Struktura, použití a vlastnosti uhličitanu sodného (Na2CO3)

uhličitan sodný (Na₂CO₃₎ Jedná se o anorganickou sůl sodíku, alkalického kovu a kyseliny uhličité. Je také známá po celém světě jako soda. Jezera a sopečné aktivity obohatily půdy o sodík, z něhož byly rostliny vyživovány; potom, po požáru, tyto rostliny rozptýlily uhličitanový popel.

Jak vzniká tato sůl kovového sodíku? Čistý sodík má valenční konfiguraci [3]¹. Elektron elektronů 3s orbitálu¹ je snadno uvolňován jinými prvky přírody (jako je síra, kyslík, chlor, fluor atd.), tvořící minerální sloučeniny, na kterých se stabilní ion Na zúčastňuje⁺.

Na⁺ v těchto pevných látkách je doprovázen jinými iontovými druhy; Z nich je uhličitan sodný v přírodě pouze jeden. Od té doby to mělo použití ve všech civilizacích skrz věky. Tyto civilizace se nacházely v tom šedivém bílém prachu prospěšné vlastnosti pro jejich domovy a jejich lidi.

Tyto vlastnosti znamenaly jejich využití, které dnes zachovává tradiční aspekty minulosti a jiné jsou přizpůsobeny aktuálním potřebám.

Uhličitan sodný je velmi hojný v přírodě, a možná také v jiných územích mimo planetu Zemi, jako jsou některé měsíce slunečního systému.

Index

• 1 Vzorec
• 2 Struktura
• 3 Použití
• 4 Jak se to dělá??
• 5 Vlastnosti
• 6 Odkazy

Vzorec

Chemický vzorec uhličitanu sodného je Na₂CO₃. Jak je to interpretováno? To znamená, že v krystalické pevné látce pro každý CO ion₃^2- existují dva ionty Na⁺.

Struktura

V horním obrázku je znázorněna struktura Na₂CO₃ anhydrid (také nazývaný kalcinovaná soda). Fialové koule odpovídají iontům Na⁺, zatímco černé a červené na ionty CO₃^2-.

Uhličitanové ionty mají plochou trigonální strukturu s atomy kyslíku v jejich vrcholech.

Obraz poskytuje panoramatický pohled z vyšší roviny. Na ionty⁺ jsou obklopeny šesti atomy kyslíku, pocházejícími z iontů CO₃^2-. To je v Na₂CO₃ Anhydride sodík se setká s oktaedrální koordinační geometrií (to je uzavřeno ve středu oktaedron) \ t.

Nicméně, tato struktura je také schopná ubytovat molekuly vody, se ovlivňovat vodíkovými vazbami s vrcholy trojúhelníků.

Ve skutečnosti, Na hydráty₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃7H₂O, Na₂CO₃H₂Nebo, a další) jsou hojnější než bezvodá sůl.

Termonatrit (Na₂CO₃H₂O), natron (Na₂CO₃· 10H₂O) a vysoké židle (Na₃(HCO)₃) (CO₃) 2H₂Nebo jsou hlavním přírodním zdrojem uhličitanu sodného, ​​zejména minerální trony, reprezentované v prvním snímku.

Použití

Uhličitan sodný plní mnoho funkcí v lidech, domácnostech a průmyslu, mezi tyto funkce patří:

- Uhličitan sodný se používá v mnoha čisticích prostředcích. To je způsobeno jeho dezinfekční kapacitou, schopností rozpouštět tuky a její změkčovací vodou. Je součástí pracích prostředků používaných v prádelnách, automatických myčkách, čističkách skla, odstraňovačech skvrn, bělicích prostředcích atd..

- Uhličitý dezinfekční prostředek lze použít na tvrdé, drsné povrchy, jako jsou podlahy, stěny, porcelán a vany, s výjimkou \ t sklolaminát a hliníku, který může být poškrábán.

- Používá se v některých potravinách, aby se v nich zabránilo spékání.

