžiagos, turinčios joninę gardelę, turi gana didelį kietumą. Jie yra atsparūs ugniai ir mažai nepastovūs.

Dėl joninių kristalų tirpimo pažeidžiama geometriškai teisinga jonų orientacija vienas kito atžvilgiu ir sumažėja jų tarpusavio ryšio stiprumas. Todėl jų lydalai praleidžia elektros srovę. Joniniai junginiai, kaip taisyklė, lengvai tirpsta skysčiuose, sudarytuose iš polinių molekulių, pavyzdžiui, vandenyje.

Kristalinės gardelės, kurių mazguose yra atskiri atomai, vadinamos atominėmis. Tokiose gardelėse esantys atomai yra tarpusavyje sujungti stipriais kovalentiniais ryšiais. Pavyzdys yra deimantas, viena iš anglies modifikacijų. Deimantas sudarytas iš anglies atomų, kurių kiekvienas yra prijungtas prie keturių gretimų atomų. Anglies koordinacinis skaičius deimante yra 4 . Deimantų gardelėje, kaip ir natrio chlorido grotelėje, nėra molekulių. Visas kristalas turėtų būti laikomas milžiniška molekule. Atominė kristalinė gardelė būdinga kietajam borui, siliciui, germaniui ir tam tikrų elementų junginiams su anglimi ir siliciu.

Kristalinės gardelės, susidedančios iš molekulių (polinių ir nepolinių), vadinamos molekulinėmis.

Tokiose gardelėse esančios molekulės yra tarpusavyje sujungtos palyginti silpnomis tarpmolekulinėmis jėgomis. Todėl medžiagos, turinčios molekulinę gardelę, turi mažą kietumą ir žemą lydymosi temperatūrą, netirpsta arba mažai tirpsta vandenyje, jų tirpalai beveik nelaidžia elektros srovės. Neorganinių medžiagų, turinčių molekulinę gardelę, skaičius yra mažas.

Jų pavyzdžiai yra ledas, kietas anglies monoksidas (IV) ("sausasis ledas"), kietieji vandenilio halogenidai, kietos paprastos medžiagos, susidarančios iš vienos (inerriosios dujos), dviejų (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H 2 , O 2, N 2), trijų (O 3), keturių (P 4), aštuonių (S 8) atomų molekulės. Jodo molekulinė kristalinė gardelė parodyta fig. . Dauguma kristalinių organinių junginių turi molekulinę gardelę.

Kristalinės grotelės

8 KLASĖ

* Pagal vadovėlį: Gabrielyan O.S. Chemija-8. M.: Bustardas, 2003 m.

Tikslai. Švietimo. Pateikite kietųjų kūnų kristalinės ir amorfinės būsenos sampratą; susipažinti su kristalinių gardelių rūšimis, jų ryšiu su cheminių ryšių rūšimis ir įtaka medžiagų fizikinėms savybėms; duoti supratimą apie medžiagų sudėties pastovumo dėsnį.
Švietimo. Ugdykite loginį mąstymą, gebėjimą stebėti ir daryti išvadas.
Švietimo. Formuoti estetinį skonį ir kolektyvizmą, plėsti akiratį.
Įranga ir reagentai. Kristalinių gardelių modeliai, juosta „Medžiagų savybių priklausomybė nuo sudėties ir struktūros“, skaidrios „Cheminis ryšys. Materijos sandara“; plastilinas, kramtomoji guma, dervos, vaškas, natrio chloridas NaCl, grafitas, cukrus, vanduo.
Darbo organizavimo forma. Grupė.
Metodai ir technikos. Savarankiškas darbas, demonstracinė patirtis, laboratoriniai darbai.
Epigrafas.

UŽSIĖMIMŲ LAIKOTARPIU

MOKYTOJAS. Kristalai randami visur. Mes vaikštome ant kristalų, statome iš kristalų, kuriame prietaisus ir gaminius iš kristalų, plačiai naudojame kristalus technikoje ir moksle, valgome kristalus, gydomi kristalais, randame kristalus gyvuose organizmuose, išeiname į platybes kosminių kelių, naudojant prietaisus, pagamintus iš kristalų ...
Kas yra kristalai?
Akimirką įsivaizduokite, kad jūsų akys pradėjo matyti atomus ar molekules; augimas sumažėjo ir jūs galėjote patekti į kristalo vidų. Mūsų pamokos tikslas – suprasti, kokia yra kietųjų medžiagų kristalinė ir amorfinė būsena, susipažinti su kristalinių gardelių rūšimis, susidaryti supratimą apie medžiagų sudėties pastovumo dėsnį.
Kokios agreguotos medžiagų būsenos žinomos? Kietas, skystas ir dujinis. Jie yra tarpusavyje susiję (1 schema).

