NaCl晶體

NaCl晶體

在通常情況下,氯化鈉是晶體。在氯化鈉晶體中,每個氯離子的周圍都有6個鈉離子,每個鈉離子的周圍也有6個氯離子。鈉離子和氯離子就是按照這種排列方式向空間各個方向伸展,形成氯化鈉晶體。

基本介紹

  • 中文名:氯化鈉晶體
  • 外文名:Sodium chloride crystal
  • 化學式:NaCl
  • 分子量:58.44
  • CAS:7647-14-5
  • 毒性和危險性:無毒,無危險性
  • 管制類型:不管制
物化性質,製備方法,主要用途,配位數,

物化性質

NaCl,食鹽和石鹽的主要成分,離子型化合物。無色透明的立方晶體,熔點為801 ℃,沸點為1413 ℃,相對密度為2.165。有鹹味,含雜質時易潮解;溶於水或甘油,難溶於乙醇,不溶於鹽酸,水溶液中性。在水中的溶解度隨著溫度的升高略有增大。當溫度低於0.15 ℃時可獲得二水合物NaCl·2H2O。
晶胞空間點陣如圖
空間點陣空間點陣

製備方法

由海水(平均含2.4%氯化鈉)引入鹽田,經日曬乾燥,濃縮結晶,製得粗品。亦可將海水,經蒸汽加溫,砂濾器過濾,用離子交換膜電滲析法進行濃縮,得到鹽水(含氯化鈉160~180g/L)經蒸發析出鹽滷石膏離心分離,製得的氯化鈉95%以上(水分2%)再經乾燥可製得食鹽(table salt)。還可用岩鹽鹽湖鹽水為原料,經日曬乾燥,製得原鹽。用地下鹽水和井鹽為原料時,通過三效或四效蒸發濃縮,析出結晶,離心分離製得。

主要用途

無機和有機工業用作製造氯氣氫氣鹽酸純鹼燒鹼氯酸鹽次氯酸鹽漂白粉金屬鈉的原料、冷凍系統的致冷劑有機合成的原料和鹽析藥劑。鋼鐵工業用作熱處理劑。高度精製的氯化鈉用作生理鹽水。食品工業、日常生活中,用於調味等。高溫熱源中與氯化鉀氯化鋇等配成鹽浴,可作為加熱介質,使溫度維持在820~960℃間。此外、還用於玻璃、染料、冶金等工業。工業上用電解飽和NaCl溶液的方法來製取NaOH、Cl2和H2,並以它們為原料生產一系列化工產品,稱為氯鹼工業。氯鹼工業是最基本的化學工業之一,它的產品除套用於化學工業本身外,還廣泛套用於輕工業、紡織工業、冶金工業、石油化學工業以及公用事業。
鈉的製取:2NaCl(熔融)==通電==2Na+Cl2
氯鹼工業:
陽極反應:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應)  H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應:2H++2e=H2↑(還原反應)  在上述反應中,H+是由水的電離生成的,由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出,破壞了附近的水的電離平衡水分子繼續電離出H+和OH-,H+又不斷得到電子變成H2,結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大,使酚酞試液變紅。
因此,電解飽和食鹽水的總反應可以表示為:總反應  2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼氯氣氫氣。  在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火遇光能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。

配位數

晶體學中,配位數晶格中與某一原子相距最近的原子個數。配位數與晶體結構晶胞類型有關,且決定原子堆積的緊密程度,體心立方晶系中原子配位數為8。最高的配位數(面心立方)為12,存在於六方緊密堆積立方緊密堆積結構中。影響配位數的因素如下:中心原子的大小 中心原子的最高配位數決定於它在周期表中的周次。在周期表內,第1周期元素的最高配位數為2,第2周期元素的最高配位數為4,第3周期為6,以下為8、10。最高配位數是指在配合物中,中心原子周圍的最高配位原子數,實際上一般可低於最高數(表1)。由表可見,在實際中第1周期元素原子的配位數為2,第2周期不超過4。除個別例外,第3、4周期不超過6,第5、6周期為8。最常見的配位數為4和6,其次為2、5、8。配位數為奇數的通常不如偶數的普遍。
氯化鈉屬立方晶系,結構中氯離子作面心立方最緊密堆積,鈉離子填充八面體空隙,兩離子配位數均為6,配位多面體為鈉氯八面體。

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