Презентація до курсу "Хімія у побуті" "Солі"

Солі

Солями називають продукти заміщення атомами металічних елементів атомів Гідрогену у молекулах кислот. Солі — складні речовини, що складаються з металічних елементів і кислотних залишків. Кислотним залишком називають частину молекули кислоти, сполучену з атомами Гідрогену.

Приклади солей:

Назва солі складається наступним чином: вказується металічний елемент у називному відмінку, після чого додається назва кислотного залишку. Якщо метал має змінну валентність, то після назви (без пробілу) у дужках римськими цифрами вказується його валентність. Формули і назви кислотних залишків наведені у таблиці.

Середні соліСередніми називають солі до складу яких входить металічний хімічний елемент і кислотний залишок.

Кислі соліКислими називають солі, до складу яких, крім металічного хімічного елемента і кислотного залишку, входять атоми Гідрогену. Кислі солі можна вважати продуктом неповної заміщення металами атомів Гідрогену. Приклади кислих солей Найпростішим прикладом кислих солей може служити питна сода, тобто натрій гідрогенкарбонат Na. HCO3

Основні соліОсновними називають солі, до складу яких, крім металічного хімічного елемента і кислотного залишку, входять гідроксогрупи OH. Приклади основних солей:

Подвійні соліЯкщо атоми Гідрогену заміщуються атомами кількох різних металів, такі солі називаються подвійними. Приклади подвійних солей: KNa. SO4 — калій натрій сульфат; KAl(SO4)2 — калій алюміній сульфат.

  Фізичні властивості солей При нормальних умовах солі — тверді кристалічні речовини. У солей типових металів йонна кристалічна решітка, тому вони мають порівняно високу температуру плавлення і є нелеткими.   Забарвлення солей є досить різноманітним. Кристали деяких солей є безбарвними, інші — можуть мати найрізноманітніше забарвлення.

Хімічні властивості солей 1. Солі можуть взаємодіяти з металами. У ході реакції заміщення, що протікає у водному розчині, хімічно більш активний метал витісняє менш активний. Наприклад, якщо шматочок заліза помістити в розчин купрум(II) сульфату, він покривається червоно-бурим осадом міді. Розчин поступово змінює колір з синього на блідо-зелений, оскільки утворюється сіль ферум(II) сульфату: Fe+Cu. SO4=Fe. SO4+Cu.

2. Солі можуть взаємодіяти з кислотами. Протікає реакція обміну, у ході якої хімічно більш активна кислота витісняє менш активну. Наприклад, при взаємодії розчину кальцій хлориду з сульфатною кислотою утворюються осад кальцій сульфату, а в розчині залишається хлоридна кислота: Ca. Cl2+H2 SO4=Ca. SO4↓+2 HCl. При взаємодії барій карбонату з хлоридною кислотою утворюються барій хлорид і карбонатна кислота, яка одразу розкладається на вуглекислий газ і воду:

3. Розчинні у воді солі можуть взаємодіяти з лугами. Реакція обміну можлива у тому випадку, якщо в результаті хоча б один з продуктів є практично нерозчинним у воді (випадає в осад). Наприклад, при взаємодії цинк нітрату з натрій гідроксидом утворюються практично нерозчинний у воді цинк гідроксид і натрій нітрат: Zn(NO3)2+2 Na. OH=Zn(OH)2↓+2 Na. NO3.

4. Розчинні у воді солі можуть вступати в реакцію обміну з іншими розчинними у воді солями, якщо в результаті утворюється хоча б одна практично нерозчинна у воді речовина. Наприклад, при взаємодії барій хлориду з аргентум нітратом утворюється барій нітрат і практично нерозчинний аргентум хлорид: Ba. Cl2+2 Ag. NO3=Ba(NO3)2+2 Ag. Cl↓.

