1.4 Sljedeća jedinica Maseni udio elemenata u spoju i formula spoja
1.3

Soli

Moći ću:
  • identificirati različite metode dobivanja soli
  • prikazati proces dobivanja soli jednadžbom kemijske reakcije
  • opisati svojstva, primjenu i dobivanje kuhinjske soli
  • pripremiti otopinu soli zadanog sastava
  • imenovati soli
  • protumačiti sastav hidratne soli.

Kad čujete riječ sol, sigurno se odmah sjetite kuhinjske soli.

Kuhinjska sol sadrži u najvećoj mjeri natrijev klorid.

Danas se u kuhinjsku sol dodaje i kalijev jodid kako bi se kod ljudi spriječila bolest gušavosti.

 

Uvod

Čujete li riječ sol, vjerojatno odmah pomislite na kuhinjsku sol. Ona ima veliku biološku važnost, a nekada je bila korištena i kao platežno sredstvo. U najvećoj mjeri kuhinjska sol sadrži natrijev klorid. Uz prisutnost i drugih vrsta soli, danas se u kuhinjsku sol dodaje kalijev jodid radi zaštite populacije od bolesti gušavosti.

Fotografija prikazuje različite vrste soli. Sol može biti vrlo sitnog zrna poput kuhinjske soli, ali i vrlo krupnog, poput zrna riže. Boje soli kreću se od bijele do žućkastosmeđe boje.
Različiti uzorci kuhinjske soli u prehrani

Soli su vrsta kemijskih spojeva, čiste tvari, kojih uistinu ima jako mnogo. Pripadaju skupini najbrojnijih kemijskih spojeva. Upoznajte još neke vrste soli.

Fotografija prikazuje mineral silvin. To je čvrsta tvar. Pretežno je narančaste boje koju presijecaju pruge svjetlije i tamnije sive boje.
Mineral silvin
Čilska salitra je čvrsta tvar nepravilna oblika i hrapave površine. Na njoj su nepravilno raspoređene nakupine ružičaste, smeđe, sive i bijele boje.
Čilska salitra
Kristali gipsa izgledaju poput prozirnih izduženih pločica nepravilno odrezanih vrhova.
Kristali gipsa
Fotografija prikazuje dva grumena modre galice. Vrlo su nepravlina oblika i oštro nazubljeni.
Modra galica
1 / 4

Soli možemo dobiti na različite načine. Upoznajte neke reakcije pri kojima nastaje sol.

  1. sinteza (spajanje) metala i nemetala

 

\ce{2Na(s) + Cl_2(g) -> 2NaCl(s)}

Reakcijom metala i nemetala nastaje sol. Takve su kemijske reakcije vrlo burne i oslobađaju veliku količinu energije.

Sinteza zapaljenog natrija ubačenog u bocu s klorom. U boci je jarko žuta tekućina, a iz boce izlazi bijeli dim.
Zapaljeni natrij ubačen u bocu s klorom

2. reakcija metala i kiseline

 

\ce{Zn(s) + 2HCl(aq)-> ZnCl_2(aq) + H_2(g)}

 

Reakcijom metala i kiseline nastaje vodena otopina soli i plin vodik.

Reakcijom cinka i klorovodične kiseline nastaje otopina soli i plin vodik. Na dnu epruvete je bijeli zrnati prah.
Reakcija cinka i klorovodične kiseline

Predložite kako biste dokazali da je u epruveti prikupljen vodik.

Plin vodik možemo dokazati upaljenom šibicom pri otvoru epruvete. Začuje se slaba eksplozija plina praskavca – smjese prikupljenog vodika i atmosferskog kisika.

3. reakcija oksida metala i kiseline

 

\ce{CuO(s) + 2HCl(aq) → CuCl_2(aq) + H_2O(l)}

 

Reakcijom oksida metala i kiseline nastaje vodena otopina soli i voda.

Otopina soli bakrova(II) klorida (zelena otopina ) i otopina soli bakrova(II) sulfata (plava otopina)
Otopine soli bakrova(II) klorida (zelena otopina ) i soli bakrova(II) sulfata (plava otopina)

Zagrijavanjem bakrovog(II) oksida s razrijeđenom klorovodičnom kiselinom nastaje zelena otopina bakrovog(II) klorida (na slici desno). Reakcijom bakrovog(II) oksida s razrijeđenom sumpornom kiselinom nastaje plava otopina bakrovog(II) sulfata (na slici lijevo). Napišite kemijsku jednadžbu dobivanja te soli.