Pasaka apie godų chlorą

Tam tikroje karalystėje, cheminėje būsenoje, gyveno chloras. Ir nors jis priklausė senovinei halogenų šeimai ir gavo nemažą palikimą (išoriniame energijos lygmenyje turėjo septynis elektronus), buvo labai godus ir pavydus, iš pykčio net pasidarė geltonai žalias. Dieną ir naktį jį kankino noras tapti panašiu į Argoną. Galvojo, mąstė ir galiausiai sugalvojo: „Argonas turi aštuonis elektronus išoriniame lygyje, o aš – tik septynis. Taigi, man reikia gauti dar vieną elektroną, tada aš taip pat būsiu kilnus. Kitą dieną Chloras ėjo link branginamo elektrono, tačiau jam toli eiti nereikėjo: netoli namo jis sutiko atomą, kuris atrodė kaip du vandens lašai.
- Klausyk, broli, duok man savo elektroną, - pasakė Chloras.
- Ne, geriau duok man elektroną, - atsakė dvynys.
„Gerai, tada sujungkime savo elektronus, kad niekas neįsižeistų“, – tarė godusis Chloras, tikėdamasis, kad tada elektroną pasiims sau.
Tačiau taip nebuvo: abu atomai vienodai dalijosi elektronais, nepaisant žūtbūtinių gobšojo chloro pastangų patraukti juos į savo pusę.

MOKYTOJAS. Pažiūrėkite į savo lentelėse esančias medžiagas ir suskirstykite jas į dvi grupes. Plastilinas, kramtomoji guma, derva, vaškas yra amorfinės medžiagos. Jie dažnai neturi pastovios lydymosi temperatūros, stebimas takumas, nėra tvarkingos struktūros (kristalinės gardelės). Priešingai, druska NaCl , grafitas ir cukrus yra kristalinės medžiagos. Jiems būdingi aiškūs lydymosi taškai, taisyklingos geometrinės formos ir simetrija.
Naudojamos ir amorfinės, ir kristalinės medžiagos. Susipažinsime su kristalinių gardelių rūšimis ir jų įtaka medžiagų fizikinėms savybėms. Jūsų paruoštos kūrybinės užduotys – pasakos – padės atkartoti cheminių ryšių tipus.

Pasaka apie kovalentinį poliarinį ryšį

Tam tikroje karalystėje, tam tikroje būsenoje, pavadintoje „Periodinė sistema“, kadaise gyveno mažas elektronas. Jis neturėjo jokių draugų. Tačiau vieną dieną kaime, pavadintame „Išoriniu lygiu“, pas jį atėjo kitas elektroninis vaikinas, lygiai toks pat kaip ir pirmasis. Jie iškart susidraugavo, visada vaikščiojo kartu ir net nepastebėjo, kaip buvo suporuoti. Šie elektronai vadinami kovalentiniais.

Pasaka apie joninį ryšį

Mendelejevo periodinės sistemos name gyveno du draugai – metalinis Na ir nemetalas Cl. Kiekvienas gyveno savo bute: Na - bute 11 numeriu, o Cl - 17 numeriu.
Ir taip draugai nusprendė įeiti į ratą, ir ten jiems buvo pasakyta: norint patekti į šį ratą, reikia užbaigti energijos lygį. Draugai susinervino ir parskubėjo namo. Namuose jie galvojo, kaip užbaigti energijos lygį. Ir staiga CL pasakė:
- Nagi, tu man duosi vieną elektroną iš savo trečio lygio.
- Tai kaip man duoti? Na paklausė.
- Taigi, imk ir duok. Jūs turėsite du lygius ir visus baigsite, o aš turėsiu tris lygius ir taip pat visus baigę. Tada būsime priimti į ratą.
„Gerai, imk“, - pasakė Na ir atidavė savo elektroną.
Kai jie atėjo į būrelį, būrelio direktorius paklausė: „Kaip tu tai padarei? Jie jam viską papasakojo. Direktorius pasakė: „Puikiai, vaikinai“ – ir priėmė juos į savo ratą. Direktorius davė natrio kortelę su „+1“ ženklu, o chloru - „-1“ ženklu. O dabar į būrelį priima visus norinčius – metalus ir nemetalus. O tai, ką padarė Na ir Cl, jis pavadino jonine jungtimi.

