Carbonat de sodiu (Na2CO3) Structura, utilizări și proprietăți

carbonat de sodiu (Na₂CO₃₎ Este o sare anorganică a sodiului, a metalului alcalin și a acidului carbonic. Este, de asemenea, cunoscut în întreaga lume ca și cenușă. Lacurile și activitățile vulcanice au îmbogățit solurile cu sodiu, din care au fost hrănite plantele; Apoi, după un incendiu, aceste plante au risipit cenușa de carbonat.

Cum apare această sare de sodiu metalic? Pur sodiu are o configurație de valență [Ne] 3s¹. Electronul orbitalului 3s¹ este ușor de detașat de alte elemente ale naturii (cum ar fi sulf, oxigen, clor, fluor, etc.), formând compuși minerali în care ionul stabil Na participă⁺.

Na⁺ este însoțită de alte specii ionice în aceste solide; Dintre acestea, carbonatul de sodiu este doar unul mai prezent în natură. De atunci, el a folosit în toate civilizațiile de-a lungul vremurilor. Aceste civilizații găsiseră în acele proprietăți benefice pentru praful cenușiu alb proprietățile pentru casele lor și pentru poporul lor.

Aceste proprietăți au marcat utilizările lor, care astăzi mențin aspecte tradiționale ale trecutului, iar altele se potrivesc nevoilor actuale.

Carbonatul de sodiu este foarte abundent în natură și poate, de asemenea, în alte teritorii din afara planetei Pământ, ca și în unele dintre lunile sistemului solar.

index

• 1 Formula
• 2 Structura
• 3 Utilizări
• 4 Cum se face?
• 5 Proprietăți
• 6 Referințe

formulă

Formula chimică a carbonatului de sodiu este Na₂CO₃. Cum se interpretează? Aceasta înseamnă că, în solidul cristalin, pentru fiecare ion de CO₃^2- există două ioni de Na⁺.

structură

În imaginea superioară este reprezentată structura Na₂CO₃ anhidridă (denumită și sodă calcinată). Sferele purpurii corespund ionilor de Na⁺, în timp ce negru și roșu la ionii de CO₃^2-.

Ionii carbonați au o structură trigonală plană, cu atomii de oxigen la vârfurile lor.

Imaginea oferă o panoramă văzută dintr-un plan mai înalt. Na ioni⁺ ele sunt înconjurate de șase atomi de oxigen, provenind din ionii de CO₃^2-. Asta este, în Na₂CO₃ Anhidridă Sodiu se găsește cu o geometrie octaedrică de coordonare (este închisă în centrul unui octaedru).

Cu toate acestea, această structură este, de asemenea, capabilă să găzduiască molecule de apă, care interacționează cu legăturile de hidrogen cu vârfurile triunghiurilor.

De fapt, Na hidratează₂CO₃ (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃· 7H₂O, Na₂CO₃· H₂Și altele) sunt mai abundente decât sarea anhidră.

Termonatritul (Na₂CO₃· H₂O), natronul (Na₂CO₃· 10H₂O) și scaunul înalt (Na₃(HCO₃) (CO₃); 2H₂Sau sunt principalele surse naturale de carbonat de sodiu, în special trona minerală, reprezentată în prima imagine.

aplicații

Carbonatul de sodiu îndeplinește numeroase funcții în oameni, case și industrie, printre aceste funcții se numără următoarele:

- Carbonatul de sodiu este utilizat în multe produse de curățat. Acest lucru se datorează capacității sale de dezinfectare, capacității sale de a dizolva grăsimile și proprietății sale de a înmuia apa. Este o componentă a detergenților utilizați în spălătorii, mașini de spălat vase automate, mașini de curățat sticle, substanțe de îndepărtare a petelor, înălbitori etc.

- Dezinfectantul carbonat poate fi utilizat pe suprafețe dure, cum ar fi podele, pereți, porțelan și căzi de baie, cu excepția fibra de sticla și aluminiu, care poate fi zgâriat de ea.

- Se folosește în unele alimente pentru a preveni apariția cocilor care pot apărea în acestea.

- Este prezent în mai multe produse de îngrijire personală, cum ar fi băi cu bule, paste de dinți și săpunuri.

