На натриев карбонат (Na 2 СО 3) е неорганична сол на натрий, алкален метал и въглена киселина. Той е известен и в световен мащаб като сода пепел. Езерата и вулканичните дейности обогатяват почвите с натрий, от който се подхранват растенията; след това, след пожар, тези растения разпространяват карбонатния пепел.
Как се получава тази сол от металния натрий? Чистият натрий има 3s 1 конфигурация на валентност. Електронът от орбиталата 3s 1 лесно се отделя от други природни елементи (като сяра, кислород, хлор, флуор и др.), Образувайки минерални съединения, в които участва стабилният йон Na +.
Na + се придружава от други йонни видове в тези твърди частици; От тях натриевият карбонат е само още един в природата. Оттогава той се използва във всички цивилизации през вековете. Тези цивилизации намираха в този сивкаво бял прах полезни свойства за домовете и хората им.
Тези свойства бележат употребите му, които днес поддържат традиционните аспекти от миналото, а други се адаптират към текущите нужди.
Натриевият карбонат е много богат в природата, а може би и в други територии извън планетата Земя, като някои от луните на Слънчевата система.
формула
Химичната формула на натриев карбонат е Na 2 СО 3. Как се тълкува? Това означава, че в кристалното твърдо вещество за всеки CO 3 2– йон има два Na + йона.
структура
Горните снимка показва структурата на Na 2 СО 3 анхидрид (също наречен калцинирана сода). Лилавите сфери съответстват на Na + йони, докато черните и червените сфери съответстват на CO 3 2– йони.
Карбонатните йони имат плоска тригонална структура, с кислородни атоми в техните върхове.
Изображението осигурява панорама, гледана от по-висока равнина. Na + йоните са заобиколени от шест кислородни атома, идващи от CO 3 2– йони. Това означава, че в Na 2 СО 3 анхидрид натриев отговаря на осмостенно координация геометрия (е ограден в центъра на октаедър).
Тази структура обаче също е способна да побере водни молекули, взаимодействащи чрез водородни връзки с върховете на триъгълниците.
Всъщност хидратите на Na 2 CO 3 (Na 2 CO 3 · 10H 2 O, Na 2 CO 3 · 7H 2 O, Na 2 CO 3 · H 2 O и други) са в по-голямо изобилие от безводната сол.
Термонатрит (Na 2 CO 3 · H 2 O), натрон (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) и трон (Na 3 (HCO 3) (CO 3) · 2H 2 O са основните природни източници на карбонат натрий, особено минералната трона, представена на първото изображение.
Приложения
Натриевият карбонат изпълнява множество функции в хора, домове и промишленост, сред тези функции се открояват следните:
- Натриевият карбонат се използва в много почистващи продукти. Това се дължи на дезинфекционния му капацитет, на способността му да разтваря мазнини и свойството му да омекотява водата. Той е част от почистващи препарати, използвани в перални, автоматични съдомиялни машини, почистващи стъкла, препарати за отстраняване на петна, избелвания и др.
- Карбонатният дезинфектант може да се използва върху твърди, неравномерни повърхности, като подове, стени, порцелан и вани, с изключение на фибростъкло и алуминий, които могат да бъдат надраскани от него.
- Използва се в някои храни, за да се избегне слепване, което може да възникне при тях.
- Той присъства в различни продукти за лична хигиена, като бани за балончета, пасти за зъби и сапуни.
- Използва се в стъклената промишленост поради способността си да разлага силикатите.
- Използва се при поддръжката на басейни, където изпълнява дезинфектант и рН регулираща функция.
- При хора се използва терапевтично при лечение на киселини и дерматити.
- Във ветеринарната медицина се използва при лечение на трихофития и почистване на кожата.
Как се прави?
Натриевият карбонат може да бъде произведен с помощта на солен разтвор от моретата и варовик (CaCO 3) в процеса на Солвай. На изображението по-горе е показана диаграма на процеса, посочваща производствените пътища, както и реагентите, посредниците и продуктите. Реактивите са изписани със зелени букви, а продуктите - с червени букви.
Проследяването на тези реакции може да бъде малко сложно, но общото уравнение, което показва само реагентите и продуктите, е:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
CaCO 3 има много стабилна кристална структура, така че постоянно изисква много енергия, за да го разложи в CO 2. В допълнение, този процес генерира големи количества CaCl 2 (калциев хлорид) и други примеси, чиито изхвърляния влияят на качеството на водите и околната среда.
Съществуват и други методи за производство на натриев карбонат в индустриални условия, като процесите на Hou и Leblanc.
Днес е устойчиво да се добива от естествените му минерали, като троната е най-изобилната от тях.
От друга страна, по-традиционният метод се състоеше в отглеждане и изгаряне на богати на натрий растения и водорасли. След това, пепелта се къпе с вода и се подлага на нагряване, докато се получи продуктът. Оттук се появи известната содна пепел.
Имоти
Na 2 СО 3 е без мирис, хигроскопично бяло твърдо вещество с молекулно тегло от 106 г / мол и плътност от 2,54 грама / мл при 25 ° С.
Свойствата му се променят, тъй като той включва водна молекула в кристалната си структура. Тъй като водата може да образува водородни връзки и йони "правят пространство" между тях, обемът на кристала се увеличава и плътността на хидрата намалява. Например, за Na 2 СО 3 · 10H 2 О, плътността му е 1,46 грама / мл.
Na 2 СО 3 се топи при 851 ° С, разлагане съгласно следното уравнение:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
Отново, въпреки че йоните на CO 3 2 и Na + се различават по размер, техните електростатични взаимодействия са много ефективни и поддържат стабилна кристална решетка.
Водните молекули „пречат на тези взаимодействия“ и в резултат на това хидратите са по-податливи на разпад, отколкото на анхидрид.
Това е основна сол; тоест, когато се разтвори във вода, той генерира разтвор с pH по-голямо от 7. Това се дължи на хидролизата на CO 3 2–, чиято реакция освобождава ОН - в средата:
CO 3 2 - (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
Той е много разтворим във вода и в полярни разтворители, като глицерол, глицерин, ацетон, ацетати и течен амоняк.
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. В Елементите на група 1. (Четвърто издание., Стр. 265). Mc Graw Hill.
- scifun.org. (2018). Натриев хидроген карбонат и натриев карбонат. Произведено на 8 април 2018 г. от: scifun.org
- Wikipedia. (2018). Натриев карбонат. Произведено на 08 април 2018 г. от: en.wikipedia.org
- PubChem. (2018). Натриев карбонат. Произведено на 8 април 2018 г. от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Корпорация Ciner Resources Corporation. (2018). Сода пепел. Произведено на 8 април 2018 г. от: ciner.us.com
- Qniemiec. (7 май 2010 г.). Солвай процес., Възстановено от: Wikimedia.org
- Пелтие К. (3 юли 2018 г.). Всичко, което трябва да знаете за натриевия карбонит. Произведено на 8 април 2018 г. от: thespruce.com
- Нетни индустрии. (2018). Натриев карбонат - използване на натриев карбонат. Произведено на 8 април 2018 г. от: science.jrank.org