Występowanie soli w przyrodzie i ich zastosowanie w gospodarce człowieka

W języku potocznym słowo sól ma tylko jedno znaczenie: oznacza sól kuchenną. W chemii nieorganicznej oprócz kwasów, wodorotlenków i innych substancji są sole, i to one dominują ilościowo. Liczba soli przekracza znacznie liczbę kwasów i wodorotlenków, gdyż powstają one właśnie w wyniku reakcji kwasów z wodorotlenkami.
Sole są to związki chemiczne powstałe w wyniku reakcji zobojętniania, takich jak oddziaływanie na siebie kwasów i zasad, złożone z kationu i tak zwanej reszty kwasowej. Sole jako związki jonowe są elektrolitami; w wodzie ulegają dysocjacji elektrolitycznej; z wyjątkiem soli mocnych kwasów i mocnych zasad, które w roztworze wodnym wykazują odczyn obojętny, pozostałe typy soli ulegają hydrolizie wskazując odczyn kwaśny lub zasadowy. W określonych warunkach powstają:
- sole obojętne (Na2So4)
- sole kwaśne (wodorosole) pochodne kwasów wielozasadowych (NaHSo4)
- sole zasadowe, pochodne zasad wielowodorotlenowych (Mg(OH)Cl)
- sole podwójne powstałe przez połączenie się ze sobą dwu lub więcej cząsteczek soli prostych (KCl*MgSo4*H2O)

WYSTĘPOWANIE SOLI W PRZYRODZIE

Skorupa ziemska składa się z soli i tlenków. Wiele soli stanowi kopaliny, czyli surowce wydobywane z Ziemi metodami górniczymi. Zewnętrzna warstwa skorupy ziemskiej składa się prawie w połowie z tlenu oraz w jednej czwartej z krzemu. Oba te pierwiastki łączą się w tlenek SiO2 , tak zwaną krzemionkę. Ponadto oba te pierwiastki występują w resztach kwasowych licznych soli. Skorupa ziemska jest zbudowana prawie całkowicie z krzemianów – są to sole kwasów krzemowych - oraz z krzemionki. Stanowią one przeważającą część skał i gleb, iłów i piasków. Wszystkie nieorganiczne materiały budowlane - jak na przykład granit oraz organiczne jak cegły, cement, szkło - to właśnie krzemiany i krzemionka.
Z kolei chlorek sodu- sól kuchenna i kamienna- jest w Polsce wydobywany w okolicy Wieliczki, Bochni i Inowrocławia. Zarówno sól kamienna jak i jej postać oczyszczona - sól kuchenna, zawiera niewielkie ilości bromków i jodków sodu oraz potasu. Ważnym minerałem jest węglan wapnia CaCO3, główny składnik wapienia i marmuru (oraz kredy do tablicy). Wapienie występują w Tatrach Zachodnich, Pieninach i Jurze Krakowskiej. Do kopalin należą też różne azotany, zwane saletrami, przede wszystkim saletra chilijska NaNO3, indyjska KNO3 i wapniowa Ca(NO3)2, a ponad to fosforan wapnia Ca(PO4)2, stanowiący główny składnik fosforytów oraz siarczan wapnia CaSO4, czyli gips.
Sól wydobywana jest także z Morza Martwego, a połączona z solą bocheńską i solą kamienną jest wykorzystywana w lecznictwie jako sól kąpielowa - odżywczo-relaksująca.

