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无机化合物 来自维基百科,自由的百科全书
氯化钠(化学式:NaCl),俗称食盐,盐,是一种离子化合物。钠离子和氯离子的原子质量分别为22.99和35.45g/mol,也就是说100g的氯化钠中含有39.34 g的钠和 60.66 g的氯。氯化钠是海水中盐分的主要组成部分,它的存在也使得海水有其特有的咸味。氯化钠也是细胞外液的主要盐类,0.9%的氯化钠水溶液俗称为生理盐水。其可食用的形态是食盐的主要成分,多用于食物的调味和保存。
氯化钠 | |
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IUPAC名 Sodium chloride | |
英文名 | Sodium chloride |
别名 | 食盐、石盐、盐、食用盐 |
识别 | |
CAS号 | 7647-14-5 ![]() |
PubChem | 5234 |
ChemSpider | 5044 |
SMILES |
|
InChI |
|
InChIKey | FAPWRFPIFSIZLT-REWHXWOFAE |
Beilstein | 3534976 |
Gmelin | 13673 |
EINECS | 231-598-3 |
ChEBI | 26710 |
RTECS | VZ4725000 |
KEGG | D02056 |
MeSH | Sodium+chloride |
性质 | |
化学式 | NaCl |
摩尔质量 | 58.44277 g·mol⁻¹ |
外观 | 白色或无色晶体或粉末[1] |
密度 | 2.17 g/cm³ (固)[1] |
熔点 | 802.018 °C (1075.168 K)[1] |
沸点 | 1465 °C (1738.15 K)[1] |
溶解性(水) | 36.0 g/100 g (25 °C)[1] |
溶解性 | 微溶于乙醇(详见“物理性质”一节)[1] |
折光度n D |
1.55 (500 nm)[2] |
结构 | |
晶体结构 | 面心立方结构[1] |
晶格常数 | a = 564 pm[3] |
配位几何 | 八面体 |
危险性 | |
警示术语 | R:R36 |
安全术语 | S:无 |
NFPA 704 | |
致死量或浓度: | |
LD50(中位剂量)
|
3 g/kg(口服,大鼠)[4] |
相关物质 | |
其他阴离子 | 氟化钠、溴化钠、 碘化钠 |
其他阳离子 | 氯化锂、氯化钾、 氯化铷、氯化铯、 氯化镁、氯化钙、 氯化钡 |
相关盐 | 乙酸钠 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
在工业中,主要用于制造氢氧化钠和氯以及应用于聚氯乙烯、塑料、木浆(纸浆)等许多其他产品的生产过程。由于它可以降低水的熔点,偶尔也用于解冻冰冻的路面。
氯化钠的pH是7。
也叫侯氏制碱法,同样是工业生产碳酸钠的主要方法。此反应需要氯化钠、二氧化碳和氨气,其产物是氮肥氯化铵和碳酸氢钠,再经加热使碳酸氢钠分解为碳酸钠。
硬水(如井水)含有大量的镁离子和钙离子。硬水有许多危害,包括降低洗衣液的效果和阻塞水管,因此需要用离子交换树脂将其置换出来。氯化钠用于更新已失效的离子交换树脂,使其能重复使用。
氯化钠晶体的内部结构,是人类测试的第一个晶体结构[5]。氯化钠的晶体形成立体对称,每个离子有六个相邻的离子,组成一个八面体。其晶体结构中,较大的氯离子排成立方最密堆积(ccp),较小的钠离子则填充氯离子之间的八面体的空隙。每个离子周围都被六个其他的离子包围着。这种结构也存在于其他很多化合物中,称为氯化钠型结构。
氯化钠的晶体主要有带正电荷的Na+和带负电荷的Cl−组成,Na+和Cl−在相互垂直的3个方向上的平面上以1:1的比例均匀分布,每个方向上的平面上电荷的代数和为0,称为“电性中和面”。“电性中和面”内静电力较强,但相互平行的相邻的“电性中和面”之间的静电力较弱,导致氯化钠晶体的解理沿着这3个互相垂直的方向产生。因此,当氯化钠晶体受到外力发生破裂时,容易沿着这3个方向破裂开形成一个垂直的“三面凹角”。
氯化钠在多数情况下是白色的粉末,其结晶是半透明的立方体,但也可能会因杂质而呈现出蓝或紫的色调。氯化钠的莫耳质量是58.443g/mol,熔点为801 °C(1,474 °F),沸点为1,465 °C(2,669 °F),密度是每立方厘米2.17克。莫氏硬度为2~2.5。[6][7]