5. Деякі солі при нагріванні розкладаються. Як приклади таких хімічних реакцій розглянемо, як протікає розклад карбонатів. При сильному нагріванні кальцій карбонат (крейда, вапняк, мармур) розкладається, утворюючи кальцій оксид (палене вапно) і вуглекислий газ:

Кухонна сіль. Починаючи з 6050 року до нашої ери, сіль була невід’ємною частиною світової історії, оскільки вона була вплетена в незліченну кількість цивілізацій. Сіль високо цінувалася, а її виробництво було законодавчо обмежено в давнину, тому вона історично використовувалася як засіб торгівлі та як валюта.

Сіль мала вирішальне економічне значення. Вираз «не вартий солі» походить від практики обміну рабами на сіль у стародавній Греції. Спеціальний пайок солі, який видавали раннім римським солдатам, був відомий як «salarium argentum» — попередник англійського слова «salary». Згадки про сіль можна знайти в мовах по всьому світу, особливо щодо солі, яка використовується в їжу. Наприклад, від латинського «sal» походять такі інші похідні слова, як «соус» "sauce" і "sausage." . Сіль була важливим торговим товаром, який перевозили дослідники.

У стародавніх японських театрах перед кожною виставою сцену посипали сіллю, щоб злі духи не зачарували акторів. У духовних і релігійних практиках сіль все ще використовується як засіб для очищення, наприклад, перед матчами сумо. У багатьох культурах пропонувати відвідувачам хліб і сіль є традиційним етикетом.

У Франції Карл Анжуйський у 1259 році ввів габель, податок на сіль, щоб фінансувати своє завоювання Неаполітанського королівства. Обурення через габель підігріло Французьку революцію. Хоча революціонери скасували податок незабаром після падіння Людовика XVI, Республіка Франція відновила габель на початку 19 століття; тільки в 1946 році його було вилучено з книг. Канал Ері, інженерне диво, яке з’єднало Великі озера з річкою Гудзон у Нью-Йорку в 1825 році, називали «канавою, яку побудувала сіль». Доходи від соляного податку покривали половину вартості будівництва каналу. Британська монархія підтримувала себе високими податками на сіль, що призвело до жвавого чорного ринку білого кришталю. У 1785 році граф Дандональд писав, що щороку в Англії за контрабанду солі заарештовують 10 000 осіб. Протестуючи британському правлінню в 1930 році, Махатма Ганді очолив 200-мильний похід до Аравійського океану, щоб зібрати необкладену податком сіль для бідняків Індії.

З її здатністю посилювати смак і маскувати гіркоту, у поєднанні з її малою кількістю та низькою вартістю, сіль є найпоширенішою приправою в усьому світі. Дивно, однак, незважаючи на те, що вона найбільш відома своїм кулінарним вжитком, дізнатис, що на споживання людиною припадає лише 6% від понад 250 мільйонів тонн солі, яка використовується в усьому світі щороку. З решти 94% невелика частка використовується для пом’якшення води, видалення зледеніння доріг і в сільському господарстві, при цьому найбільший обсяг використовується для промислових процесів, включаючи виробництво ПВХ, пластмас і паперової маси.

Звідки береться сіль?Сіль можна знайти по всій земній кулі, але не існує єдиного способу її отримання. Сьогодні ми покладаємось на 3 основні методи отримання солі: Через випаровування морської води, Видобуток кам'яно-соляних утворень у землі, Створення соляних розсолів. Звичайна кухонна сіль в основному одержується з соляних розсолів. Спеціальна сіль або сіль для гурманів частіше надходить із випаровування морської води, тоді як більшість солі, видобутої в шахтах, використовується промислово.

