1. Muối tự nhiên là gì?
Muối tự nhiên chính là natri clorua (NaCl). Loại muối này còn được biết đến với các tên gọi như natri clorua, muối ăn, muối mỏ, hay halide. Theo Liên minh Quốc tế về Hóa học cơ bản và Hóa học ứng dụng, tên chính thức của NaCl là Natri Clorua.
Natri clorua tạo thành các tinh thể với cấu trúc lập phương cân đối. Trong cấu trúc này, các ion clorua lớn được sắp xếp trong khối lập phương khép kín, trong khi các ion natri nhỏ lấp vào các khoảng trống bát diện. Mỗi ion được bao quanh bởi 6 ion khác loại, cấu trúc này còn được gọi là cấu trúc halide. NaCl là chất điện li mạnh, phân li hoàn toàn trong nước thành các anion và cation.
NaCl là muối của một bazơ mạnh và một axit mạnh, do đó nó trung tính và tương đối ít phản ứng hóa học.
1.1. Trạng thái tự nhiên
Natri clorua có mặt chủ yếu dưới dạng hòa tan trong nước biển, khiến nước biển có vị mặn đặc trưng.
Nguồn gốc của muối natri clorua phần lớn đến từ các miệng núi lửa hoặc đá dưới đáy biển, nhưng đa số muối hiện nay lại có nguồn gốc từ đất liền. Nước mưa không hoàn toàn tinh khiết, giải phóng CO2 vào không khí, rồi rơi xuống đất. Khi nước mưa chảy qua mặt đất và vào các kênh thoát nước, tính axit của nước mưa làm phong hóa đá, giữ lại các ion trong đá và mang chúng ra biển. Khoảng 90% các ion này là natri và clorua, kết hợp với nhau để tạo thành muối.
Để chuyển NaCl từ dạng tự nhiên thành dạng tinh thể, chúng ta thực hiện như sau:
- Bay hơi nước biển để thu được chất rắn, chủ yếu là NaCl cùng với các muối khác.
- Trong mỗi mét khối nước biển có khoảng 27 kg NaCl, 5 kg MgCl2, 1 kg CaSO4 và một lượng nhỏ các loại muối khác.
1.2. Tính chất vật lý
- Muối NaCl là chất rắn kết tinh có màu trắng hoặc không màu.
- Muối NaCl không có mùi.
- NaCl là chất hút ẩm tự nhiên, có khả năng hấp thụ độ ẩm từ không khí khi độ ẩm tương đối trên 75%, và sẽ khô khi độ ẩm dưới mức này.
- Muối NaCl có điểm nóng chảy rất cao, khoảng 801 độ C, và bắt đầu bốc hơi ở nhiệt độ trên 1413 độ C.
- Độ hòa tan của muối NaCl trong nước là 35.9 g/ml tại 25 độ C. Sự hòa tan của NaCl trong nước giảm khi có mặt của các chất như NaOH, CaCl2, HCl, MgCl2…
- Giống như các muối ion khác, NaCl có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt khi ở dạng lỏng hoặc trong dung dịch, nhưng không dẫn điện khi ở trạng thái rắn.
- NaCl chỉ hòa tan rất ít trong rượu và không tan trong axit clohydric (HCl) đậm đặc. Đây là một đặc điểm nổi bật về cả tính chất vật lý và hóa học của muối NaCl.
1.3. Tính chất hóa học
- NaCl là một loại muối trung hòa, nghĩa là anion của nó không thể phân ly thành ion H+. NaCl có pH = 7 và không làm thay đổi màu của quỳ tím.
- Liên kết hóa học trong NaCl là liên kết ion, được tạo ra bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu, cụ thể là Na+ và Cl-. Liên kết này hình thành từ sự tương tác giữa kim loại và phi kim.
- NaCl là một chất điện li mạnh, hoàn toàn phân ly trong nước thành các ion Na+ và Cl-, tạo ra dung dịch dẫn điện.
- Khi thêm HCl đặc vào dung dịch NaCl bão hòa, sẽ tạo ra kết tủa trắng. Thêm nước vào hỗn hợp sẽ làm kết tủa tan trở lại.
- NaCl không phản ứng với kim loại, axit hay bazơ dưới điều kiện thường, nhưng có thể phản ứng với một số muối khác.
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3
Khi ở trạng thái rắn, muối NaCl phản ứng với H2SO4 đậm đặc theo phương trình sau:
NaCl (rắn) + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
Phản ứng điện phân NaCl diễn ra như sau:
2NaCl + 2H2O - (đpdd) → 2NaOH + H2 (khí) + Cl2 (khí)
1.4. Phương pháp khai thác
Vì NaCl chủ yếu có mặt trong nước biển hoặc hồ nước mặn, nên việc khai thác muối thường được thực hiện bằng cách cho nước mặn bay hơi từ từ, từ đó thu được muối kết tinh.
