В этой статье мы подробно рассмотрим сульфат натрия — важное неорганическое соединение. Расскажем об истории его открытия, природных источниках и промышленном получении. Изучим физические и химические свойства, представим таблицу характеристик.
Сульфат натрия — бесцветная кристаллическая соль серной кислоты и натрия. Химическая формула Na2SO4. В природе встречается в виде минералов мирабилита и тенардита. Впервые получена искусственно в 1625 году.
Химическая структура молекулы сульфата натрия
Фото: Wikipedia
Заметка Интересные факты о сульфате натрия:
- Применялся уже в Древнем Египте для бальзамирования тел и выделки кож.
- Входит в состав типичной «английской соли» для ванн.
- Разновидность под названием «соль Глауберова» использовали как слабительное средство.
- Жителями горных районов Африки и Азии добавлялся в еду для профилактики дефицита натрия.
Главные мировые источники — месторождения минералов мирабилита (Na2SO4•10H2O) и тенардита (Na2SO4). Они образуются в соленых озерах и солончаках в жарком засушливом климате. Крупнейшие месторождения находятся в Китае, США, Канаде, Германии, Испании, России.
В 1625 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер впервые получил сульфат натрия искусственным путем нейтрализацией щелочи едкого натра (NaOH) крепкой серной кислотой:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Эта реакция до сих пор применяется в лабораториях.
Иоганн Рудольф Глаубер — первооткрыватель сульфата натрия
Фото: Wikipedia
В промышленности сульфат натрия производят из природного хлорида натрия (NaCl) и диоксида серы (SO2). Сначала при нагревании образуется расплав солей:
4NaCl + 4SO2 + O2 → 2Na2SO4 + 4Cl2
Затем расплав медленно охлаждают и выделяют кристаллы сульфата натрия.
Сульфат натрия является одним из важнейших сырьевых продуктов химической промышленности. Он необходим для производства стекла, моющих средств, бумаги и других химических веществ.
| Свойство | Значение |
| Формула | Na2SO4 |
| Молярная масса | 142,04 г/моль |
| Агрегатное состояние | Твердое кристаллическое вещество |
| Цвет | Бесцветный |
| Кристаллическая структура | Ромбическая |
| Вкус | Соленый |
| Растворимость в воде | Хорошо растворим, раствор нейтральный |
| Плотность | 2,68 г/см3 (при 20°С) |
| Температура плавления | 884°С |
| Температура кипения | 1429°С (разлагается) |
| Энтальпия образования | -1387,9 кДж/моль (при 25°С) |
| Энтропия | 149,58 Дж/(моль•К) (при 25°С) |
| Теплоемкость | 127,3 Дж/(моль•К) (при 25°С) |
В воде Na2SO4 диссоциирует как соль средней силы:
Na2SO4 ⇄ 2Na+ + SO4(2-)
К298 = 5,1•10^(-2)
Водный раствор сульфата натрия нейтральный, так как ионы Na+ и SO4(2-) не гидролизуются.
При нагревании с углем сульфат натрия восстанавливается до сульфида:
Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO
Сульфат-ион образует малорастворимые соли с ионами Ba2+, Pb2+, Ca2+:
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl
С сильными кислотами Na2SO4 образует соли и серную кислоту:
Na2SO4 + 2HCl → 2NaCl + H2SO4
Сухой сульфат натрия хорошо растворяется в воде с образованием кристаллогидрата:
Na2SO4 + 10H2O → Na2SO4•10H2O
