Структура натријум карбоната (На2ЦО3), употреба и својства

Тхе натријум карбонат (На₂ЦО₃₎ То је неорганска со натријума, алкалног метала и угљене киселине. Познат је и широм света као сода. Језера и вулканске активности обогатиле су натријум тлима из којих су се храниле биљке; затим, након пожара, ове биљке су распршиле карбонатни пепео.

Како настаје ова сол металног натријума? Чисти натријум има конфигурацију валенције [Не] 3с¹. Електрон орбите 3с¹ лако се ослобађа другим елементима природе (као што су сумпор, кисеоник, хлор, флуор, итд.), формирајући минерална једињења у којима учествује стабилни ион⁺.

Тхе На⁺ у њима се налазе друге јонске врсте; Од њих је натријум карбонат само још један присутан у природи. Од тада је имао користи у свим цивилизацијама током векова. Ове цивилизације су у том сивом белом праху налазиле корисне особине за њихове домове и њихове људе.

Ова својства су обележила њихову употребу, која данас одржавају традиционалне аспекте прошлости, а друге су прилагођене тренутним потребама.

Натријум карбонат је у изобиљу у природи, а можда и на другим територијама изван планете Земље, као што су неки од сателита Сунчевог система..

Индек

• 1 Формула
• 2 Структура
• 3 Усес
• 4 Како се то ради??
• 5 Својства
• 6 Референце

Формула

Хемијска формула натријум карбоната је На₂ЦО₃. Како се то тумачи? То значи да, у кристалној чврстој материји, за сваки ЦО јон₃^2- постоје два На јона⁺.

Структура

У горњој слици представљена је структура На₂ЦО₃ анхидрид (који се назива и калцинисана сода). Љубичасте сфере одговарају На јонима⁺, док су црни и црвени до ЦО јона₃^2-.

Карбонатни јони имају равну тригоналну структуру, са атомима кисеоника у њиховим врховима.

Слика даје панораму виђену са вишег нивоа. На иони⁺ окружени су са шест атома кисеоника, који потичу од ЦО јона₃^2-. То јест, у На₂ЦО₃ Анхидрид Содиум задовољава октаедарну координациону геометрију (затворен је у центру октаедра).

Међутим, ова структура је такође способна да задржи молекуле воде, интерагирајући са водоничним везама са врховима троуглова.

У ствари, На хидрати₂ЦО₃  (На₂ЦО₃· 10Х₂О, На₂ЦО₃· 7Х₂О, На₂ЦО₃· Х₂Или, и други) су богатији од безводне соли.

Термонатрит (На₂ЦО₃· Х₂О), натрон (На₂ЦО₃· 10Х₂О) и висока столица (На₃(ХЦО₃) (ЦО₃) · 2Х₂Или су главни природни извори натријум карбоната, посебно минералне троне, представљене на првој слици.

Усес

Натријум карбонат испуњава бројне функције у људима, кућама и индустрији, међу тим функцијама су:

- Натријум карбонат се користи у многим производима за чишћење. Разлог за то је способност дезинфекције, способност растварања масти и својство омекшавања воде. Дио је детерџената који се користе у праоницама, аутоматским перилицама посуђа, средствима за чишћење стакла, средствима за уклањање мрља, избјељивачима итд..

- Карбонатно дезинфекционо средство може се користити на тврдим, необраслим површинама, као што су подови, зидови, порцелан и каде, са изузетком фибергласс и алуминиј који се може огребати.

- Употребљава се у неким намирницама како би се спријечило настајање пецива.

- Присутан је у разним производима за личну хигијену, као што су купке за купање, пасте за зубе и сапуни.

- Користи се у индустрији стакла због своје способности разградње силиката.

- Користи се у одржавању базена, гдје испуњава функцију дезинфекције и регулације пХ.

- Код људи се терапеутски користи у лечењу киселости и дерматитиса.

- У ветеринарској медицини се користи у лечењу лишајева и чишћења коже.

Како се то ради??

Натријум карбонат се може произвести употребом саламуре из мора и кречњака (ЦаЦО₃) у Солваи процесу. На горњој слици приказан је дијаграм процеса који указује на путеве производње, као и на реагенсе, посреднике и производе. Реагенси су писани зеленим словима, а производи са црвеним словима.

Праћење ових реакција може бити мало замршено, али глобална једнаџба која показује само реактанте и производе је:

2НаЦл (ак) + ЦаЦО₃(с) <=> На₂ЦО₃(с) + ЦаЦл₂(ац)

Тхе ЦаЦО₃ Има веома стабилну кристалну структуру, тако да константно захтева много енергије да се разложи у ЦО₂. Поред тога, овај процес генерише велике количине ЦаЦл₂ (калцијум хлорид) и друге нечистоће, чија испуштања утичу на квалитет воде и животну средину.

Постоје и други начини производње натријум карбоната у индустријским условима, као што су Хоу и Лебланц процеси.

Данас је одрживо да се добије из својих природних минерала, будући да је трона најраспрострањенија од ових.

С друге стране, најтрадиционалнији метод био је узгој и спаљивање биљака и алги богатих натријумом. Затим је пепео испран водом и подвргнут загревању док се не добије производ. Одавде је настао чувени пепео соде.

Пропертиес

Тхе На₂ЦО₃ је хигроскопна бела чврста супстанца, без мириса, молекулске тежине 106 г / мол и густине од 2.54 г / мЛ на 25 ° Ц.

Његова својства се мењају, јер у свој кристални састав уграђују молекул воде. Како вода може да формира водоничне мостове и иони "отворени простор" између њих, волумен кристала се повећава и густина хидрата се смањује. На пример, за На₂ЦО₃· 10Х₂Или, његова густина је 1,46 г / мл.

Тхе На₂ЦО₃ топи се на 851 ° Ц, разлажући се према следећој једначини:

На₂ЦО₃(с) => На₂О (с) + ЦО₂(г)

Опет, упркос чињеници да ЦО јони₃^2- и На⁺ Разликују се у величинама, њихове електростатичке интеракције су веома ефикасне и одржавају стабилну кристалну мрежу.

Молекули воде "ометају" ове интеракције и, као резултат, хидрати су подложнији разградњи од анхидрида.

То је базична со; то јест, растворен у води ствара раствор са пХ већом од 7. То је због хидролизе ЦО₃^2-, чија реакција ослобађа ОХ^- у средини:

ЦО₃^2-(ац) + Х₂О (л) <=> ХЦО₃^-(ац) + ОХ^-(ац)

Веома је растворљив у води и поларним растварачима, као што су глицерол, глицерин, ацетон, ацетати и течни амонијак..

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија У Елементи групе 1. (Четврто издање, страна 265). Мц Грав Хилл.
2. сцифун.орг (2018). Натријум хидроген карбонат и натријум карбонат. Преузето 8. априла 2018. године, са: сцифун.орг
3. Википедиа. (2018). Натријум карбонат. Преузето 8. априла 2018. године, са: ен.википедиа.орг
4. ПубЦхем. (2018). Натријум карбонат. Преузето 8. априла 2018. године, из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
5. Цинер Ресоурцес Цорпоратион. (2018). Сода Асх Преузето 8. априла 2018. године, са: цинер.ус.цом
6. Книемиец (7. мај 2010). Солваи процесс. [Фигуре] Преузето са: Викимедиа.орг
7. Пелтиер К. (3. јул 2018.). Све што требате знати о натријум карбониту. Преузето 8. априла 2018. године из: тхеспруце.цом
8. Нет Индустриес. (2018). Натријум карбонат - Употреба натријум карбоната. Преузето 8. априла 2018. године, са адресе: сциенце.јранк.орг