MOKYTOJAS. Ar esate susipažinę su cheminių jungčių tipais? Šios žinios bus naudingos tiriant kristalines gardeles. Medžiagų pasaulis yra didelis ir įvairus. Jie turi daug įvairių savybių. Yra fizinių ir cheminių medžiagų savybių. Kokios yra fizinės savybės?
Mokinių atsakymai: agregacijos būsena, spalva, tankis, lydymosi ir virimo temperatūra, tirpumas vandenyje, elektrinis laidumas.

MOKYTOJAS. Apibūdinkite fizines medžiagų savybes: O2, H2O, NaCl, grafitas NUO.
Mokiniai užpildo lentelę, kuri įgauna tokią formą.

Lentelė

Fizinis
savybes
Medžiagos
Apie 2 H2O NaCl C
Sumavimo būsena Dujos Skystis kietas kietas
Tankis, g/cm3 1,429 (g/l) 1,000 2,165 2,265
Spalva Bespalvis Bespalvis Baltas Juoda
t pl, °С –218,8 0,0 +801,0
t kip, °С –182,97 +100 +1465 +3700
Tirpumas vandenyje Šiek tiek tirpsta Tirpus Netirpi
Elektrinis laidumas nelaidus Silpnas Dirigentas Dirigentas

MOKYTOJAS. Fizinės medžiagų savybės gali nulemti jų struktūrą.

Diapozityvus.

MOKYTOJAS.Kristalas – kietas kūnas, kurio dalelės (atomai, molekulės, jonai) išsidėstę tam tikra, periodiškai pasikartojančia tvarka (mazguose). Kai mazgai mintyse sujungiami linijomis, susidaro erdvinis rėmas – kristalinė gardelė. Yra keturių tipų kristalinės gardelės (2 schema, žr. p. 24 ).

2 schema

KRISTOLINIAI gardelės

MOKYTOJAS. Kas yra kristalinės gardelės O 2, H 2 O, NaCl, C ?

Mokinių atsakymas. O 2 ir H 2 O – molekulinės kristalinės gardelės, NaCl – joninės gardelės,
C yra atominė gardelė.
Kristalinės gardelės modelių demonstravimas: NaCl, C (grafitas), Mg, CO 2 .

MOKYTOJAS.Atkreipkite dėmesį į paprastų medžiagų kristalinių gardelių tipus, priklausomai nuo jų padėties periodinėje sistemoje (vadovėlio p. 79).
Kokio tipo gardelės nėra paprastose medžiagose?

Mokinių atsakymas. Paprastos medžiagos neturi joninių gardelių.


J. L. Proustas
(1754–1826)

MOKYTOJAS. Medžiagoms, turinčioms molekulinę gardelę, būdingas sublimacijos arba sublimacijos reiškinys.
Demonstracinė patirtis. Benzenkarboksirūgšties arba naftaleno sublimacija. (Sublimacija yra kietosios medžiagos pavertimas (kaitinamas) į dujas, apeinant skystąją fazę, o tada vėl kristalizuojasi šerkšno pavidalu.)

MOKYTOJAS.Medžiagos, turinčios molekulinę struktūrą, paklūsta medžiagos sudėties pastovumo dėsniui; molekulinės struktūros medžiagos turi pastovią sudėtį, nepriklausomai nuo jų paruošimo būdo. Įstatymą atrado J. L. Proustas. Ilgą ginčą tarp C. L. Berthollet ir J. Dalton jis išsprendė pirmojo naudai.
Pavyzdžiui, anglies dioksidas arba anglies monoksidas (IV)
CO2 - sudėtinga molekulinės struktūros medžiaga. Jį sudaro du elementai: anglis ir deguonis, o molekulėje yra vienas anglies atomas ir du deguonies atomai. Santykinė molekulinė masė M r ( CO2 ) = 44, molinė masė M( CO2 ) = 44 g/mol. Molinis tūris V M ( CO2 ) = 22,4 mol (n.o.). Molekulių skaičius 1 mole medžiagos N ​​A ( CO2 ) = 6 10 23 molekulės.
Medžiagoms, turinčioms joninę struktūrą, Prousto dėsnis ne visada įvykdomas.

Grafinis diktantas
"Cheminių jungčių tipai ir kristalinių gardelių tipai"

Ženklai „+“ ir „-“ rodo, ar pateiktas teiginys (1–20) būdingas nurodyto varianto cheminės jungties tipui.
1 variantas. Joninis ryšys.
2 variantas. Kovalentinis nepolinis ryšys.
3 variantas. kovalentinis polinis ryšys.

pareiškimai.