\ce{CuO(s) + H_2SO_4(aq) → CuSO_4(aq) + H_2O(l)}

4. reakcija neutralizacije

 

\ce{HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H_2O(l)}

 

Reakcijom kiseline i lužine nastaju sol i voda. Tu vrstu kemijskog procesa nazivamo neutralizacija.

Predložite pokus kojim biste dokazali prisutnost soli natrijevog klorida u otopini nakon reakcije neutralizacije klorovodične kiseline s natrijevom lužinom.

Uparavanjem kapljice otopine nastale reakcijom kiseline i lužine na predmetnom stakalcu ostala bi bijela mrlja natrijevog klorida, NaCl(s).

Imenovanje soli

Prisjeti se!
Ion – električki nabijen atom ili molekula.
Kation – pozitivno nabijen ion.
Anion – negativno nabijen ion.
Soli su ionski spojevi građeni od kationa metala i aniona nemetala.

Neke soli imaju sasvim obična imena, poput kuhinjske soli. Ta su imena ljudi koristili dugi niz godina pa su se održala i do današnjih dana.

Kemijska imena soli tvorimo na sljedeći način:

  • imenujemo kation metala u obliku posvojnog pridjeva (magnezij → magnezijev)
  • zatim imenujemo anion (karbonat) = magnezijev karbonat \ce{MgCO_3} .

Na taj način tvorimo i druga kemijska imena soli, primjerice: amonijev klorid, NH4Cl, kalijev nitrat, \ce{KNO_3} itd.

Imenovanje soli

Soli su ionski spojevi građeni od kationa metala i aniona nemetala (ili aniona nemetalne skupine).

Neke soli imaju trivijalna imena, primjerice kuhinjska sol. Ta su imena nastala tijekom povijesti i koristila su se u narodu. Sustavna kemijska imena soli tvorimo tako da prvo imenujemo kation metala u obliku posvojnog pridjeva, a zatim imenujemo anion. Primjerice, magnezijev karbonat, \ce{MgCO_3} , amonijev klorid, \ce{NH_4Cl} , kalijev nitrat, \ce{KNO_3} itd.

Tablica 1.  Imena nekih soli
sumporna \ce{SO^2-_4} sulfati amonijev sulfat \ce{(NH4)2SO4}
sumporasta \ce{SO^2-_3} sulfiti natrijev sulfit \ce{Na2SO3}
klorovodična \ce{Cl^-} kloridi kalijev klorid \ce{KCl}
dušična \ce{NO^-_3} nitrati natrijev nitrat \ce{NaNO3}
fosforna \ce{PO^3-_4} fosfati kalcijev fosfat \ce{Ca3(PO4)2}
ugljična \ce{CO^2-_3} karbonati magnezijev karbonat \ce{MgCO3}

Provjerite svoje znanje o postupcima dobivanja soli.

Sastav hidratne soli

Neke soli mogu osim kationa metala i aniona nemetala sadržavati i molekule vode.

Takvu vodu nazivamo kristalna voda, a takvu sol nazivamo hidratna sol.
Zagrijavanjem hidratne soli voda isparava, a ostaje bezvodna sol koju nazivamo anhidrid.

Sastav hidratne soli

Neke soli imaju u svojem sastavu, uz katione metala i anione nemetala, i neku količinu molekula vode. Tu se vodu naziva kristalnom vodom, a sol se naziva hidratna sol . Molekule vode u kristalu soli vezane su za katione i/ili anione i važne su za strukturu tvari.

Zagrijavanjem hidratne soli voda ispari, a preostane bezvodna (dehidrirana) sol koju se naziva anhidrid. To se, primjerice, događa zagrijavanjem modre galice koja se pri tome razlaže na bakrov(II) sulfat i vodu.