氯化钠易溶于水,常温下在水中的溶解度是359克/升。食盐水的物理性质与纯水有较大的差异。常压下,水盐体系的低共熔点为−21.12 °C(−6.02 °F),低共熔物中盐的质量分数为23.31%[c]。该质量分数的食盐水沸点约为108.7 °C (227.7 °F)[8]。氯化钠溶液的PH值不是正好等于7,而是视浓度,温度及纯度而定,介于5.6至8.4之间[9]。
依据sigma Aldrich 物质资料表: 氯化钠水中溶解度为(25°C) 357 mg/ml, 100°C为 384 mg/ml。饱和食盐水之密度为 (25°C) 1.202 g/ml。
依此换算25°C 饱和食盐水每一立方公分含316.223毫克之氯化钠。
(网络上之饱和生理食盐水密度错误甚多,推估为教学现场密度考题衍生之错误)
氯化钠在不同溶液中的溶解度 g / 1 kg ,25℃[10] | |
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水 | 360 |
甲酰胺 | 94 |
甘油 | 83 |
1,2-丙二醇 | 71 |
甲酸 | 52 |
液氨 | 30.2 |
甲醇 | 14 |
乙醇 | 0.65 |
二甲基甲酰胺 | 0.4 |
1-丙醇 | 0.124 |
环丁砜 | 0.05 |
1-丁醇 | 0.05 |
异丙醇 | 0.03 |
1-戊醇 | 0.018 |
乙腈 | 0.003 |
丙酮 | 0.00042 |
温度 | °C | 800 | 850 | 900 | 1000 | 1100 |
电导率 σ | S·m−1 | 3,58 | 3,75 | 3,90 | 4,17 | 4,39 |
氯化钠是一种离子化合物,化学式为,代表钠离子与氯离子的比例是一比一,之间靠离子键结合。钠原子将其3s态电子转移到氯原子的3d态上,两者都达到稳定的电子结构。带正电的钠离子与带负电的氯离子相互吸引,稳定的结合在一起[13]。
氯化钠溶于水时,完全电离为钠离子与氯离子[14]。他们会使纯水靠氢键键合形成的正常结构(四面体排列)遭到破坏[15]。Na+与水分子的结合力大约是水分子间氢键的4倍[d]。[16]
从冷溶液中析出的盐当中,每个盐分子带有两个结晶水:NaCl·2H2O。
氯化钠溶液的检验可分两步完成。首先,向溶液中滴入硝酸酸化过的硝酸银溶液,有白色沉淀(氯化银)产生,证明有Cl-。然后用铂丝蘸取少量溶液,置于酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,可证含有Na+。[17]
制取金属钠 | |
电解饱和食盐水 | |
和硝酸银反应 | |
氯化钠固体中加入浓硫酸 |
![]() | 此条目需要更新。 (2024年3月19日) |
氯化钠的用途很广,使用量也大。根据1974年的统计数据,美国生产的氯化钠中只有2.7%作为家用食盐出售,16.6%用于路面除冰[19],4.2%用于动物饲料,1.8%用于硬水软化,剩余60%以上均被用于工业生产[20]。
氯化钠能产生人类能感知的咸味,是一种常见的调味料。食盐中一般含有97至99%的氯化钠[21][22]。此外,海盐及新鲜开采的石盐(多数来自史前海洋)也含有微量的稀有元素,这些稀有元素通常对健康有益。
食盐中的钠是人体必需的营养素之一,但摄取过量的食盐易得高血压[23],或其它心血管疾病[24]。世界卫生组织建议,成年人每天应摄取少于2克的钠,相当于5克食盐[25]。
氯化钠对于地球上的生命非常重要。大部分生物组织中含有多种盐类。钠离子在体内负责调节神经冲动的传导。血液中的钠离子浓度直接关系到体液的安全水平的调节,浓度失常会导致高钠血症或低血钠症。[26]
0.9%的氯化钠水溶液称为生理盐水,因为它与血浆有相同的渗透压。生理盐水是主要的体液替代物,广泛用于治疗及预防脱水[e],也用于静脉注射治疗及预防血量减少性休克。
氯化钠是无机重化工业的基础,在无机化工中,使用的食盐比其他任何原料都要多[27]。其中,消耗食盐最多的工艺是氯碱法,该工艺通过电解食盐水制备氢氧化钠、氯气和氢气,通过电解熔盐获得金属钠和氯气。氯气主要被用于合成含氯有机化合物(如氯氟烃、聚氯乙烯)和消毒漂白,氢氧化钠则被广泛运用于无机化工和纸浆处理。另一种消耗食盐量比较大的工艺是氨碱法,该法通过往食盐水中注入氨和二氧化碳来制备碳酸氢钠,进而制备碳酸钠。大部分碳酸钠被用于制造玻璃。[28]
用于路面除冰是除了工业生产之外盐的主要用途。
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