W JAKICH OKOLICZNOŚCIACH SPOTYKAMY SIĘ NA CO DZIEŃ Z SOLAMI

Zimą zaśnieżone i zlodzone powierzchnie posypywane są solą, aby spowodować obniżenie temperatury zamarzania wody i śniegu z wodą. Takie postępowanie bardzo szkodzi nie tylko karoseriom samochodów, gdyż słona woda powoduje szybką korozję, ale także powoduje obumieranie (usychanie) drzew rosnących w pobliżu. Warto dodać, że dla zdrowia ludzkiego nadmiar soli w pożywieniu jest szkodliwy. Z soli składa się też kamień kotłowy, który nie tylko gromadzi się w kotłach, a nawet w zwykłym czajniku, ale także w kaloryferach, powodując słabsze działanie grzewcze. Warstwa kamienia kotłowego jest izolatorem dla gorącej wody płynącej w radiatorach centralnego ogrzewania. Stają się one przez to mniej gorące i słabiej ogrzewają pomieszczenia . Sole bywają rozpuszczalne, jak chociażby te najbardziej znane z życia codziennego- sól kuchenna, czyli chlorek sodu, tak zwana soda, czyli wodorowęglan sodu. Nawozy sztuczne to też sole. Bywają też sole trudno i bardzo trudno rozpuszczalne, jak na przykład minerały, z których zbudowane są skały i kamienie. Cement po stwardnieniu jest w dużym stopniu mieszaniną soli. Solą jest też gips. Powszechnie znane jest zastosowanie gipsu w medycynie (do unieruchamiania złamanych kości) oraz w gospodarstwie domowym (do wypełniania ubytków w ścianach czy odlewania niewielkich przedmiotów). Jest to siarczan wapnia, ale w kryształach występuje jako sól dwuwodna . Jeżeli go wyprażymy, to tracimy dwie cząsteczki wody i staje się substancją silnie higroskopijną, co oznacza, że ma silną skłonność do łączenia się z wodą. Ściąga także z powietrza parę wodną. Dlatego gips zakupiony do celów gospodarskich powinien być przechowywany w bardzo szczelnych naczyniach. W przeciwnym razie szybko „skamienieje” i nie będzie się nadawać do użytku. Użyteczność jego polega na tym, że gips bezwodny wymieszany z wodą tężeje, gdyż zachodzi reakcja tworzenia się cząsteczek siarczanu wapnia dwuwodnego. Gdy po stężeniu wyschnie, wówczas staje się twardą skorupą. Dlatego stosowany jest nie tylko w gospodarstwie domowym, na przykład do mocowania haków w ścianie, ale także w lecznictwie przy złamaniach kończyn: umożliwia łatwe ich unieruchomienie.

RODZAJE SOLI I ICH ZASTOSOWANIE

ALGINIANY, sole kwasu alginowego wykazujące w roztworach dużą lepkość; alginiany są wykorzystywane do produkcji deserów błyskawicznych, na przykład budyni, galaretek, także jako środki zagęszczające sosów, soków, alginiany są stosowane przemyśle farmaceutycznym , gumowym, do produkcji klejów itp.

AZOTANY, azotany (V), azotany (III) :
1) związki nieorganiczne, sole kwasu azotowego (V) HNO3; bezbarwne, rozpuszczalne w wodzie substancje krystaliczne; utleniacze; szeroko stosowane, głównie jako nawozy- tak zwane saletry, oraz do produkcji materiałów wybuchowych; najważniejsze azotany: amonu NH4NO3, potasu KNO3, sodu NaNO3, wapnia Ca(NO3)2, oraz stosowany do srebrzenia, wyrobu luster, emulsji fotograficznych i w lecznictwie (pod nazwą lapis)- azotan srebra AgNO3.
2) związki organiczne, estry kwasu azotowego (V) o ogólnym wzorze R-ONO2; mają właściwości wybuchowe ; na przykład nitrogliceryna, nitroceluloza; stosowane do wyrobu materiałów wybuchowych, wyrobów lakierniczych oraz w lecznictwie.
3) sole (związki nieorganiczne) i estry (związki organiczne) kwasu azotowego (III) HNO2; używane głównie w przemyśle chemicznym oraz w lecznictwie

SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE, skały potasowe pochodzenia chemicznego, składające się głównie z chlorków i siarczanów potasu i magnezu (na przykład kizeryt, kainit, tenaryd); używane do produkcji nawozów sztucznych.

AZYDKI, związki nieorganiczne, sole kwasu azotowodorowego HN3; łatwo ulegają rozkładowi; stosowane jako detonatory, na przykład azydki ołowiu Pb(N3)2.

BERYL, pierwiastek chemiczny o liczbie atomów 4; srebrzysty, kruchy, dość twardy metal na powietrzu ulega pasywacji; z wodą nie reaguje, roztwarza się w kwasach (oprócz azotowego) i stężonych zasadach; pochłania neutrony- jest stosowany jako moderator w reaktorach jądrowych; w postaci folii używany na okienka lamp rentgenowskich ; jego sole są trujące

CHLORANY, chlorany (V), sole kwasu chlorowego (V) HClO3; silne utleniacze; stosowane w produkcji zapałek, ogni sztucznych, materiałów wybuchowych; najważniejsze chlorany: potasu KClO3, sodu NaClO3.