- Se folosește în industria sticlei datorită capacității sale de a descompune silicații.

- Se folosește la întreținerea piscinelor, unde îndeplinește o funcție de dezinfectare și reglare a pH-ului.

- La om este folosit terapeutic în tratamentul acidității și dermatitei.

- În medicina veterinară se utilizează în tratamentul parazitului și curățarea pielii.

Cum se face?

Carbonatul de sodiu poate fi fabricat folosind saramură din mări și calcar (CaCO₃) în procesul Solvay. În imaginea superioară este prezentată o diagramă a procesului, indicând rutele de producție, precum și reactivii, intermediarii și produsele. Reactivii sunt scrise cu litere verde, iar produsele cu litere roșii.

Urmărirea acestor reacții poate fi puțin complicată, însă ecuația globală care indică numai reactivii și produsele este:

2 NaCl (aq) + CaCO₃(e) <=> Na₂CO₃(s) + CaCI₂(Aq)

CaCO₃ Are o structură cristalină foarte stabilă, deci necesită în mod constant multă energie pentru ao descompune în CO₂. În plus, acest proces generează cantități mari de CaCl₂ (clorură de calciu) și alte impurități, ale căror deversări afectează calitatea apei și a mediului.

Există și alte metode de producție pentru carbonatul de sodiu în mediul industrial, cum ar fi procesele Hou și Leblanc.

În zilele noastre este durabil să-l obțină din mineralele sale naturale, fiind trona cea mai abundentă dintre acestea.

Pe de altă parte, metoda mai tradițională a constat în creștere și arderea plantelor și algelor bogate in sodiu. Apoi, cenușa s-a scăldat cu apă și s-a supus încălzirii până când produsul a fost obținut. De aici a apărut celebra cenușă de sifon.

proprietăţi

Na₂CO₃ este un higroscopic solid alb, inodor, cu o greutate moleculară de 106 g / mol și o densitate de 2,54 g / ml la 25 ° C

Proprietățile sale se schimbă deoarece încorporează o moleculă de apă în structura sa cristalină. Deoarece apa poate forma ioni de hidrogen și „spațiu deschis“ între acestea, volumul crește de cristal și densitatea scade hidrat. De exemplu, pentru Na₂CO₃· 10H₂Sau, densitatea sa este de 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ se topește la 851 ° C, descompunând în conformitate cu următoarea ecuație:

na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(G)

Din nou, în ciuda faptului că ionii de CO₃^2- și Na⁺ Ele diferă în dimensiuni, interacțiunile lor electrostatice sunt foarte eficiente și mențin o latură stabilă de cristal.

Moleculele de apă „tocite“ aceste interacțiuni și, ca rezultat, hidratii sunt mai susceptibili de a descompune anhidrida.

Este o sare de bază; care este dizolvată în apă, generează o soluție cu un pH mai mare de 7. Aceasta se datorează hidrolizei CO₃^2-, a cărui reacție eliberează OH^- în mijloc:

CO₃^2-(ac) + H₂O (l) <=> HCO₃^-(ac) + OH^-(Aq)

Este foarte solubil în apă și solvenți polari, cum ar fi glicerol, glicerină, acetonă, acetați, și solvenți lichizi de amoniac.

referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică În Elementele grupului 1. (ediția a patra, pagina 265). Mc Graw Hill.
2. scifun.org. (2018). Carbonat de sodiu și carbonat de sodiu. Adus pe 8 aprilie 2018 de la: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Carbonat de sodiu. Adus pe 8 aprilie 2018, de la: en.wikipedia.org
4. Extract. (2018). Carbonat de sodiu Adus la 8 aprilie 2018 de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash Adus pe 8 aprilie 2018, de la: ciner.us.com
6. Qniemiec. (7 mai 2010). Procesul Solvay. [Figura]. Adus de la: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3 iulie 2018). Tot ce trebuie să știți despre carbonitul de sodiu. Adus pe 8 aprilie 2018 de la: thespruce.com
8. Industrii Net. (2018). Carbonat de sodiu - utilizări ale carbonatului de sodiu. Adus pe 8 aprilie 2018 de la: science.jrank.org