Sciences · Chimie
Le chlorure de sodium (sel)
Le chlorure de sodium, de formule NaCl, est le composé ionique qui constitue l’essentiel du sel de cuisine. Il est formé d’ions sodium Na⁺ et chlorure Cl⁻ empilés en cristaux cubiques.
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Le sel de table, le sel de mer, la fleur de sel, le sel gemme et le sel de déneigement sont tous composés majoritairement d’une même substance : le chlorure de sodium. C’est l’un des composés chimiques les plus familiers, mais aussi l’un des plus importants pour l’industrie, et son histoire a façonné l’économie, la fiscalité et même la langue.
Carte d’identité
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Formule | NaCl |
| Masse molaire | 58,44 g/mol |
| Aspect | cristaux cubiques incolores (blancs en poudre) |
| Masse volumique | 2,17 g/cm³ |
| Température de fusion | 801 °C |
| Température d’ébullition | 1 465 °C |
| Solubilité dans l’eau | environ 360 g/L à 20 °C, peu variable avec la température |
| Composition massique | 39,3 % de sodium, 60,7 % de chlore |
Une structure ionique
Le sodium est un métal mou qui réagit violemment avec l’eau ; le dichlore est un gaz jaune-vert toxique. Combinés, ils donnent un solide inoffensif et comestible. Lors de la réaction, chaque atome de sodium cède un électron à un atome de chlore :
2 Na + Cl₂ → 2 NaCl
Les ions obtenus, Na⁺ et Cl⁻, s’attirent fortement et s’empilent en un réseau cristallin cubique : chaque ion est entouré de six ions de signe opposé. Il n’y a pas de « molécule » de NaCl : la formule traduit seulement la proportion un pour un (voir ions et liaisons chimiques).
Cette structure explique ses propriétés :
- dur et cassant : un choc décale les plans d’ions et met face à face des charges de même signe, qui se repoussent ;
- température de fusion élevée : les liaisons ioniques sont fortes ;
- isolant à l’état solide, conducteur fondu ou dissous : les ions deviennent mobiles. L'électrolyse de l’eau salée produit le chlore et la soude.
La dissolution dans l’eau
Les molécules d’eau, polaires, entourent les ions et les arrachent au cristal : NaCl (s) → Na⁺ (aq) + Cl⁻ (aq). On peut dissoudre environ 360 g de sel par litre d’eau (voir solutions et concentration). L’eau salée gèle en dessous de 0 °C et bout un peu au-dessus de 100 °C.
D’où vient le sel ?
La mer
L’eau de mer contient en moyenne environ 35 g de sels dissous par kilogramme, dont un peu plus des trois quarts de chlorure de sodium. Le sel des océans provient de l’érosion des roches continentales et des émanations volcaniques accumulées pendant des milliards d’années.
Dans les marais salants, l’eau de mer s’évapore sous l’effet du soleil et du vent dans une succession de bassins de moins en moins profonds. Le sel cristallise ; la fleur de sel est la fine pellicule de cristaux qui se forme à la surface par temps chaud et venteux, récoltée à la main. En France, les marais de Guérande, de l’île de Ré, de Noirmoutier ou des salins d’Aigues-Mortes en Camargue sont réputés.
Les mines et les sources
Le sel gemme provient d’anciennes mers évaporées il y a des millions d’années et enfouies sous des sédiments. Il est extrait en mine (Wieliczka en Pologne, mine ouverte au XIIIe siècle et classée au patrimoine mondial), ou dissous par injection d’eau puis récupéré sous forme de saumure que l’on fait évaporer (sel ignigène). La Lorraine possède d’importants gisements.
Les usages
Une faible partie seulement du sel produit dans le monde est consommée dans l’alimentation.
| Usage | Détails |
|---|---|
| Industrie chimique | matière première de l’électrolyse chlore-soude : chlore (PVC, désinfection), soude, carbonate de sodium (verre) |
| Déneigement | le sel abaisse la température de congélation de l’eau ; efficace jusque vers −10 °C environ, moins au-delà |
| Alimentation | assaisonnement, conservation (salaisons, fromages, saumures) |
| Traitement de l’eau | régénération des adoucisseurs |
| Médecine | sérum physiologique à 9 g/L (0,9 %), solutions de réhydratation |
| Agriculture | pierres à lécher pour le bétail |
Le sel conserve les aliments parce qu’il retire l’eau des cellules par osmose et rend le milieu défavorable aux bactéries.
Le sel et la santé
Le sodium est indispensable : il participe à l’équilibre hydrique, à la transmission nerveuse et à la contraction musculaire. Mais un excès de sel favorise l'hypertension artérielle et les maladies cardiovasculaires (voir tension artérielle).
- L’Organisation mondiale de la santé recommande de consommer moins de 5 g de sel par jour chez l’adulte, soit environ une cuillère à café rase.
- La consommation moyenne en France est nettement supérieure.
- L’essentiel du sel consommé provient des aliments transformés (pain, charcuterie, fromages, plats préparés), non de la salière.
Le sel est souvent iodé : l’ajout d’iode, recommandé par l’OMS, prévient le goitre et les troubles liés à la carence en iode.
Le sel dans l’histoire
Le sel fut pendant des millénaires une ressource stratégique, seul moyen de conserver viandes et poissons. Les Romains construisirent la via Salaria, la « route du sel ». Le mot salaire vient du latin salarium, dérivé de sal ; l’idée qu’on payait les soldats romains en sel est en revanche discutée par les historiens. En France, la gabelle, impôt sur le sel instauré au Moyen Âge, fut l’un des impôts les plus détestés de l’Ancien Régime ; elle fut abolie en 1790. En Inde, la « marche du sel » de Gandhi en 1930 contre le monopole britannique sur le sel fut un moment clé de la lutte pour l’indépendance.
Questions fréquentes
Quelle est la formule du sel ?
Le sel de cuisine est essentiellement du chlorure de sodium, de formule NaCl.
Le sel est-il une molécule ?
Non. C’est un cristal ionique : un empilement d’ions Na⁺ et Cl⁻ en proportions égales, sans molécules individuelles.
Pourquoi le sel fait-il fondre la glace ?
En se dissolvant dans la fine couche d’eau à la surface de la glace, il abaisse la température de congélation de l’eau. La glace fond donc à une température où elle resterait solide sans sel.
Quelle est la différence entre sel de mer et sel gemme ?
Le sel de mer est obtenu par évaporation de l’eau de mer actuelle, le sel gemme est extrait de gisements souterrains issus de mers anciennes. Tous deux sont principalement composés de chlorure de sodium.