 

\ce{CuSO_4 \cdot 5H_2O → CuSO_4(s) + 5H_2O(l)}

Fotografija prikazuje zagrijavanje bakarova (II) sulfatata u epruveti. Kada se zagrije, voda isparava, ostavljajući dehidrirani (bezvodni) bakreni (II) sulfat (bijeli).
Zagrijavanje bakarova(II) sulfata pentahidrata

 Neke su hidratne soli:

željezov(II) sulfat heptahidrat, \ce{FeSO_4 \cdot {7H_2O}} ,

FeSO4 ∙ 7H2O,
zelena galica

kobaltov(II) klorid heksahidrat, \ce{CoCl_2 \cdot {6H_2O}}

magnezijev sulfat heptahidrat, \ce{MgSO_4 \cdot {7H_2O}}

MgSO4 ∙ 7H2O, gorka sol

 

Neke su hidratne soli:
željezov(II) sulfat heptahidrat, \ce{FeSO_4 \cdot {7H_2O}} , zelena galica
kobaltov(II) klorid heksahidrat, \ce{CoCl_2 \cdot {6H_2O}}
magnezijev sulfat heptahidrat, \ce{MgSO_4 \cdot {7H_2O}} , gorka sol.

 

Ove prirodne ljepote “kriju” se u dubini Zemlje (rudnik Naica u meksičkoj državi Chihuahua). Istražite o kojem je mineralu riječ.

Naica je rudnik olova, cinka i srebra, a najpoznatiji je po svojim izvanrednim kristalima selenita koji mogu težiti i do 55 tona. Selenit je gust, vlasast ili vlaknast agregat gipsa, \ce{CaSO_4 \cdot 2H_2O} , svilenasta sjaja.

Svojstva, primjena i dobivanje kuhinjske soli

Kuhinjska sol:

  • homogena smjesa raznih soli
  • najzastupljenija je sol u kuhinjskoj soli natrijev klorid
  • kristali natrijevog klorida bezbojni su, prozirni, kubične strukture, slana okusa i dobro su topljivi u vodi

Svojstva, primjena i dobivanje kuhinjske soli

Kuhinjska je sol homogena smjesa raznih soli, no najzastupljenija je sol natrijev klorid. Kristali natrijevog klorida bezbojni su, prozirni i kubične strukture. Slana su okusa i dobro su topljivi u vodi. Natrijev klorid ima visoko vrelište zbog jakih ionskih veza između kationa natrija i aniona klora.

Kuhinjsku sol upotrebljavamo na sljedeće načine:

  • u prehrani – kao začin i konzervans (za dugo čuvanje hrane)
  • u medicini – za ispiranje rana i za infuziju (fiziološka otopina)
  • u industriji – pri proizvodnji kože, tekstila, stakla, papira, sapuna.

Najznačajnija primjena kuhinjske soli jest u prehrani kao začin i konzervans. U medicini se koristi vodena otopina natrijevog klorida masenog udjela 0,9 % za ispiranje rana i za infuziju i naziva se fiziološka otopina. Kuhinjska sol koristi se u industriji kože, tekstila, stakla, papira i sapuna. U kemijskoj industriji polazna je sirovina za proizvodnju mnogih spojeva. Upoznajmo neke načine proizvodnje kuhinjske soli.

Za znatiželjne
Fotografija prikazuje rudnik soli Wieliczka u Poljskoj blizu Krakowa. Veliki prostor osvijetljen je umjetnom rasvjetom, na bočnim stranama prostora vidljive su naslage soli.

Rudnici soli

Slični rudnici soli najbliži Hrvatskoj nalaze se u Tuzli u Bosni i Hercegovini, u okolici Salzburga u Austriji te u Njemačkoj. Imena obaju gradova povezani su sa solju. Na turskom „tuz“ znači sol. U predtursko vrijeme Tuzla se zvala Soli, a u doba rimskog imperija Salines. Rudnici su bili eksploatirani već u pretpovijesno doba. Svjetski poznat rudnik soli Wieliczka u Poljskoj blizu Krakowa pretvoren je u muzej s umjetničkim skulpturama izrađenima od soli. U rudniku se također nalazi slani sanatorij za liječenje osoba s dišnim smetnjama. Rudnik soli u gradu Turda u Rumunjskoj također je pretvoren u moderan zabavni park.

Proučite sliku. Potom na mrežnim stranicama Maker National Geographica, u alatu Map Maker na praznoj karti označite položaj mora/jezera za koji pretpostavljate da prikazuje obalni pojas sa slike.

Slika prikazuje obalni pojas Mrtvog mora (Jordan).