3,5% світового океану складають сіль. Якщо неглибокі ставки чи затоки залишити випаровуватися і висихати природним шляхом, залишаються кристали солі. Отримані кристали збирають і, залежно від вимог, можуть бути просто упаковані, готові до продажу, або вони можуть бути піддані подальшим етапам обробки, таким як промивання, просіювання та сортування. Цей природний процес є найдавнішим методом виробництва солі, і хоча деяка кількість солі все ще виробляється за старовинними методами, нові, швидші та менш дорогі методи були розроблені та зараз ширше використовуються

Сучасний збір морської солі Ці сучасні методи поміщають морську воду в спеціально розроблені «концентрувальні ставки», які забезпечують найефективнішу швидкість випаровування від сонця та вітру. Отриманий продукт є висококонцентрованим розсолом, який безперервно надходить у «ставок для кристалізації», де утворюються остаточні зерна солі. Через вимогу повного випаровування ця техніка ефективна лише в районах з невеликою кількістю опадів. Таким чином, більшість морської солі виробляється в сухому кліматі, такому як Середземномор’я та Австралія. У менших масштабах морську сіль також можна виробляти старовинними методами. Одним із таких прикладів є Fleur de sel: легка луската сіль, яку виробляють у невеликих неглибоких ставках у Франції з травня по вересень.

Кам'яна сіль: чи їстівна вона?Як і всі солі, кам’яна сіль видобувається з водойми, тільки в цьому випадку вода давно висохла. Незалежно від того, чи була вона знайдена під кам’янистим шаром поверхні Землі чи глибоко в гірському хребті, у певний момент історії сіль колись була частиною моря чи солоного озера. Ці великі соляні поклади утворилися з часом, коли стародавні водні шляхи зазнавали періодів інтенсивного випаровування, а потім десятиліть геологічного старіння, і отримати доступ до них можна лише шляхом видобутку.

Сухий видобуток зазвичай здійснюється так само, як і видобуток інших корисних копалин: спеціальне обладнання розрізає соляні пласти на великі блоки, перш ніж використовувати вибухівку, щоб розбити блоки на достатньо дрібні фрагменти, які можна транспортувати або на поверхню. Найчастіше використовується техніка «кімната і стовп», яка витягує великі «кімнати» солі з соляних пластів, при цьому неушкоджені «стовпи» залишаються позаду, щоб підтримувати дах.

Шахти кам'яної солі Соляна шахта Сіфто в Онтаріо, Канада, є найбільшою соляною шахтою в світі. На глибині 2000 футів він виробляє понад 7 мільйонів тонн солі щорічно з чистотою 92-98%. Саме ці домішки часто надають кам’яній солі сірий, рожевий або коричневий відтінок. Хоча сіль Sifto значною мірою не відповідає вимогам 97% хлориду натрію для використання в кулінарії, тобто (як і більшість кам’яної солі) вона використовується для розморожування доріг і промислових цілей, невелика частка кам’яної солі робить її сорт , як-от дещо сумнозвісна гімалайська рожева сіль.

Виробництво солі з розсолів і екстракція. Дивно, але ті самі соляні пласти, які дають початок цій відносно нечистій кам’яній солі, також дають початок більшості того, що ми знаємо як кухонну сіль. Різниця полягає в способі видобутку солі. Замість підривання соляних пластів у твердій формі, гідравлічний або розчинний видобуток солі передбачає закачування води під поверхню землі, де вона розчиняє соляні відкладення, утворюючи в процесі соляний розсіл. Цей розсіл потім закачується назад на поверхню, де він буде піддаватися процесам випаровування. Перед висушуванням розсіл зазвичай транспортують на очисну установку, де видаляють такі домішки, як магній і кальцій, в кінцевому результаті залишаючи майже чистий кристал хлориду натрію як кінцевий продукт.

Наше тіло потребує близько 100 грамів солі на кожні 40 кілограмів ваги. Натрій є ключовим у роботі всіх сигналів усередині клітин, а також до мозку та від нього. Піт містить від 2,25 до 3,4 грамів солі на літр. Швидкість потовиділення безперервного зусилля в спекотний день легко може становити в середньому 1 літр на годину. Морські черепахи плачуть, щоб позбутися надлишку солі в своєму організмі.

У літрі морської води міститься близько 35 грамів солей (в основному хлориду натрію). Сіль використовується для видалення слідів води з авіаційного палива після його очищення. Згідно з останніми науковими висновками, на Марсі виявлено багато покладів солі.