1. Tarp metalų ir nemetalų atomų susidaro ryšys.
2. Tarp metalo atomų susidaro ryšys.
3. Tarp nemetalų atomų susidaro ryšys.
4. Atomų sąveikos procese susidaro jonai.
5. Susidariusios molekulės yra poliarizuotos.
6. Ryšys užmezgamas suporuojant elektronus, nekeičiant bendrų elektronų porų.
7. Ryšys užmezgamas suporuojant elektronus ir bendrąją porą perkeliant į vieną iš atomų.
8. Vykstant cheminei reakcijai vyksta visiškas valentinių elektronų perkėlimas iš vieno reaguojančių elementų atomo į kitą.
9. Atomų oksidacijos laipsnis molekulėje lygus nuliui.
10. Atomų oksidacijos būsenos molekulėje lygios paaukotų arba gautų elektronų skaičiui.
11. Atomų oksidacijos būsenos molekulėje lygios pasislinkusių bendrųjų elektronų porų skaičiui.
12. Šio tipo jungtis turintys junginiai sudaro joninio tipo kristalinę gardelę.
13. Šio tipo cheminį ryšį turintiems junginiams būdingos molekulinio tipo kristalinės gardelės.
14. Tokio tipo jungtis turintys junginiai sudaro atominio tipo kristalines gardeles.
15. Įprastomis sąlygomis junginiai gali būti dujiniai.
16. Įprastomis sąlygomis jungtys yra tvirtos.
17. Tokio tipo jungtys dažniausiai yra ugniai atsparios.
18. Medžiagos su tokio tipo jungtimi normaliomis sąlygomis gali būti skystos.
19. Medžiagos, turinčios tokį cheminį ryšį, turi kvapą.
20. Medžiagos, turinčios tokį cheminį ryšį, turi metalinį blizgesį.

Atsakymai(savigarba).

1 variantas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
+ + + + +
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
+ + +

2 variantas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
+ + +
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
+ + + + +

3 variantas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
+ + +
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
+ + + + + + +

Vertinimo kriterijai: 1-2 klaidos - "5", 3-4 klaidos - "4", 5-6 klaidos - "3".

Medžiagos tvirtinimas

Silicis turi atominę kristalinę gardelę. Kokios jo fizinės savybės?
Kokio tipo kristalų gardelę turi Na 2 SO 4?
CO 2 oksido kiekis yra mažas t pl, o kvarcas SiO 2 - labai didelis (kvarcas lydosi 1725 ° C temperatūroje). Kokias kristalines groteles jie turėtų turėti?

MOKYTOJAS. Mes pažvelgėme į dalykų vidų, ar ne? Baigdamas norėčiau paminėti brangakmenius: deimantą, safyrą, smaragdą, aleksandritą, ametistą, perlą, opalą ir tt Brangakmeniams nuo seno priskiriamos gydomosios savybės. Buvo tikima, kad ametisto kristalas saugo nuo girtavimo ir atneša laimingus sapnus. Smaragdas gelbsti nuo audrų. Deimantas saugo nuo ligų. Topazas atneša laimę lapkritį, o granatas – sausį.

Brangakmeniai buvo kunigaikščių ir imperatorių turto matas. Užsienio šalių ambasadoriai, kurie lankėsi XVII a. Rusijoje jie rašė, kad juos apėmė „tylus siaubas“ pamačius prabangią karališkosios šeimos aprangą, visiškai nusagstytą brangakmeniais.
Ant carienės Irinos Godunovos galvos buvo karūna, „kaip siena su stulpeliais“, padalinta į 12 bokštelių, sumaniai pagaminta iš rubinų, topazų, deimantų ir „šlaitų perlų“, aplinkui karūna buvo nusagstyta didžiuliais ametistais ir safyrais.