CHLORKI:
1) związki nieorganiczne, których cząsteczki zawierają chlor na 1 stopniu utlenienia; chlorki metali są solami kwasu solnego HCl; substancje krystaliczne, zwykle dobrze rozpuszczalne w wodzie; ważniejsze chlorki: sodu NaCl, potocznie zwany solą kuchenną, stosowany jako przyprawa i środek konserwacyjny, potasu KCl- nawóz sztuczny, wapnia- CaCl2, higroskopijny, stosowany do osuszania gazów i cieczy oraz do sporządzania mieszanin oziębiających, srebra AgCl światłoczuły, stosowany do wyrobu niektórych emulsji fotograficznych, rtęci (I) Hg2Cl2 (kalomel)stosowany do produkcji elektrod i chlorek rtęci (II) HgCl2 (sublimat) używany jako katalizator, oba chlorki rtęci są stosowane jako pestycydy w lecznictwie; solą kwasu solnego jest też chlorek amonu NH4Cl (salmiak), stosowany między innymi do produkcji suchych ogniw galwanicznych, oczyszczania metali przed lutowaniem; spośród chlorków niemetali ważne są między innymi chlorki: fosforu używane w przemyśle farmaceutycznym, krzemu SiCl4, siarki, na przykład dwuchlorek S2Cl2 dobry rozpuszczalnik siarki
2) nazwa związków organicznych zawierających chlor, na przykład chlorek etylu C2H5Cl. Chlorki zarówno organiczne jak i organiczne są szeroko stosowane w syntezie chemicznej

CHOLINA, organiczna zasada azotowa występująca w tkankach roślin i zwierząt; składnik fosfolipidów (lecytyny) neurohormonu acetylocholiny; sole choliny są stosowane w leczeniu schorzeń wątroby i naczyń krwionośnych

CHROMIANY, chromiany (VI), związki nieorganiczne, sole kwasu chromowego (VI) H2CrO4; żółte substancje krystaliczne; silne utleniacze; chromiany ołowiu PbCrO4 i baru BaCrO4 stosowane w produkcji farb.

CYJANKI, związki nieorganiczne, sole kwasu cyjanowodorowego HCN; silne trucizny; ich wodne roztwory roztwarzają złoto i srebro; stosowane przy wydobywaniu tych pierwiastków ze złóż, w galwanotechnice, do tępienia szkodników, w syntezie organicznej; najważniejsze cyjanki: sodu NaCN, potasu KCN, wapnia Ca(CN)2; cyjanki organiczne noszą nazwę nitryli.

DWUCHROMIANY, dwuchromiany (VI), związki nieorganiczne, sole kwasu dwuchromowego (VI) H2CrO7, substancja krystaliczna o barwie pomarańczowej; utleniacze; stosowane w grabarstwie, fotografii, analizie chemicznej; najważniejszy- dwuchromian potasu K2Cr2O.
FLUORKI:
1) związki nieorganiczne: fluorki metali- sole kwasu fluorowodorowego HF, zwykle trujące substancje krystaliczne, stosowane do impregnacji drewna (fluorki sodu i cynku), jako topnik (fluorek wapnia), katalizatory w syntezie organiczne (fluorki glinu i boru), otrzymywania fluorowodoru i innych; fluorki niemetali- zwykle gazy na przykład SiF4.
2) związki organiczne pochodne węglowodorów, o cząsteczkach zawierających fluor, na przykład fluorek etylu.

JODKI:
1) związki nieorganiczne, których cząsteczki zawierają jod na- I stopniu utlenienia, najważniejsze są jodki metali- sole kwasu jodowodorowego HI; substancje krystaliczne stosowane do wyrobu materiałów światłoczułych (na przykład jodki srebra), w analizie chemicznej, lecznictwie (jodki sodu i potasu.)
2) związki organiczne, pochodne węglowodorów zawierające jod, na przykład jodek metylu CH3I, stosowane w syntezie organicznej.

FOSFORANY, fosforany (V), pochodne nieorganiczne- sole, i organiczne- estry kwasów fosforowych, najważniejsze są ortofosforany (V)- pochodne kwasu ortofosforowego (V) H3PO4; sole stosowane są głównie do produkcji sztucznych nawozów fosforowych, estry- jako pestycydy, fosforany organiczne występują w komórkach zwierzęcych (fosfolipidy, fosfoproteiny)

PIORUNIANY, związki nieorganiczne, sole kwasu piorunowego HCNO; substancje krystaliczne, trujące, silnie wybuchowe; stosowane jako detonatory do wyrobu spłonek, na przykład pioruniany srebra AgCNO

RODANKI, izotiocyjaniany, związki nieorganiczne, sole kwasu rodanowego HNCS; substancje krystaliczne; rodanki potasu KNCS i amonu NH4NCS są stosowane między innymi w farbiarstwie, analizie chemicznej.


