NaCl – Sodium chloride
Tên cũ: natri clorua · Còn gọi là: muối ăn; natri clorid (tên dược); halite (khoáng)
- Muối trung hoà, tan tốt
- Rắn, tinh thể trắng (không màu)
- Tan tốt trong nước
- M = 58,5
Sodium chloride (NaCl, tên cũ: natri clorua; còn gọi: muối ăn) là muối, chất rắn tinh thể trắng, tan tốt trong nước; phân tử khối 58,5. Muối bền, trung tính, không bị nhiệt phân; phản ứng chủ yếu là trao đổi và điện phân.
Cấu tạo của NaCl
- Na
- Cl
- electron
- Mô hình lớp electron (Bohr) — sơ đồ, không theo tỉ lệ thật
- 1 · Na có 1e lớp ngoài, dễ nhường
- 2 · Na → Na⁺ + 1e; Cl nhận e
- 3 · Na⁺ và Cl⁻ hút nhau → NaCl
Thông số vật lý của NaCl
| Đại lượng | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Phân tử khối | 58,5 | tính theo nguyên tử khối làm tròn trong SGK (Na 23, Cl 35,5) |
| Khối lượng mol chính xác | 58,44 g/mol | theo nguyên tử khối IUPAC (Na 22,99, Cl 35,45) |
| Trạng thái, màu | rắn, tinh thể trắng (không màu), vị mặn | |
| Nhiệt độ nóng chảy | 800,7 °C | cao vì mạng tinh thể ion bền |
| Nhiệt độ sôi | 1 413 °C | |
| Khối lượng riêng | 2,17 g/cm³ | tinh thể, nhiệt độ phòng |
| Độ tan trong nước | 35,9 g/100 mL | ở 20 °C; 35,7 ở 0 °C và 39,0 ở 100 °C — tăng rất ít theo nhiệt độ |
| Cấu trúc tinh thể | lập phương tâm diện (mạng NaCl) | cạnh ô mạng 564 pm; mỗi ion được 6 ion trái dấu bao quanh |
| pH dung dịch | 7 | muối của acid mạnh và base mạnh, không thuỷ phân |
| Dẫn điện | rắn: không; nóng chảy, dung dịch: có | ion chỉ di chuyển tự do khi mạng tinh thể bị phá vỡ |
| Điểm đông đặc thấp nhất của nước muối | −21,1 °C | ở 23,3 % muối (điểm eutectic) — cơ sở của việc rắc muối làm tan băng |
| Nước muối sinh lý | 0,9 % (9 g/L) | đẳng trương với dịch cơ thể |
Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.
Thành phần nguyên tố của NaCl
| Nguyên tố | NTKNguyên tử khối | Số ng.tửSố nguyên tử | KLKhối lượng | % khối lượng |
|---|---|---|---|---|
| Na sodium | 23 | 1 | 23 | 39,32 % |
| Cl chlorine | 35,5 | 1 | 35,5 | 60,68 % |
| TổngPhân tử khối NaCl | 2 | 58,5 | 100 % |
NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Na = 23 ÷ 58,5 × 100 % = 39,3 %.
Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ
- Khối lượng
- m = n × M = 0,25 × 58,5
- 14,625 g
- Số phân tử
- N = n × NA = 0,25 × 6,022 × 10²³
- 1,506 × 10²³
- Nồng độ mol
- CM = n / V = 0,25 / 0,25
- 1 M
M = phân tử khối (g/mol); NA = 6,022 × 10²³ là số Avogadro — số phân tử có trong 1 mol của bất kỳ chất nào; V là thể tích dung dịch tính bằng lít.
Điều chế NaCl
Khai thác từ nước biển (cho nước biển bay hơi trong ruộng muối) hoặc từ mỏ muối trong lòng đất; tinh chế bằng cách kết tinh lại.
Tính chất hoá học của NaCl
Muối bền, trung tính, không bị nhiệt phân; phản ứng chủ yếu là trao đổi và điện phân.
- Với dung dịch AgNO₃ (nhận biết ion Cl⁻): NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃.
- Với H₂SO₄ đặc (NaCl rắn, đun nóng — điều chế HCl): NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl.
- Điện phân dung dịch có màng ngăn: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂.
