Nazwa szkoły GIMNAZJUM IM. GENERAŁA JÓZEFA BEMA W STARYM POLU ID grupy: 96/79 Opiekun: MONIKA CHRZUSZCZ Kompetencja: MATEMATYCZNO - PRZYRODNICZA Temat projektowy: SÓL SOLI NIERÓWNA. Semestr/rok szkolny: V

SPIS TREŚCI. Trochę o solach... Nazewnictwo soli. Sposoby otrzymywania soli. Zastosowanie i wykorzystanie soli. Dysocjacja elektrolityczna soli. Tabela rozpuszczalności soli. Występowanie złóż soli w Polsce.

Trochę informacji o solach... `Sole jest to grupa związków chemicznych szeroko rozpowszechnionych w przyrodzie. Są one ciałami stałymi, krystalicznymi. Skorupa ziemska składa się przede wszystkim z soli i tlenków. Wiele soli stanowią kopaliny czyli surowce wydobywane z ziemi metodami górniczymi. Ale o tym może później.... Na początek trochę informacji ogólnych.

Zacznijmy od tego, że sole wcale nie muszą być słone Zacznijmy od tego, że sole wcale nie muszą być słone. Bywają sole gorzkie i bez smaku, a ta słona, którą znamy z kuchni to tylko jeden z członków wielkiej rodziny soli. SOLAMI NAZYWAMY takie związki chemiczne, które zbudowane są z jednego lub kilku atomów metalu (M) lub grupy amonowej (NH4+) oraz reszty kwasowej (czyli tego co pozostaje z cząsteczki kwasu tlenowego lub beztlenowego po oddysocjowaniu jonów H+).

Zgodnie z tą definicją wzór ogólny soli możemy zapisać następująco: MabRba a to liczba określająca wartościowość reszty kwasowej (równa liczbie atomów metalu w cząsteczce soli) b to liczba określająca wartościowość metalu (równa liczbie reszt kwasowych w cząsteczce soli).

Sole to na ogół krystaliczne ciała stałe o budowie jonowej, których poniższy schemat obrazuje położenie jonów metalu (kółeczka zielone) i jonów należących do reszty kwasowej – kółeczka niebieskie

Sieć krystaliczna to pewien sposób wypełnienia atomami przestrzeni tak, że pewna konfiguracja atomów zwana komórką elementarną jest wielokrotnie powtarzana. Sieć krystaliczną obrazuje schematyczny rysunek obok.

NAZEWNICTWO SOLI Nazwy soli tworzymy w dwojaki sposób, w zależności od tego czy reszta kwasowa pochodzi od kwasu tlenowego czy beztlenowego: - nazwy soli kwasów tlenowych maja końcówkę -AN, np.: siarczan (sól kwasu siarkowego (VI), węglan (sól kwasu węglowego), fosforan (sól kwasu fosforowego (V)). - nazwy soli kwasów beztlenowych maja końcówkę -EK, np.: chlorek (sól kwasu chlorowodorowego), siarczek (sól kwasu siarkowodorowego).

Sposoby otrzymywania soli. Na zajęciach projektowych przypomnieliśmy sobie szereg najważniejszych metod otrzymywania cząsteczek soli. Poniżej krótka ściągawka… wodorotlenek metalu + kwas → sól + woda (zwana reakcją zobojętniania) metal + kwas → sól + wodór(↑) tlenek metalu + kwas → sól + woda tlenek metalu + tlenek niemetalu → sól (dotyczy tylko soli kwasów tlenowych) wodorotlenek metalu + tlenek niemetalu → sól + woda (dotyczy tylko soli kwasów tlenowych)

Czy w przypadku soli możemy mówić o budowie cząsteczkowej? Pod pojęciem cząsteczki rozumiemy trwały układ złożony co najmniej z dwóch atomów (tego samego pierwiastka lub różnych pierwiastków) powiązanych wiązaniem chemicznym dowolnego typu. Cząsteczka ma zdefiniowany skład i budowę. Połączenia atomów, które nie spełniają powyższych warunków nie są cząsteczkami, nawet jeśli w zapisach reakcji chemicznych zapisujemy je tak jak inne cząsteczki.

Dobrym przykładem jest tu sól kuchenna - chlorek sodu - NaCl, który mimo zapisu sugerującego istnienie cząsteczki dwuatomowej złożonej z atomu sodu i atomu chloru nigdy w takiej postaci nie występuje. Jako ciało stałe jest tzw. kryształem jonowym. W roztworze występuje w postaci jonów Na+ i Cl- nie tworzących zdefiniowanej co do składu i budowy cząsteczki. Także w postaci ciekłej (stopiony kryształ) tworzy mieszaninę równej ilości jonów sodowych i chlorkowych.