- Je přítomen v různých výrobcích pro osobní péči, jako jsou bublinkové koupele, zubní pasty a mýdla.

- Používá se ve sklářském průmyslu díky své schopnosti rozložit silikáty.

- Používá se při údržbě bazénů, kde plní funkci dezinfekce a regulace pH.

- U lidí se terapeuticky používá při léčbě kyselosti a dermatitidy.

- Ve veterinární medicíně se používá při léčbě kožního onemocnění a očištění kůže.

Jak se to dělá??

Uhličitan sodný může být vyroben za použití solanky z moří a vápence (CaCO)₃) v procesu Solvay. V horním obrázku je znázorněn diagram procesu, který ukazuje výrobní cesty, jakož i činidla, zprostředkovatele a produkty. Reagencie jsou napsány zelenými písmeny a produkty s červenými písmeny.

Sledování těchto reakcí může být trochu složité, ale globální rovnice, která označuje pouze reaktanty a produkty, je:

2NaCl (aq) + CaCO₃(s) <=> Na₂CO₃(s) + CaCl₂(ac)

CaCO₃ Má velmi stabilní krystalickou strukturu, takže neustále potřebuje spoustu energie k jejímu rozkladu na CO₂. Navíc tento proces generuje velká množství CaCl₂ (chlorid vápenatý) a jiné nečistoty, jejichž vypouštění ovlivňuje kvalitu vody a životního prostředí.

Existují také další výrobní metody pro uhličitan sodný v průmyslových zařízeních, jako jsou procesy Hou a Leblanc.

V dnešní době je udržitelné získávat ji z přírodních minerálů, z nichž je nejrozšířenější trona.

Na druhou stranu nejtradičnější metodou bylo pěstování a spalování rostlin a řas bohatých na sodík. Poté byl popel vymyt vodou a podroben ohřevu, dokud nebyl získán produkt. Odtud vznikl slavný popel sody.

Vlastnosti

Na₂CO₃ je hygroskopická bílá pevná látka, bez zápachu, s molekulovou hmotností 106 g / mol a hustotou 2,54 g / ml při 25 ° C..

Jeho vlastnosti se mění, když do své krystalické struktury včleňují molekulu vody. Jak voda může tvořit vodíkové můstky a ionty "otevřený prostor" mezi nimi, objem krystalu roste a hustota hydrátu se snižuje. Například pro Na₂CO₃· 10H₂Nebo je hustota 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ taje při 851 ° C a rozkládá se podle následující rovnice:

Na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(g)

Opět, navzdory skutečnosti, že ionty CO₃^2- a Na⁺ Liší se velikostí, jejich elektrostatické interakce jsou velmi účinné a udržují stabilní krystalickou síť.

Molekuly vody "brání" těmto interakcím a v důsledku toho jsou hydráty náchylnější k rozkladu než anhydrid.

Je to bazická sůl; rozpuštěný ve vodě vytváří roztok s pH vyšším než 7. To je způsobeno hydrolýzou CO₃^2-, jejichž reakce uvolňuje OH^- uprostřed:

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

Je velmi rozpustný ve vodě a v polárních rozpouštědlech, jako je glycerol, glycerin, aceton, acetáty a kapalný amoniak..

Odkazy

1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chemie V Prvcích skupiny 1. (Čtvrté vydání, strana 265). Mc Graw Hill.
2. scifun.org (2018). Uhličitan sodný a uhličitan sodný. Získáno 8. dubna 2018, z: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Uhličitan sodný. Získáno dne 8. dubna 2018, z: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Uhličitan sodný. Získáno dne 8. dubna 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner zdroje korporace. (2018). Soda Ash Získáno dne 8. dubna 2018, z: ciner.us.com
6. Qniemiec (7. května 2010). Proces Solvay. [Obrázek] Zdroj: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3. července 2018). Vše, co potřebujete vědět o uhličitanu sodného. Získáno dne 8. dubna 2018, z: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Uhličitan sodný - použití uhličitanu sodného. Získáno 8. dubna 2018, od: science.jrank.org