Štruktúra, použitie a vlastnosti uhličitanu sodného (Na2CO3)



uhličitanu sodného (Na2CO3) Je to anorganická soľ sodíka, alkalického kovu a kyseliny uhličitej. To je tiež známe po celom svete ako sóda. Jazerá a sopečné činnosti obohatili pôdu o sodík, z ktorého boli rastliny vyživované; potom, po požiari, tieto rastliny rozptýlili uhličitanový popol.

Ako vzniká táto soľ kovového sodíka? Čistý sodík má valenčnú konfiguráciu3s1. Elektron elektrón 3s orbitálu1 ľahko sa uvoľňuje inými prírodnými prvkami (napríklad sírou, kyslíkom, chlórom, fluórom atď.), čím sa tvoria minerálne zlúčeniny, na ktorých sa stabilný ión Na zúčastňuje.+.

Na+ v týchto tuhých látkach je sprevádzaný inými iónovými druhmi; Z nich je uhličitan sodný v prírode len jeden prítomný. Odvtedy sa používa vo všetkých civilizáciách po celé veky. Tieto civilizácie boli v tom šedivom bielom prachu prospešné vlastnosti pre ich domovy a ich ľudí.

Tieto vlastnosti znamenali ich použitie, ktoré dnes zachováva tradičné aspekty minulosti a iné sú prispôsobené aktuálnym potrebám.

Uhličitan sodný je v prírode veľmi bohatý a možno aj na iných územiach mimo planéty Zem, ako sú niektoré mesiace slnečnej sústavy..

index

  • 1 Vzorec
  • 2 Štruktúra
  • 3 Použitie
  • 4 Ako sa to robí??
  • 5 Vlastnosti
  • 6 Referencie

vzorec

Chemický vzorec uhličitanu sodného je Na2CO3. Ako sa interpretuje? To znamená, že v kryštalickej pevnej látke pre každý CO ión32- existujú dva Na ióny+.

štruktúra

V hornom obrázku je znázornená štruktúra Na2CO3 anhydrid (tiež nazývaný kalcinovaná sóda). Fialové guľôčky zodpovedajú iónom Na+, čierna a červená na ióny CO32-.

Uhličitanové ióny majú plochú trigonálnu štruktúru s atómami kyslíka v ich vrcholoch.

Obrázok poskytuje panorámu z vyššej roviny. Na ióny+ sú obklopené šiestimi atómami kyslíka, pochádzajúcimi z iónov CO32-. To znamená, že v Na2CO3 Anhydrid sodný spĺňa oktaedrálnu koordinačnú geometriu (je obklopený v strede oktaedronu).

Táto štruktúra je však tiež schopná uspôsobiť molekuly vody, vzájomne pôsobiacimi vodíkovými väzbami s vrcholmi trojuholníkov.

V skutočnosti, Na hydráty2CO3  (Na2CO3· 10H2O, Na2CO37H2O, Na2CO3H2Alebo a iné sú hojnejšie ako bezvodá soľ.

Termonatrit (Na2CO3H2O), natron (Na2CO3· 10H2O) a vysoká stolička (Na3(HCO3) (CO3) 2H2Alebo sú hlavnými prírodnými zdrojmi uhličitanu sodného, ​​najmä minerálnej tróny, ktorá je znázornená na prvom obrázku.

aplikácie

Uhličitan sodný plní početné funkcie u ľudí, domácností a priemyslu, medzi ktoré patria:

- Uhličitan sodný sa používa v mnohých čistiacich prostriedkoch. Je to spôsobené jeho dezinfekčnou kapacitou, schopnosťou rozpúšťať tuky a vlastnosťou zmäkčovacej vody. Je súčasťou pracích prostriedkov používaných v práčovniach, automatických umývačkách riadu, čističoch skla, odstraňovačoch škvŕn, bielidlá atď..

- Uhličitý dezinfekčný prostriedok môže byť použitý na tvrdých, nerovných povrchoch, ako sú podlahy, steny, porcelán a vane, s výnimkou \ t laminát a hliníka, ktoré sa ním môžu poškriabať.

- Používa sa v niektorých potravinách, aby sa v nich zabránilo spekaniu.

- Je prítomný v rôznych výrobkoch osobnej starostlivosti, ako sú perličkové kúpele, zubné pasty a mydlá.

- Používa sa v sklárskom priemysle vďaka svojej schopnosti rozkladať kremičitany.