Priprema otopine soli zadanog sastava

U svakodnevnom životu ponekad ćete trebati pripremiti otopinu neke soli. Ta je vještina veoma korisna. Prisjetite se da ste na satima kemije u sedmom razredu naučili da postoje tri tipa otopine prema količini otopljene tvari u otapalu. To su nezasićena, zasićena i prezasićena otopina. Najčešće ćete trebati pripraviti nezasićene otopine soli. Dobro je znati kako se mijenja topljivost soli s promjenom temperature, a takvi podatci najlakše se uočavaju na grafikonu topljivosti soli.

Kako pripremiti otopinu soli zadanoga masenog udjela?

Korak 1.

Sastav otopine može se iskazati na više načina. Jedan je od njih vrijednost masenog udjela otopljene tvari u otapalu. Vrijednost masenog udjela najčešće se iskazuje u postotcima.

Korak 2.

Formula masenog udjela tvari u otopini:

w\textrm{(tvar,otopina)} = \dfrac{m\textrm{(tvari)}}{m\textrm{(tvari)}\: + \: m\textrm{(otapala)}}\cdot 100 \:\%

Korak 3.

Pripremimo 120 g fiziološke otopine – otopina u kojoj je maseni udio natrijevog klorida 0,9 % u sterilnoj vodi. Izračunajte masu soli i masu vode potrebne za traženu otopinu.

Korak 4.

Primijenimo navedenu formulu za račun masenog udjela tvari u otopini i izračunajmo potrebnu masu soli.

m(\ce{NaCl}) = w(\ce{NaCl}, \textrm{otopina}) \cdot m\textrm{(otopina)}


 

m(\ce{NaCl}) = \pu{0,009 \cdot 120 g = 1,08 g}

Korak 5.

Od ukupne mase otopine oduzmemo masu soli i dobijemo masu vode u otopini.

m\textrm{(voda)} = \pu{120 g – 1,08 g = 118,92 g}

S obzirom na to da je gustoća vode 1 g/cm3, uzorak ove otopine mogli bismo pripremiti otapanjem 1,08 g natrijevog klorida u 118,9 cm3 vode.

Što se događa s kristalom natrijevog klorida tijekom otapanja u vodi?

Otapanje natrijevog klorida u vodi prikazujemo:

\ce{NaCl(s) + H_2O(l) -> Na^+(aq) + Cl^-(aq)} .

Dobro je znati kako se mijenja topljivost soli s promjenom temperature, a takvi podatci najlakše se uočavaju na grafikonu topljivosti soli.

Krivulje topljivosti nekih soli u ovisnosti o temperaturi
Krivulje topljivosti nekih soli u ovisnosti o temperaturi
Slika prikazuje kristale natrijevog klorida. Proziran je, bijele boje i nepravilna oblika.

Istraži - Načinite vlastiti “morski hladnjak”!

Za vrućih dana na plaži uz more led u čaši brzo se tali. Ubrzo sva osvježavajuća pića postaju topla. Istražite kako se može načiniti vlastiti "morski hladnjak" koristeći kuhinjsku sol, led i kanticu za pijesak.

Na kraju…

 
Ponovite osnovne pojmove vezane za soli te riješite interaktivni kviz!

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Kuhinjska sol sadrži najviše:

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Dobivanje morske soli u solanama temelji se na postupku:

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Sol bakra izrazito plave boje zove se:

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.

Odaberite sve točne odgovore.

Kristali natrijevog klorida:

Netočno
Točno
{{correctPercent}}%

Želite li pokušati ponovo?

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Odaberite tvar koja se koristi za izradu gipsanih zavoja.

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Dobivanje morske soli u solanama temelji se na postupku:

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Odaberite niz u kojem su točno napisane sve oznake soli.

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.

Odaberite sve točne odgovore.

Odaberite točne tvrdnje (dva su odgovora točna).

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Odaberite kemijsku reakciju kojom će nastati sol.

Netočno
Točno

Klikom odaberite jedan točan odgovor.

Odaberite točan odgovor.

Ozren treba pripremiti 50 %-tnu otopinu kuhinjske soli. Koju masu tvari i otapala Ozren treba uzeti? Koliko je otopine pripremljeno?

Netočno
Točno
{{correctPercent}}%

Želite li pokušati ponovo?