SIARCZANY, siarczany (VI), pochodne nieorganiczne- sole i organiczne- estry kwasu siarkowego (kwasu siarkowego (VI)); mogą być obojętne M2SO4 (gdzie M- metal na stopniu utlenienia I) i (RO)2SO2 (R- alkil) lub kwaśne wodorosiarczany MHSO4 i HOSO2OR; sole są ciałami krystalicznymi, mają szerokie zastosowanie między innymi jako nawozy sztuczne- główni siarczany amonu (NH4)2SO4, siarczany potasu K2SO4; w produkcji szkieł- siarczan sodu Na2SO4, siarczan potasu; jako pigmenty do produkcji farb i wypełniacze do gumy, papieru- siarczan baru BaSO4 i wapnia CaSO4; w lecznictwie- siarczan magnezu (pod nazwą sól gorzka) i siarczan sodu (pod nazwą sól glauberska); do impregnacji drewna, ochrony roślin- siarczan miedzi CuSO4; estry są na ogół syropowatymi cieczami, najważniejsze siarczany to: metylu i etylu, stosowane w syntezie organicznej (do alkilowania)

STEARYNOWY KWAS, CH3(CH2)16COOH, związek organiczny nasycony kwas tłuszczowy; główny składnik tłuszczów (występuje w postaci glicerydu), jego sole i estry są stosowane między innymi do produkcji mydeł, wyrobów lakierowych, w przemyśle kosmetycznym i gumowym

WĘGLANY, pochodne nieorganiczne- sole i organiczne- estry kwasu węglowego; obojętne zawierają resztę kwasową CO⅔, kwaśne- wodorowęglany resztę HCO3, sole są krystaliczne; podczas ogrzewania rozkładają się z wydzieleniem dwutlenku węgla; rozpowszechnione w przyrodzie, na przykład węglan wapnia CaCO3 stosowany w budownictwie (wapień, marmur); szeroko wykorzystywane w przemyśle, głównie węglan sodu Na2CO3 (soda) oraz węglan potasu K2CO3 (potaż); estry są cieczami o przyjemnym zapachu, stosowanymi w syntezach organicznych; poliestry kwasu węglowego- poliwęglany są ważnymi tworzywami sztucznymi.

SOLE MINERALNE - ELEMENTY NIEZBĘDNE
DO ŻYCIA


Sole mineralne, witaminy i pierwiastki śladowe są niezbędne człowiekowi do życia. Każdy z poszczególnych składników musi być dostępny w organizmie w wystarczającej ilości. Zrównoważone żywienie zapewnia organizmowi dostateczną podaż wszystkich wymienionych substancji. Sole mineralne są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka, a ich niedobór może spowodować osłabienie, zaburzenia nerwowe, zmęczenie, bezsenność. Nadmiar soli mineralnych także bywa szkodliwy.


Sole mineralne i ich wpływ na organizm człowieka

POTAS- jest niezbędny w gospodarce wodo- jonowej w obrębie komórek, dzięki komórki mięśniowe i nerwowe reagują na pobudzenie.
WAPŃ- jest niezbędny w kościach i zębach; umożliwia reakcje komórek mięśniowych i nerwowych na pobudzenie; u obronie przeciw zapaleniu i uczuleniom; w procesie krzepnięcia krwi.
FOSFORANY- są niezbędne w kościach i koniecznie w procesie mnożenia się komórek. Takiej samej regulacji jak wapń podlega wchłanianie i wydalanie fosforanów. Do wchłaniania fosforanów z jelita grubego jest potrzebna witamina na D.
MAGNEZ - jest niezbędny w kościach i komórkach, zwłaszcza mięśniowych.
FLUOR-Niezbędny w tworzeniu się kości i zębów. Zęby obfitujące w fluor są odporniejsze na próchnicę niż zawierające mało tego pierwiastka.
ŻELAZO - Jest nieodzownym składnikiem hemoglobiny czerwonych ciałek krwi.

Sole są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Ich różne postacie możemy spotkać wszędzie. Są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Używamy ich na co dzień , nie zawsze zdając sobie z tego sprawę.


Bibliografia


· Chemia wokół nas – dla uczniów klas VII i VIII, autor: T. M. Krygowski,
· Słownik chemiczny: redaktor naukowy: J. Chodkowski,
· Podręczna encyklopedia zdrowia,
· Chemia dla gimnazjalistów, atorzy: M. Pazdro, M. Torbicka,
· Internet – Wielka encyklopedia multimedialna.