- Používa sa pri údržbe bazénov, kde plní funkciu dezinfekcie a regulácie pH.

- U ľudí sa terapeuticky používa pri liečbe kyslosti a dermatitídy.

- Vo veterinárnej medicíne sa používa pri liečbe kožného ochorenia a očistení kože.

Ako sa to robí??

Uhličitan sodný sa môže vyrábať s použitím soľanky z morí a vápenca (CaCO)3) v procese Solvay. V hornom obrázku je znázornená schéma procesu, ktorá poukazuje na výrobné cesty, ako aj na reagencie, medziprodukty a produkty. Reagencie sú napísané zelenými písmenami a produkty s červenými písmenami.

Sledovanie týchto reakcií môže byť trochu zložité, ale globálna rovnica, ktorá označuje iba reaktanty a produkty, je:

2NaCl (aq) + CaCO3(S) <=> na2CO3(s) + CaCl2(Aq)

CaCO3 Má veľmi stabilnú kryštalickú štruktúru, takže neustále vyžaduje veľa energie na jej rozklad na CO2. Okrem toho tento spôsob generuje veľké množstvo CaCl2 (chlorid vápenatý) a iné nečistoty, ktorých vypúšťanie ovplyvňuje kvalitu vody a životného prostredia.

Existujú aj iné spôsoby výroby uhličitanu sodného v priemyselných prostrediach, ako sú procesy Hou a Leblanc.

V súčasnosti je trvalo udržateľné získavať ho z prírodných minerálov, z ktorých je trona najpočetnejšia.

Na druhej strane najtradičnejšou metódou bolo pestovanie a pálenie rastlín a rias bohatých na sodík. Potom sa popol kúpal s vodou a podrobil sa zahrievaniu až do získania produktu. Odtiaľ vznikol slávny popol sódy.

vlastnosti

Na2CO3 je hygroskopická biela pevná látka, bez zápachu, s molekulovou hmotnosťou 106 g / mol a hustotou 2,54 g / ml pri 25 ° C..

Jeho vlastnosti sa menia, keď do svojej kryštalickej štruktúry včleňujú molekulu vody. Pretože voda môže tvoriť vodíkové mostíky a medzi nimi sa nachádzajú ióny "otvoreného priestoru", objem kryštálu sa zvyšuje a hustota hydrátu sa znižuje. Napríklad pre Na2CO3· 10H2Alebo je hustota 1,46 g / ml.

Na2CO3 topí sa pri 851 ° C a rozkladá sa podľa nasledujúcej rovnice:

na2CO3(s) => Na2O (s) + CO2(G)

Opäť, napriek tomu, že ióny CO32- a Na+ Líšia sa vo veľkostiach, ich elektrostatické interakcie sú veľmi účinné a udržiavajú stabilnú kryštalickú sieť.

Molekuly vody "brzdia" tieto interakcie a v dôsledku toho sú hydráty náchylnejšie na rozklad než anhydrid.

Je to zásaditá soľ; rozpustený vo vode vytvára roztok s pH vyšším ako 7. Je to spôsobené hydrolýzou CO32-, ktorých reakcia uvoľňuje OH- uprostred:

CO32-(ac) + H2O (l) <=> HCO3-(ac) + OH-(Aq)

Je veľmi rozpustný vo vode a v polárnych rozpúšťadlách, ako je glycerol, glycerín, acetón, acetáty a kvapalný amoniak..

referencie

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chémia V Prvkoch skupiny 1. (Štvrté vydanie, strana 265). Mc Graw Hill.
  2. scifun.org. (2018). Uhličitan sodný a uhličitan sodný. Získané dňa 8. apríla 2018, z: scifun.org
  3. Wikipedia. (2018). Uhličitan sodný. Získané dňa 8. apríla 2018, z: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Uhličitan sodný. Získané dňa 8. apríla 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash Získané dňa 8. apríla 2018, z: ciner.us.com
  6. Qniemiec. (7. mája 2010). Proces Solvay. [Obrázok]. Zdroj: Wikimedia.org
  7. Peltier K. (3. júla 2018). Všetko, čo potrebujete vedieť o uhličitanu sodného. Získané dňa 8. apríla 2018, z: thespruce.com
  8. Net Industries. (2018). Uhličitan sodný - použitie uhličitanu sodného. Získané dňa 8. apríla 2018, z: science.jrank.org