Lauasool on naatriumkloriid, mida kasutatakse toidu lisaainena, toidu säilitusainena. Seda kasutatakse ka keemiatööstuses, meditsiinis. See on kõige olulisem tooraine seebikivi, vesinikkloriidhappe, sooda ja muude ainete tootmisel. Soola valem – NaCl.
Ioonse sideme moodustumine naatriumi ja kloori vahel
Naatriumkloriidi keemiline koostis peegeldab tingimuslikku valemit NaCl, mis annab aimu naatriumi- ja klooriaatomite võrdsest arvust. Kuid ainet ei moodusta kaheaatomilised molekulid, vaid see koosneb kristallidest. Kui leelismetall interakteerub tugeva mittemetalliga, loovutab iga naatriumi aatom valentselektroni elektronegatiivsemale kloorile. Seal on naatriumkatioonid Na+ ja vesinikkloriidhappe happejäägi anioonid Cl-. Vastupidiselt laetud osakesed tõmbuvad ligi, moodustades ioonse kristallvõrega aine. Väikesed naatriumkatioonid asuvad suurte kloriidi anioonide vahel. Positiivsete osakeste arvnaatriumkloriidi koostis võrdub negatiivsete arvuga, aine tervikuna on neutraalne.
Keemiline valem. Lauasool ja haliit
Soolad on keerulised ioonsed ained, mille nimed algavad happejäägi nimetusega. Lauasoola valem on NaCl. Geoloogid nimetavad sellise koostisega mineraali "haliidiks" ja settekivimit "kivisoolaks". Vananenud keemiline termin, mida tööstuses sageli kasutatakse, on "naatriumkloriid". See aine on inimestele tuntud iidsetest aegadest, kunagi peeti seda "valgeks kullaks". Kaasaegsed koolilapsed ja üliõpilased nimetavad naatriumkloriidi sisaldavate reaktsioonide võrrandeid lugedes keemilisi märke ("naatriumkloriid").
Teostame lihtsad arvutused, kasutades aine valemit:
1) Hr (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22,99 + 35,45=58,44.
Suhteline molekulmass on 58,44 (amü-des).
2) Molaarmass on arvuliselt võrdne molekulmassiga, kuid sellel väärtusel on ühikud g/mol: M (NaCl)=58,44 g/mol.
3) 100 g soolaproov sisaldab 60,663 g klooriaatomeid ja 39,337 g naatriumi aatomeid.
Lauasoola füüsikalised omadused
Haprad haliidikristallid – värvitud või valged. Looduses leidub ka kivisoola ladestusi, mis on värvitud halliks, kollaseks või siniseks. Mõnikord on mineraalainel punane toon, mis on tingitud lisandite liigist ja hulgast. Haliidi kõvadus Mohsi skaalal on vaid 2-2,5, klaas jätab selle pinnale joone.
Naatriumkloriidi muud füüsikalised parameetrid:
- lõhn – puudub;
- maitse - soolane;
- tihedus – 2, 165 g/cm3 (20 °C);
- sulamistemperatuur - 801 °C;
- keemistemperatuur - 1413 °C;
- lahustuvus vees - 359 g/l (25 °C);
Naatriumkloriidi hankimine laboris
Metallse naatriumi reageerimisel gaasilise klooriga katseklaasis moodustub valge aine – naatriumkloriid NaCl (keedusoola valem).
Keemia annab aimu erinevatest viisidest sama ühendi saamiseks. Siin on mõned näited:
Neutraliseerimisreaktsioon: NaOH (vesilahus) + HCl=NaCl + H2O.
Redoksreaktsioon metalli ja happe vahel:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
Happe toime metalloksiidile: Na2O + 2HCl (vesi)=2NaCl + H2O
Nõrga happe väljatõrjumine selle soola lahusest tugevama vastu:
Na2CO3 + 2HCl (vesi)=2NaCl + H2 O + CO2 (gaas).
Tööstuslikuks kasutamiseks on kõik need meetodid liiga kallid ja keerulised.
Söögisoola tootmine
Isegi tsivilisatsiooni koidikul teadsid inimesed, et pärast soolamist säilivad liha ja kala kauem. Läbipaistvaid korrapärase kujuga haliidikristalle kasutati mõnes iidses riigis raha asemel ja need olid kulda väärt. Haliidimaardlate otsimine ja arendaminevõimaldas rahuldada elanikkonna ja tööstuse kasvavaid vajadusi. Kõige olulisemad looduslikud lauasoola allikad:
- mineraalhaliidi lademed erinevates riikides;
- merede, ookeanide ja soolajärvede vesi;
- kivisoola kihid ja koorikud soolaste veehoidlate kallastel;
- haliidikristallid vulkaanikraatrite seintel;
- soolasood.
Tööstus kasutab lauasoola tootmiseks nelja peamist viisi:
- haliidi leostumine maa-alusest kihist, tekkiva soolvee aurustumine;
- soolakaevandused;
- merevee või soolvee aurustumine soolajärvedest (77% kuiva jäägi massist moodustab naatriumkloriid);
- kasutades magestamise kõrvalsaadust.
Naatriumkloriidi keemilised omadused
Oma koostiselt on NaCl keskmine sool, mille moodustavad leelis ja lahustuv hape. Naatriumkloriid on tugev elektrolüüt. Ioonide vaheline tõmbejõud on nii tugev, et ainult väga polaarsed lahustid võivad seda hävitada. Vees laguneb aine ioonkristallvõre, eralduvad katioonid ja anioonid (Na+, Cl-). Nende olemasolu on tingitud elektrijuhtivusest, millel on keedusoola lahus. Valem on sel juhul kirjutatud samamoodi nagu kuivaine puhul - NaCl. Üks kvalitatiivseid reaktsioone naatriumkatioonile on põleti leegi kollaseks värvumine. Kogemustulemuste saamisekspeate valima puhtale traatsilmusele veidi kõva soola ja lisama selle leegi keskossa. Lauasoola omadusi seostatakse ka aniooni omadusega, mis seisneb kvalitatiivses reaktsioonis kloriidioonile. Lahuses oleva hõbenitraadiga suhtlemisel sadestub valge hõbekloriidi sade (foto). Vesinikkloriid tõrjutakse soolast välja tugevamate hapetega kui vesinikkloriid: 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. Normaalsetes tingimustes naatriumkloriid ei hüdrolüüsi.
Kivisoola kasutusvaldkonnad
Naatriumkloriid alandab jää sulamistemperatuuri, mistõttu kasutatakse talvel teedel ja kõnniteedel soola ja liiva. See imab suurel hulgal lisandeid, sulamine aga reostab jõgesid ja ojasid. Teesool kiirendab ka autokerede korrosiooniprotsessi ja kahjustab teede äärde istutatud puid. Keemiatööstuses kasutatakse naatriumkloriidi suure hulga kemikaalide toorainena:
- vesinikkloriidhape;
- metalnaatrium;
- kloorigaas;
- seebikivi ja muud ühendid.
Lisaks kasutatakse lauasoola seepide ja värvainete tootmisel. Toidu antiseptikuna kasutatakse konserveerimisel, seente, kala ja juurviljade marineerimisel. Elanikkonna kilpnäärme häiretega võitlemiseks on lauasoola valemit rikastatud ohutute joodiühendite lisamisega, näiteks KIO3, KI, NaI. Sellised toidulisandid toetavad kilpnäärme hormooni tootmist, ennetavad haigusiendeemiline struuma.
Naatriumkloriidi tähtsus inimorganismile
Lauasoola valem, selle koostis on muutunud inimeste tervise jaoks ülioluliseks. Naatriumioonid osalevad närviimpulsside edastamises. Kloorianioonid on vajalikud soolhappe tootmiseks maos. Kuid liiga palju soola toidus võib põhjustada kõrget vererõhku ning suurendada südame- ja veresoonkonnahaiguste tekkeriski. Meditsiinis süstitakse patsientidele suure verekaotusega füsioloogilist soolalahust. Selle saamiseks lahustatakse 9 g naatriumkloriidi ühes liitris destilleeritud vees. Inimkeha vajab selle aine pidevat varustamist toiduga. Sool eritub eritusorganite ja naha kaudu. Keskmine naatriumkloriidi sisaldus inimkehas on ligikaudu 200 g Eurooplased tarbivad umbes 2-6 g lauasoola päevas, kuumades maades on see näitaja suurema higistamise tõttu suurem.