Сода Бікарбонат натрію, широко відомий як харчова сода, є хімічною сполукою з формулою Na. HCO3. Карбонат натрію, широко відомий як пральна сода, є хімічною сполукою з формулою Na2 CO3.

Якщо ви зараз зазирнете у свою кухонну шафу, велика ймовірність, що ви знайдете банку розпушувача. Сьогодні це настільки звично, що важко уявити, щоб хтось його винайшов, але сучасний розпушувач був створений у 1850-х роках яскравим гарвардським хіміком на ім’я Ебен Нортон Хорсфорд.

Виваривши кістки тварин для вилучення монокальційфосфату, Хорсфорд розробив кислотну сполуку, яка могла б реагувати з харчовою содою, створюючи ці бажані бульбашки CO2.

Сьогодні розпушувач — це суміш трьох інгредієнтів: харчової соди, також відомої як бікарбонат натрію; слабка кислота, така як монокальцій фосфат; і наповнювач, такий як кукурудзяний крохмаль. Кожен із трьох інгредієнтів відіграє важливу роль у процесі розквашування, що дозволяє випічці та швидкому хлібу набути характерної легкої, пухкої текстури. Харчова сода, хімічно кажучи, є основою. Монокальцій фосфат є протилежністю харчової соди, кислотою. Коли ці кислоти та основи поєднуються у воді, вони хімічно взаємодіють, у результаті чого виділяється вуглекислий газ. Вуглекислий газ створює повітряні кишені у випічці, не даючи їй стати щільною цеглиною з борошна та цукру. Третій інгредієнт, кукурудзяний крохмаль, є сикативом; він поглинає вологу з атмосфери, зберігаючи два основні інгредієнти сухими, щоб вони не взаємодіяли передчасно.

Це дозволяє передбачити кінцеву хімічну реакцію, а це означає, що пекарі, які використовують однакову кількість розпушувача, досягнуть однакового рівня наростання кожного пирога. Американське хімічне товариство вважає винахід розпушувача настільки важливим, що в 2006 році воно назвало розробку розпушувача національною історичною хімічною пам’яткою. У 1861 році Хорсфорд опублікував «Теорію та мистецтво приготування хліба: новий процес без використання ферменту». У трактаті він пропагував використання його хімічної закваски замість дріжджів.

Стародавні єгиптяни використовували природну форму харчової соди (бікарбонат натрію) під назвою натрон у процесі муміфікації. У 1791 році французький хімік «Ніколя Леблан» вперше зміг отримати карбонат натрію, який отримав назву кальцинованої соди. У 1846 році два американських пекарі «Джон Дуайт» і «Остін Черч» заснували першу в Америці фабрику з виробництва харчової соди з карбонату натрію і вуглекислого газу. Бікарбонат натрію вперше був використаний у випічці в 1843 році Альфредом Бердом, якому приписують винахід розпушувача, для його дружини, яка мала алергію на дріжджі. Arm and Hammer почали масове виробництво харчової соди для різних цілей у 1846 році.

Бікарбонат натрію був представлений людиною на ім’я Редьярд Кіплінг у 1800-х роках. Сполука, яку можна використовувати в промисловому рибальстві, щоб запобігти гниттю щойно виловленої риби. Це застосування було найширшим випадком використання бікарбонату натрію на той час. У 1919 році американський сенатор оголосив, що харчова сода може вилікувати іспанський грип! Деякі дослідження того часу показали, що таке харчова сода і які лікувальні ефекти вона має при таких захворюваннях, як грип.

Коли харчова сода нагрівається вище 50°С, утворюється вуглекислий газ. Ось що робить харчову соду чудовим вогнегасником і чому вона залишається одним із найкращих способів гасити пожежу жиру. Збільшення вуглекислого газу перекриває джерело кисню для вогню, створюючи середовище, непридатне для пожежі.