- Điện phân nóng chảy: 2NaCl → 2Na + Cl₂.
Lỗi thường gặp với NaCl
- Cho NaCl rắn dẫn điện. Trong tinh thể, Na⁺ và Cl⁻ bị giữ chặt tại nút mạng nên không dẫn điện; chỉ khi nóng chảy hoặc hoà tan, ion mới di chuyển tự do.
- Hình dung NaCl là từng "phân tử" Na–Cl rời rạc. Ở thể rắn không có phân tử NaCl riêng lẻ mà là mạng tinh thể vô số ion Na⁺, Cl⁻ xen kẽ; công thức NaCl chỉ cho biết tỉ lệ 1 : 1.
- Viết NaCl + H₂SO₄ loãng tạo HCl. Điều chế HCl cần NaCl rắn và H₂SO₄ đặc, đun nóng để HCl bay ra: NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl. Trong dung dịch loãng, cả bốn ion đều tan nên không có phản ứng.
- Nhầm sản phẩm điện phân dung dịch với điện phân nóng chảy. Nóng chảy: 2NaCl → 2Na + Cl₂. Dung dịch có màng ngăn: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂ (ở cathode nước bị khử, không phải Na⁺). Không có màng ngăn, Cl₂ tác dụng ngay với NaOH thành nước Javel.
- Nghĩ đun nóng làm NaCl tan nhiều hơn hẳn. Độ tan chỉ tăng từ 35,7 lên 39,0 g/100 mL khi đi từ 0 °C đến 100 °C. Muốn lấy NaCl khỏi dung dịch phải cô cạn cho nước bay hơi; chỉ muối có độ tan tăng mạnh theo nhiệt độ (KNO₃) mới tách bằng cách làm lạnh.
Ứng dụng của NaCl
| Ứng dụng | Dựa trên tính chất nào |
|---|---|
| Gia vị, muối cá, muối dưa | Na⁺ và Cl⁻ là ion thiết yếu của cơ thể; nồng độ muối cao hút nước khỏi tế bào vi sinh vật nên thực phẩm lâu hỏng |
| Sản xuất NaOH, Cl₂, H₂ (công nghiệp chlor-kiềm) | Điện phân dung dịch bão hoà có màng ngăn: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂ |
| Sản xuất Na kim loại | Điện phân nóng chảy: 2NaCl → 2Na + Cl₂ (Na là kim loại rất mạnh, không thể điều chế từ dung dịch) |
| Sản xuất HCl và soda Na₂CO₃ | NaCl (rắn) + H₂SO₄ (đặc) → NaHSO₄ + HCl; phương pháp Solvay: NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl rồi nhiệt phân NaHCO₃ |
| Nước muối sinh lý, dịch truyền | Dung dịch 0,9 % đẳng trương với dịch cơ thể nên không làm tế bào trương lên hay teo lại |
| Rắc muối làm tan băng trên đường | Muối tan làm hạ nhiệt độ đông đặc của nước, thấp nhất tới −21,1 °C ở 23,3 % muối |
Nhận biết NaCl
Dung dịch tạo kết tủa trắng AgCl với dung dịch AgNO₃; đốt trên ngọn lửa cho màu vàng đặc trưng của natri.
An toàn và bảo quản NaCl
Không xếp loại nguy hiểm theo GHS (ECHA C&L). Muối ăn an toàn ở lượng thường dùng; nguy cơ đến từ ăn mặn lâu dài (tăng huyết áp) và từ các sản phẩm của nó trong thí nghiệm: Cl₂ khi điện phân, HCl khi đun với H₂SO₄ đặc.
Vào mắt: rửa bằng nước sạch. Nuốt lượng lớn nước muối đậm đặc gây nôn, khát dữ dội — uống nhiều nước và đến cơ sở y tế. Điện phân dung dịch NaCl ở lớp phải làm trong tủ hút hoặc nơi thoáng vì sinh Cl₂.
Bảo quản: Lọ đậy kín, nơi khô: NaCl tinh khiết không hút ẩm, nhưng muối thô lẫn MgCl₂, CaCl₂ hút ẩm nên vón cục, chảy nước. Muối và nước muối làm sắt, thép gỉ rất nhanh — không để dính trên cân, kẹp, giá đỡ kim loại.