Należy zatem być ostrożnym w używaniu pojęcia cząsteczka w stosunku do soli, bowiem w wielu przypadkach jest to, z chemicznego punktu widzenia, określenie nieprawidłowe. Cząsteczek nie tworzą prawie wszystkie silne elektrolity, które tak jak NaCl w różnych układach są mniej lub bardziej uporządkowaną mieszaniną jonów.

A jak dzielimy sole? Sole dzielimy na: PROSTE - sole zawierające jeden rodzaj kationów i jeden rodzaj anionów, np. MgCO3, Na2S, Na2SiO4. PODWÓJNE - mogą zawierać dwa rodzaje kationów, np. MgAl2(SO4)4, lub dwa rodzaje anionów, np. Pb2Cl2CO3. WIELOKROTNE - zawierają trzy i więcej kationów lub anionów. Są to na ogół minerały. Sole mogą być: OBOJĘTNE - składają się z kationów metali i anionów reszt kwasowych, np. NaCl, CuSO4, AgNO3. KWAŚNE - WODOROSOLE - w swej cząsteczce zawierają aniony z atomami wodoru, np.: NaHSO3 wodorosiarczan (IV) sodu, Ca(HCO3)2 wodorowęglan wapnia.

Z solami spotykamy się bardzo często w życiu codziennym: w kuchni, w łazience czy w aptece. ZASTOSOWANIE SOLI Azotany(V) czyli sole kwasu azotowego(V) stosowane są do produkcji materiałów wybuchowych i prochu strzelniczego oraz do wyrobu szkła. Sole stosowane są ponadto jako dodatki do konserwacji mięsa, ponieważ umożliwiają zachowanie jego naturalnej barwy. Stosowane są również w lecznictwie i kosmetyce. Niektóre azotany są powszechnie stosowane jako nawozy sztuczne, uzupełniające roślinom niedobór azotu.

Sole kwasu siarkowego(VI) czyli siarczany(VI) stosowane są w farbiarstwie, przy produkcji szkła i papieru, środków piorących, szkła wodnego, do wyrobu gipsu palonego, do produkcji środków grzybobójczych w ogrodnictwie, do produkcji atramentu, do barwienia wełny konserwowania drewna a także niszczenia chwastów.

Węglany czyli sole kwasu węglowego stosowane są w przemyśle optycznym, przy produkcji np. specjalnych mikroskopów. Ortofosforany(V), potocznie zwane fosforanami(V) są solami kwasu fosforowego(V). Stosowane jako nawozy sztuczne (superfosforat, precypitat, fosforyt) ponieważ fosfor jest ważnym składnikiem substancji z których są zbudowane organizmy roślinne i zwierzęce.

Chlorek sodu jest najpopularniejszym przedstawicielem soli kwasu chlorowodorowego i jednocześnie jednym z podstawowych surowców przemysłu chemicznego, a także niezbędnym dodatkiem w przemyśle spożywczym i przetwórczym. Ponadto znajduje swoje zastosowanie w przemyśle metalurgicznym, mydlarskim, skórzanym, ceramicznym, spożywczym i do sporządzania solanek chłodzących. Znaczne ilości NaCl zużywane są do bezpośredniego spożycia i konserwowania żywności jako tzw. sól kuchenna.

A więc najczęściej stosowane są: Chlorek sodu NaCl (sól kuchenna) - biała, stała substancja o słonym smaku i krystalicznej budowie. Bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie. W przyrodzie występuje jako minerał - halit. Stosowana w gospodarstwach domowych jako przyprawa, w przemyśle garbarskim i szklarskim, jako substrat do otrzymywania innych związków sodu.

Chlorek srebra (I) AgCl - substancja stała, o barwie białej Chlorek srebra (I) AgCl - substancja stała, o barwie białej. Nie rozpuszcza się w wodzie. Pod wpływem światła rozkłada się - reakcja fotochemiczna: 2 AgCl ---> 2Ag + Cl2 Chlorek srebra jest substancją światłoczułą, dlatego znalazł szerokie zastosowanie w procesach fotograficznych.

Węglan sodu Na2CO3 (nazywany sodą lub sodą kalcynowaną) - substancja stała, o białej barwie i krystalicznej budowie. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, jest higroskopijny. Stosuje się go do wyrobu szkła, mydeł, środków piorących, papieru oraz wykorzystuje do zmiękczania wody.

Wodorowęglan sodu NaHCO3 (soda oczyszczona) - biała, krystaliczna substancja, dobrze rozpuszczalna w wodzie. Stosowana jako składnik proszku do pieczenia, napojów gazowanych oraz leków na nadkwasotę.

Węglan wapnia - CaCO3 (kalcyt) - stanowi główny składnik wszystkich skał wapiennych: wapienia, marmuru i kredy. Podczas termicznego rozkładu, otrzymuje się z niego tlenek wapnia CaO - wapno palone, który reaguje energicznie z wodą, z wydzieleniem dużej ilości ciepła. Stosuje się go w budownictwie, jako składnik zaprawy murarskiej, w przemyśle chemicznym do produkcji wielu odczynników.