Yra žinoma, kad Tauridės kunigaikščio Potiomkino kepurė buvo taip nusagstyta deimantais ir dėl to tokia sunki, kad savininkas negalėjo jos užsidėti ant galvos; adjutantas nešė savo kepurę rankose už princo. Ant vienos imperatorienės Elžbietos suknelių buvo prisiūta tiek brangakmenių, kad ji, neatlaikiusi jų svorio, per balą apalpo. Tačiau dar anksčiau nelaimingesnis nutikimas nutiko ir caro Aleksandro Michailovičiaus žmonai: jai teko nutraukti vestuvių ceremoniją, kad nusirengtų brangakmeniais apibarstytą aprangą.
Didžiausi deimantai pasaulyje žinomi kiekvienas savo vardu: Orlovas, Shah, Jumping, Regent ir kt.
Reikalingi kristalai - laikrodžiuose, echolotuose, mikrofonuose; deimantas – „darbininkas“ (guoliuose, stiklo pjaustytuvuose ir kt.).
„Akmuo dabar žmogaus rankose – ne linksma ir prabanga, o nuostabi medžiaga, kuriai pavyko grąžinti savo vietą, medžiaga, tarp kurios gražiau ir smagiau gyventi. Tai nebus „brangakmenis“ – jo laikas praėjo: tai bus perlas, suteikiantis gyvenimo grožį. ... Jame žmogus išvys nepralenkiamų spalvų įsikūnijimą ir pačios gamtos negendumą, kurią gali paliesti tik menininkė deganti įkvėpimo ugnis“, – rašė akademikas A.E.Fersmanas.
Kristalai gali būti auginami net namuose. Išbandykite kūrybingus krištolo auginimo namų darbus.

Namų darbai
"Krištolų augimas"

Įranga ir reagentai. Nuvalykite akinius, kartoną, pieštuką, siūlus; vandens, druskos (NaCl arba СuSO 4 arba KNO 3 .)

Progresas

Pirmas būdas. Paruoškite prisotintą pasirinktos druskos tirpalą. Norėdami tai padaryti, druską dalimis supilkite į karštą vandenį ir maišykite, kol ištirps. Kai tik druska nustoja tirpti, tirpalas prisotinamas. Filtruokite tirpalą per marlę. Supilkite šį tirpalą į stiklinę, įdėkite pieštuką su siūlu ir įdėkite įkrovą (pavyzdžiui, mygtuką). Po 2-3 dienų krovinys turi būti apaugęs kristalais.
Antras būdas. Uždenkite stiklainį prisotintu tirpalu kartonu ir palaukite, kol kristalai nukris į dugną lėtai aušinant. Išdžiovinkite kristalus ant servetėlės, keletą patraukliausių pritvirtinkite ant siūlo, pririškite prie pieštuko ir nuleiskite į prisotintą tirpalą, išlaisvintą nuo kitų kristalų. Kristalai gali užaugti 2–3 savaites.

Joniniai junginiai (pavyzdžiui, natrio chloridas NaCl) yra kieti ir atsparūs ugniai, nes tarp jų jonų krūvių ("+" ir "-") yra galingos elektrostatinės traukos jėgos.

Neigiamai įkrautas chlorido jonas traukia ne tik „savo“ Na + joną, bet ir kitus aplinkui esančius natrio jonus. Tai veda prie to, kad prie kurio nors iš jonų yra ne vienas priešingo ženklo jonas, o keli (1 pav.).

Ryžiai. vienas.

joninių ryšių poliarizacija

Tiesą sakant, aplink kiekvieną chlorido joną yra 6 natrio jonai, o aplink kiekvieną natrio joną – 6 chlorido jonai.

Toks tvarkingas jonų paketas vadinamas joniniu kristalu. Jei kristale išskiriamas atskiras chloro atomas, tai tarp aplinkinių natrio atomų nebeįmanoma rasti to, su kuriuo reagavo chloras. Elektrostatinių jėgų vienas prie kito traukiami jonai itin nenoriai keičia savo vietą veikiami išorinės jėgos ar kylant temperatūrai. Bet jei temperatūra labai aukšta (apie 1500°C), tai NaCl išgaruoja, sudarydamas dviatomes molekules. Tai rodo, kad kovalentinio ryšio jėgos niekada nėra visiškai išjungtos.

Joniniams kristalams būdingos aukštos lydymosi temperatūros, dažniausiai didelis juostos tarpas, joninis laidumas aukštoje temperatūroje ir daug specifinių optinių savybių (pavyzdžiui, skaidrumas artimajame IR spektre). Jie gali būti pastatyti tiek iš monoatominių, tiek iš daugiaatominių jonų. Pirmojo tipo joninių kristalų pavyzdys yra šarminių ir šarminių žemių metalų halogenidų kristalai; anijonai išsidėstę pagal artimiausio sferinio sandarumo arba tankaus sferinio mūro dėsnį, katijonai užima atitinkamas tuštumas. Būdingiausios šio tipo struktūros yra NaCl, CsCl, CaF2. Antrojo tipo joniniai kristalai yra sudaryti iš tų pačių metalų monoatominių katijonų ir baigtinių arba begalinių anijoninių fragmentų. Galutiniai anijonai (rūgščių likučiai) yra NO3-, SO42-, CO32- ir kt. Rūgščių likučiai gali būti sujungti į nesibaigiančias grandines, sluoksnius arba sudaryti trimatį karkasą, kurio ertmėse išsidėstę katijonai, pvz. pavyzdžiui, silikatų kristalinėse struktūrose. Joniniams kristalams galima apskaičiuoti kristalinės struktūros U energiją (žr. lentelę), kuri apytiksliai lygi sublimacijos entalpijai; rezultatai gerai sutampa su eksperimentiniais duomenimis. Pagal Born-Meier lygtį kristalui, susidedančiam iš formaliai vieną krūvį turinčių jonų:

U \u003d -A / R + Be-R / r - C / R6 - D / R8 + E0

(R yra trumpiausias tarpjoninis atstumas, A yra Madelung konstanta, priklausomai nuo struktūros geometrijos, B ir r yra parametrai, apibūdinantys atstūmimą tarp dalelių, C/R6 ir D/R8 apibūdina atitinkamą dipolį-dipolį ir dipolio-kvadrupolį jonų sąveika, E0 – energijos nulinės vibracijos, e – elektronų krūvis). Didėjant katijonui, didėja dipolio ir dipolio sąveikos indėlis.

Stalo druska yra natrio chloridas, naudojamas kaip maisto priedas ir maisto konservantas. Jis taip pat naudojamas chemijos pramonėje, medicinoje. Ji tarnauja kaip svarbiausia žaliava kaustinės sodos, sodos ir kitų medžiagų gamybai. Valgomosios druskos formulė yra NaCl.

Joninio ryšio tarp natrio ir chloro susidarymas

Cheminė natrio chlorido sudėtis atspindi sąlyginę NaCl formulę, kuri leidžia susidaryti vaizdą apie vienodą natrio ir chloro atomų skaičių. Tačiau medžiagą sudaro ne dviatomės molekulės, o kristalai. Kai šarminis metalas sąveikauja su stipriu nemetalu, kiekvienas natrio atomas išskiria daugiau elektronneigiamo chloro. Yra natrio katijonai Na + ir druskos rūgšties rūgšties liekanos Cl - anijonai. Pritraukiamos priešingai įkrautos dalelės, sudarydamos medžiagą su jonine kristaline gardele. Maži natrio katijonai yra tarp didelių chlorido anijonų. Teigiamų dalelių skaičius natrio chlorido sudėtyje yra lygus neigiamų dalelių skaičiui, visa medžiaga yra neutrali.

Cheminė formulė. Stalo druska ir halitas

Druskos yra sudėtingos joninės medžiagos, kurių pavadinimai prasideda rūgšties liekanos pavadinimu. Valgomosios druskos formulė yra NaCl. Geologai tokios sudėties mineralą vadina „halitu“, o nuosėdinę uolieną – „akmens druska“. Pasenęs cheminis terminas, dažnai naudojamas pramonėje, yra „natrio chloridas“. Ši medžiaga žmonėms buvo žinoma nuo seniausių laikų, kadaise ji buvo laikoma „baltuoju auksu“. Šiuolaikiniai moksleiviai ir studentai, skaitydami reakcijų, kuriose dalyvauja natrio chloridas, lygtis, vadina cheminius ženklus („natrio chloridas“).

Atliksime paprastus skaičiavimus pagal medžiagos formulę:

1) ponas (NaCl) \u003d Ar (Na) + Ar (Cl) = 22,99 + 35,45 \u003d 58,44.

Giminaitis yra 58,44 (amu).

2) Molinė masė skaitine prasme yra lygi molekulinei masei, tačiau ši vertė turi g / mol vienetus: M (NaCl) \u003d 58,44 g / mol.

3) 100 g druskos mėginyje yra 60,663 g chloro atomų ir 39,337 g natrio.

Stalo druskos fizinės savybės

Trapūs halito kristalai yra bespalviai arba balti. Gamtoje taip pat yra akmens druskos nuosėdų, nudažytų pilka, geltona arba mėlyna spalva. Kartais mineralinė medžiaga turi raudoną atspalvį, kuri atsiranda dėl priemaišų rūšių ir kiekio. Halito kietumas yra tik 2-2,5, stiklas palieka liniją ant jo paviršiaus.

Kiti fiziniai natrio chlorido parametrai:

  • kvapas – nėra;
  • skonis - sūrus;
  • tankis - 2,165 g / cm3 (20 ° C);
  • lydymosi temperatūra - 801 ° C;
  • virimo temperatūra - 1413 ° C;
  • tirpumas vandenyje - 359 g / l (25 ° C);

Natrio chlorido gavimas laboratorijoje

Kai metalinis natris sąveikauja su dujiniu chloru mėgintuvėlyje, susidaro balta medžiaga – natrio chloridas NaCl (paprastosios druskos formulė).

Chemija suteikia idėją apie skirtingus būdus gauti tą patį junginį. Štai keletas pavyzdžių:

NaOH (vandeninis) + HCl \u003d NaCl + H 2 O.

Redokso reakcija tarp metalo ir rūgšties:

2Na + 2HCl \u003d 2NaCl + H2.

Rūgšties poveikis metalo oksidui: Na 2 O + 2HCl (vandeninis) = 2NaCl + H 2 O

Silpnos rūgšties išstūmimas iš jos druskos tirpalo stipresne:

Na 2 CO 3 + 2HCl (vandeninis) \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2 (dujos).

Visi šie metodai yra per brangūs ir sudėtingi, kad juos būtų galima taikyti pramoniniu mastu.

Druskos gamyba

Dar civilizacijos aušroje žmonės žinojo, kad pasūdus mėsa ir žuvis išsilaiko ilgiau. Skaidrūs, taisyklingos formos halito kristalai kai kuriose senovės šalyse buvo naudojami vietoj pinigų ir buvo aukso vertės. Halito telkinių paieška ir plėtra leido patenkinti augančius gyventojų ir pramonės poreikius. Svarbiausi natūralūs valgomosios druskos šaltiniai:

  • mineralinio halito telkiniai įvairiose šalyse;
  • jūrų, vandenynų ir druskingų ežerų vanduo;
  • akmens druskos sluoksniai ir pluta sūraus vandens telkinių pakrantėse;
  • halito kristalai ant ugnikalnių kraterių sienų;
  • druskingos pelkės.

Pramonėje naudojami keturi pagrindiniai valgomosios druskos gavimo būdai:

  • halito išplovimas iš požeminio sluoksnio, susidariusio sūrymo išgarinimas;
  • kasyba;
  • druskingų ežerų išgarinimas arba sūrymas (77 % sauso likučio masės sudaro natrio chloridas);
  • šalutinio sūraus vandens gėlinimo produkto naudojimas.

Cheminės natrio chlorido savybės

Savo sudėtyje NaCl yra vidutinė druska, sudaryta iš šarmo ir tirpios rūgšties. Natrio chloridas yra stiprus elektrolitas. Jonų trauka tokia stipri, kad ją sunaikinti gali tik labai poliniai tirpikliai. Vandenyje medžiagos suyra, išsiskiria katijonai ir anijonai (Na +, Cl -). Jų buvimas yra dėl elektros laidumo, kuris turi paprastosios druskos tirpalą. Formulė šiuo atveju rašoma taip pat, kaip ir sausai medžiagai – NaCl. Viena iš kokybinių reakcijų į natrio katijoną yra geltona degiklio liepsnos spalva. Norint gauti eksperimento rezultatą, ant švarios vielos kilpos reikia surinkti šiek tiek kietos druskos ir įpilti jos į vidurinę liepsnos dalį. Valgomosios druskos savybės taip pat siejamos su anijono savybe, kurią sudaro kokybinė reakcija į chlorido joną. Sąveikaujant su sidabro nitratu tirpale, iškrenta baltos sidabro chlorido nuosėdos (nuotrauka). Vandenilio chloridą iš druskos išstumia stipresnės nei druskos rūgštys: 2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl. Normaliomis sąlygomis natrio chloridas nehidrolizuojamas.

Akmens druskos naudojimo sritys

Natrio chloridas mažina ledo lydymosi temperatūrą, todėl žiemą keliuose ir šaligatviuose naudojamas druskos ir smėlio mišinys. Sugeria daug nešvarumų, o atitirpimas užteršia upes ir upelius. Kelių druska taip pat pagreitina automobilių kėbulų korozijos procesą ir pažeidžia šalia kelių pasodintus medžius. Chemijos pramonėje natrio chloridas naudojamas kaip žaliava didelės grupės cheminių medžiagų gamybai:

  • druskos rūgšties;
  • metalinis natris;
  • dujinis chloras;
  • kaustinė soda ir kiti junginiai.

Be to, valgomoji druska naudojama muilų ir dažiklių gamyboje. Kaip maisto antiseptikas, naudojamas konservuojant, marinuojant grybus, žuvį ir daržoves. Siekiant kovoti su gyventojų skydliaukės sutrikimais, valgomosios druskos formulė praturtinama pridedant saugių jodo junginių, pavyzdžiui, KIO 3 , KI, NaI. Tokie papildai palaiko skydliaukės hormonų gamybą, užkerta kelią endeminės gumos ligai.

Natrio chlorido vertė žmogaus organizmui

Stalo druskos formulė, jos sudėtis tapo gyvybiškai svarbia žmonių sveikatai. Natrio jonai dalyvauja perduodant nervinius impulsus. Chloro anijonai yra būtini druskos rūgšties gamybai skrandyje. Tačiau per didelis druskos kiekis maiste gali sukelti aukštą kraujospūdį ir padidinti riziką susirgti širdies ir kraujagyslių ligomis. Medicinoje esant dideliam kraujo netekimui, pacientams suleidžiama fiziologinio fiziologinio tirpalo. Norėdami jį gauti, 9 g natrio chlorido ištirpinama viename litre distiliuoto vandens. Žmogaus organizmą reikia nuolat aprūpinti šia medžiaga su maistu. Druska išsiskiria per šalinimo organus ir odą. Vidutinis natrio chlorido kiekis žmogaus organizme yra maždaug 200 g. Europiečiai per dieną suvartoja apie 2-6 g valgomosios druskos, karštuose kraštuose šis skaičius didesnis dėl didesnio prakaitavimo.

„Krištolinė gardelė“ – Užduotis: Nustatyti šių junginių cheminio ryšio tipą: Kietųjų medžiagų klasifikacija. Pagrindinių kristalinių gardelių tipų charakteristikos. pamokos tema – KRISTOLINĖS GRANDELĖS. HCl, Cl2, H2O, NaBr, BaCl2, CaS, O2, NH3, CO2, C.

„Krištolinių gardelių chemija“ – Kristalinių gardelių tipai. Medžiagos su ACR turi aukštą lydymosi temperatūrą ir didelį kietumą. Taškai, kuriuose yra dalelės, vadinami kristalinės gardelės mazgais. Deimanto kristalinė gardelė parodyta aukščiau. Savo pažangos įvertinimas. Kompozicijos pastovumo dėsnis. Branduolinės. Vadinamos joninės kristalinės gardelės, kurių mazguose yra jonų.

„Kristalinės ir amorfinės medžiagos“ – siera S8. Jodas I2. Tvirtas. Pavyzdžiai: paprastos medžiagos (H2, N2, O2, F2, P4, S8, Ne, He), sudėtingos medžiagos (CO2, H2O, cukrus C12H22O11 ir kt.). Suminė medžiagos būsena (pavyzdžiui, deguonies O2). Nėra griežto dalelių išdėstymo, nėra kristalinės gardelės. Medžiagų savybės: 1) metalinis blizgesys, 2) šilumos ir elektros laidumas, 3) lankstumas ir plastiškumas, 4) neskaidrumas.

Ametistas polikristalas (įvairaus kvarco). amorfiniai kūnai. Ledinukas. Kietųjų kūnų savybės. Gintaras. Druse iš kalnų krištolo kristalų. Kristalai. Metalinis polikristalas. Vienas akmens druskos kristalas. Marijono draugas. Spar monokristalas. amorfinis kūnas. Kalnų krištolo monokristalas. Amorfinių kūnų fizinės savybės: 1. Beformis 2. Nėra lydymosi temperatūros 3. Izotropija.

„Kristaliniai ir amorfiniai kūnai“ – Tikslas: atskleisti kristalų ir amorfinių kūnų savybių skirtumus. Kristalai turi lydymosi temperatūrą, amorfiniai kūnai – temperatūros diapazoną (skystį). Įranga: didinamasis stiklas, mineralų ir uolienų kolekcija, metalų kolekcija. Polikristalai yra izotropiniai. Kristalai yra anizotropiniai, amorfiniai kūnai – izotropiniai. Turinti pastovią lydymosi temperatūrą.

"Salt 4life" - Marbelle 750g. Zimushka beauty 750g 4life 125g. Būtinos sąlygos. Droga 1000g. 4Life jūros druska turi unikalų skonį. Diapazonas. Kuo naudinga 4Life Salt? Padėties nustatymas. Marsel (pak. 1000g). Padėties nustatymo žemėlapis (druskos vamzdeliai). Tikslinė auditorija. kaina, rub. Papildomai 1000g.