Phản ứng tiêu biểu của NaCl (28)
- NaOH tác dụng với HClNaOH + HCl NaCl + H2O
- AgNO₃ tác dụng với NaClAgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3
- Cl₂ tác dụng với NaOHCl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
- Điều chế HCl từ NaCl và H₂SO₄ đặcNaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl
- Natri cháy trong khí chlorine2Na + Cl2 2NaCl
- BaCl₂ tác dụng với Na₂SO₄BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl
- Na₂CO₃ tác dụng với HClNa2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
- NaOH tác dụng với FeCl₃3NaOH + FeCl3 Fe(OH)3 + 3NaCl
- Na₂O tác dụng với dung dịch HClNa2O + 2HCl 2NaCl + H2O
- Na₂CO₃ tác dụng với CaCl₂Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl
Tự luyện về NaCl
Gom từ bài tập của các phản ứng có sodium chloride và câu hỏi riêng cho chất.
1. Phương trình ion thu gọn của NaOH + HCl là
A. Na⁺ + Cl⁻ → NaClB. H⁺ + OH⁻ → H₂OC. NaOH + H⁺ → Na⁺ + H₂OD. OH⁻ + HCl → Cl⁻ + H₂O
Đáp án B. Na⁺ và Cl⁻ không đổi ở hai vế (không tham gia phản ứng) nên lược bỏ.
2. Phương trình ion thu gọn của phản ứng AgNO₃ + NaCl là
A. Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓B. Na⁺ + NO₃⁻ → NaNO₃C. AgNO₃ + Cl⁻ → AgCl + NO₃⁻D. Ag⁺ + NaCl → AgCl + Na⁺
Đáp án A. Na⁺ và NO₃⁻ không đổi ở hai vế nên lược bỏ; AgCl là chất kết tủa.
3. Trong phản ứng Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O, Cl₂ đóng vai trò
A. chỉ chất oxi hoáB. chỉ chất khửC. vừa chất oxi hoá vừa chất khửD. môi trường
Đáp án C. Cl⁰ → Cl⁻¹ (bị khử) và Cl⁰ → Cl⁺¹ (bị oxi hoá): phản ứng tự oxi hoá – khử.
4. Ở trạng thái nào thì NaCl dẫn được điện?
A. Tinh thể NaCl khanB. NaCl nóng chảyC. Cả tinh thể và nóng chảyD. Không trạng thái nào
Đáp án B. Dòng điện trong NaCl là dòng ion Na⁺, Cl⁻ chuyển dời. Trong tinh thể, ion bị giữ tại nút mạng nên không dẫn điện; nóng chảy (hoặc hoà tan) mới giải phóng ion.
5. Dung dịch NaCl trong nước có pH
A. nhỏ hơn 7B. bằng 7C. lớn hơn 7D. tuỳ nồng độ, có thể lớn hoặc nhỏ hơn 7
Đáp án B. Na⁺ (từ base mạnh NaOH) và Cl⁻ (từ acid mạnh HCl) đều không thuỷ phân, nên dung dịch trung tính ở mọi nồng độ. Muối có pH khác 7 là muối của acid yếu hoặc base yếu (Na₂CO₃, NH₄Cl).
6. Để pha 500 mL nước muối sinh lý 0,9 % (khối lượng/thể tích) cần khối lượng NaCl là
A. 0,9 gB. 4,5 gC. 9 gD. 45 g
Đáp án B. 0,9 % khối lượng/thể tích nghĩa là 0,9 g trong 100 mL; 500 mL cần 0,9 × 500/100 = 4,5 g.
Câu hỏi thường gặp về NaCl
NaCl là muối gì, trung hoà hay axit?
NaCl là muối trung hoà (muối của acid mạnh HCl và base mạnh NaOH): trong nước chỉ phân li thành Na⁺ và Cl⁻, không ion nào thuỷ phân nên dung dịch có pH = 7, không đổi màu quỳ tím. Tên gọi thường ngày là muối ăn.
NaCl có dẫn điện không?
Tuỳ trạng thái. Tinh thể NaCl không dẫn điện vì ion bị giữ chặt trong mạng. NaCl nóng chảy (trên 801 °C) và dung dịch NaCl dẫn điện tốt vì Na⁺, Cl⁻ di chuyển tự do — đó là lí do có thể điện phân được cả hai dạng này.