Azotan (V) sodu NaNO3 - bezbarwna, higroskopijna, o budowie krystalicznej substancja stała. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. W przyrodzie występuje pod nazwą saletra chilijska. Stosowana jako nawóz sztuczny, środek utleniający oraz w pirotechnice. Służy do wyrobu leków, farb i emalii.

Azotan (V) potasu -KNO3 - substancja tworząca bezbarwne kryształy, dobrze rozpuszczalne w wodzie. Występuje jako minerał - saletra indyjska. Stosuje się go do wyrobu prochu, szkła, nawozów sztucznych oraz w przemyśle spożywczym, jako środek do konserwacji produktów żywnościowych. W gospodarstwie domowym wykorzystywany do peklowania mięsa.

Manganian (VII) potasu KMnO4 - kryształy o fioletowym zabarwieniu, dobrze rozpuszczalne w wodzie. Ma właściwości utleniające. Stosowany w lecznictwie, jako środek odkażający. Często wykorzystywany w laboratoriach m.in. do otrzymywania tlenu.

Siarczan (VI) miedzi (II) CuSO4 - stosowany jako środek ochrony roślin w rolnictwie. Tworzy przepiękne szafirowe kryształy.

Sole kobaltu i żelaza stosuje się do barwienia szkła, ceramiki np Sole kobaltu i żelaza stosuje się do barwienia szkła, ceramiki np. CoCl2 -na niebiesko, a FeCl3 na brązowo i żółto.

Solami sodowymi lub potasowymi wyższych kwasów tłuszczowych są również …MYDŁA.

Sole, które nawet w niewielkich ilościach, są trujące i szkodliwe dla zdrowia: cyjanki, azotany(III), sole rtęci, ołowiu czy kadmu.

Niektóre wodne roztwory soli są elektrolitami ponieważ przewodzą prąd elektryczny

Na skutek oddziaływania między cząsteczkami wody i soli powstają jony, które mają swobodę ruchu i są nośnikami ładunków. Jony obdarzone są ładunkiem. Kationy maja ładunek dodatni, aniony ujemny. Sole rozpuszczalne w wodzie ulegają dysocjacji jonowej, czyli rozpadowi na jony pod wpływem cząsteczek wody. Dysocjację jonową nazywamy inaczej dysocjacją elektrolityczną. Jonami dodatnimi są kationy metalu. Jonami ujemnymi są aniony reszty kwasowej.

Które sole rozpuszczają się w wodzie, a które są w niej nierozpuszczalne możemy dowiedzieć się analizując tabelę rozpuszczalności substancji chemicznych.

Analizując tabelę rozpuszczalności możemy dowiedzieć się jakiego koloru jest osad związku, które sole rozpuszczają się w wodzie a które są słabo lub praktycznie w niej nierozpuszczalne. My sprawdzaliśmy na zajęciach czy dana sól wytrąca osad, jeśli tak to jakiego koloru. Niektóre z nich występowały w przepięknych barwach.

I tak analizując rozpuszczalność soli widzimy, że -wszystkie azotany są rozpuszczalne -wszystkie octany są rozpuszczalne -wszystkie chlorki, bromki i jodki są rozpuszczalne z wyjątkiem srebrowych, rtęci Hg(I) i ołowiu Pb(II) -wszystkie siarczany są rozpuszczalne z wyjątkiem siarczanów baru, strontu i ołowiu -wszystkie sole sodowe, potasowe są rozpuszczalne Więcej w tabeli rozpuszczalności.

Na koniec zwróćmy jeszcze uwagę na odczyn roztworu soli który, co ciekawe nie zawsze jest, jakby się zdawało na pierwszy rzut oka, obojętny. Roztwór chlorku sodu jest obojętny podobnie, jak roztwór siarczanu potasu. Ale gdy rozpuścimy w wodzie chlorek cynku odczyn okaże się kwasowy, roztwór węglanu sodu jest z kolei lekko zasadowy. DLACZEGO TAK SIĘ DZIEJE?

Ta właściwość soli jest wynikiem procesu zwanego hydrolizą soli Ta właściwość soli jest wynikiem procesu zwanego hydrolizą soli. Tutaj wspominamy o nim ogólnie. Hydroliza to reakcja anionu lub kationu soli z cząsteczką wody, w wyniku której powstają odpowiednio jony OH- lub H+. Roztwór chlorku cynku jest kwasowy, gdyż jony Zn2+, powstałe w procesie dysocjacji tej soli, wchodzą w reakcję z wodą i powstają aniony H+, zakwaszające roztwór

Lokalizacja złóż soli na terenie naszego kraju.

KONIEC