1.5. Các ứng dụng
Muối NaCl được sử dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp với các công dụng như:
- Gia vị và bảo quản thực phẩm. Muối iốt là loại muối ăn NaCl được bổ sung thêm một lượng nhỏ KIO3 và KI.
- Nguyên liệu cho sản xuất: Na, NaOH, H2, Cl2, Na2CO3, nước Javen (NaClO),…
- Ngành công nghiệp giấy và bột giấy: Muối được dùng để tẩy trắng bột gỗ.
- Ngành sản xuất cao su: Muối NaCl hoạt động như chất ăn mòn, giúp làm trắng cao su hoặc cao su tổng hợp.
- Ngành dệt nhuộm: Muối NaCl hoàn nguyên được dùng để làm mềm nước.
- Ngành xử lý nước: Muối tinh NaCl đóng vai trò quan trọng trong việc tái sinh hạt trao đổi cation Na+ trong quá trình xử lý nước.
2. Muối mỏ là gì?
Natri clorua thường gặp nhất trong nước biển, nhưng cũng xuất hiện ở một lượng nhỏ trong đất. Muối mỏ hình thành từ các hồ nước mặn, khi nước bốc hơi, muối natri clorua kết tinh và tạo thành lớp vỉa dày trong lòng đất.
Muối mỏ là NaCl kết tinh được tìm thấy trong lòng đất dưới dạng các mỏ muối lớn. Những mỏ này hình thành từ các hồ nước mặn đã khô cạn hàng triệu năm. Khi Trái đất mới hình thành, nước hiện diện trên bề mặt, và khi nước bay hơi, muối còn lại tạo thành các mỏ muối, nằm sâu dưới lòng đất.
Khai thác muối mỏ bao gồm việc đào hầm hoặc giếng sâu vào mỏ muối để thu được muối. Sau khi khai thác, muối mỏ được nghiền nhỏ và tinh chế để đảm bảo độ tinh khiết.
3. Một số bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Muối natri clorua chủ yếu có mặt trong môi trường nào?
A. Nước biển B. Nước mưa C. Nước sông D. Nước giếng
Chọn A: Trong tự nhiên, muối natri clorua chủ yếu có mặt trong nước biển.
Câu 2: Khi thực hiện điện phân dung dịch NaCl bão hòa với màng ngăn giữa hai điện cực, sản phẩm thu được sẽ là gì?
A. NaOH, H2, Cl2
B. NaCl, NaClO, H2, Cl2
C. NaCl, NaClO, Cl2
D. NaClO, H2 và Cl2
=> Đáp án đúng là A.
Phương trình điện phân
2 NaCl + 2 H2O -> 2 NaOH + H2 + Cl2
Câu 3: Kết hợp các cặp chất nào dưới đây sẽ thu được NaCl?
A. Dung dịch Na2CO3 và dung dịch BaCl2
B. Dung dịch NaNO3 và CaCl2
C. Dung dịch KCl và dung dịch NaNO3
D. dung dịch Na2SO4 và dung dịch KCl
=> Hướng dẫn giải: chọn đáp án A
NaCl được tạo ra bằng cách phối trộn dung dịch Na2CO3 và dung dịch BaCl2 do phản ứng sau xảy ra:
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl
Câu 4: Hòa tan 50 gam muối ăn vào 200 gam nước để có dung dịch có nồng độ là:
A. 15% B. 20% C. 18% D. 25%
=> Hướng dẫn giải: chọn đáp án B.
C% = m(chất tan) / m(dung dịch) . 100% = 50/(50 + 200) . 100% = 20%
Câu 5: Xác định X trong phương trình phản ứng: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + X + H2O.
A. CO2 B. CH2 C. H2 D. Cl2
=> Hướng dẫn giải: Chọn đáp án A
Phản ứng diễn ra như sau:
Na2CO3 + 2HCl -> 2 NaCl + CO2 (khí) + H2O
=> Khí X là CO2.
Câu 6: Điện phân dung dịch natri clorua (NaCl) bão hòa trong bình điện phân có màng ngăn sẽ tạo ra hỗn hợp khí gồm:
A. H2 và O2
B. H2 và Cl2
C. O2 và Cl2
D. Cl2 và HCl
=> Hướng dẫn giải: chọn đáp án B.
Câu 7: Chất nào dưới đây không được phép có trong nước uống hàng ngày vì tính độc hại của nó?
A. CaCO3 B. CaSO4 C. Pb(NO3)2 D. NaCl
=> Hướng dẫn giải: Đáp án đúng là: C
Chất độc hại không nên có trong nước uống là Pb(NO3)2.
Câu 8: Chất nào ít tan trong nước và khó phân hủy ở nhiệt độ cao?
A. CaCO3 B. CaSO4 C. Pb(NO3)2 D. NaCl
=> Hướng dẫn giải: Chọn đáp án B.
Muối ít tan trong nước và khó phân hủy ở nhiệt độ cao là CaSO4.
Chúng tôi hy vọng bài viết của Mytour đã mang lại những thông tin hữu ích, cảm ơn bạn đã đọc!