Nước muối sinh lý 0,9 % là gì?
Là dung dịch NaCl 0,9 % khối lượng/thể tích: 9 g NaCl trong 1 L nước cất, đẳng trương với máu và dịch cơ thể. Vì thế dùng để rửa mắt, mũi, vết thương và làm dịch truyền mà không làm tế bào bị trương hay teo. Tự pha muối ăn tại nhà không đảm bảo vô trùng và đúng nồng độ.
NaCl tan trong nước bao nhiêu?
Khoảng 36 g trong 100 mL nước ở 20 °C, tức dung dịch bão hoà chứa gần 26 % muối. Độ tan hầu như không đổi theo nhiệt độ (35,7 g ở 0 °C, 39,0 g ở 100 °C) — khác hẳn KNO₃ hay đường. NaCl tan ít trong ethanol, không tan trong xăng, dầu.
Vì sao rắc muối làm tan băng tuyết?
Muối hoà tan vào lớp nước mỏng trên mặt băng làm nhiệt độ đông đặc của nước hạ xuống dưới 0 °C, nên băng ở nhiệt độ âm vài độ vẫn tan. Giới hạn là −21,1 °C (dung dịch 23,3 % muối); lạnh hơn nữa muối không còn tác dụng, phải dùng CaCl₂.
Muối ăn và muối i-ốt khác nhau thế nào?
Muối i-ốt là muối ăn được trộn thêm một lượng rất nhỏ KI hoặc KIO₃ để phòng bướu cổ, thiếu i-ốt; thành phần chính vẫn là NaCl nên tính chất hoá học, vị mặn không khác. Muối thô (muối hạt) còn lẫn MgCl₂, CaCl₂ nên hơi đắng và dễ chảy nước.
NaCl và KCl
| NaCl | KCl | |
|---|---|---|
| Phân tử khối | 58,5 | 74,5 |
| Nhiệt độ nóng chảy | 801 °C | 770 °C |
| Độ tan ở 20 °C | 35,9 g/100 mL | 34,0 g/100 mL |
| Độ tan ở 100 °C | 39,0 g/100 mL (gần như không đổi) | 54,0 g/100 mL (tăng mạnh, tách được bằng kết tinh) |
| Màu ngọn lửa | vàng | tím |
| Dùng vào việc gì | muối ăn; nguyên liệu NaOH, Cl₂, Na₂CO₃ | phân kali; muối ăn giảm natri |
Tài liệu tham khảo
- Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 7 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2022 — bài 6 Giới thiệu về liên kết hoá học (liên kết ion trong NaCl).
- Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 8 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2023 — bài 11 Muối (tính tan, phản ứng trao đổi).
- Bộ GD&ĐT, Hoá học 12 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 24 Nguyên tố nhóm IA (điện phân NaCl, ứng dụng của muối).
- Wikipedia, "Sodium chloride" (infobox và mục cấu trúc, dẫn CRC Handbook), en.wikipedia.org — nhiệt độ nóng chảy, sôi, khối lượng riêng, cạnh ô mạng 564 pm, số phối trí 6, điểm eutectic −21,12 °C ở 23,31 % muối.
- Wikipedia, "Solubility table" (g/100 mL nước), en.wikipedia.org — độ tan NaCl ở 0, 20, 100 °C.
- Wikipedia, "Potassium chloride" (infobox), en.wikipedia.org — nhiệt độ nóng chảy 770 °C, độ tan 33,97 g/100 mL (20 °C) và 54,02 g/100 mL (100 °C) trong bảng so sánh.
- Wikipedia, "Saline (medicine)", en.wikipedia.org — nước muối sinh lý 0,9 % = 9 g/L.
- ECHA CHEM, C&L Inventory: sodium chloride, EC 231-598-3, chem.echa.europa.eu — không có phân loại nguy hiểm.
Cùng nhóm muối
- Na2SO4 – sodium sulfate
- CaCO3 – calcium carbonate
- Na2CO3 – sodium carbonate
- CuSO4 – copper(II) sulfate
- AgNO3 – silver nitrate
- CaCl2 – calcium chloride
- Fe2(SO4)3 – iron(III) sulfate
- FeCl2 – iron(II) chloride
Cập nhật: