Natrio karbonato (Na2CO3) struktūra, panaudojimas ir savybės



The natrio karbonato (Na2CO3) Tai neorganinė natrio, šarminio metalo ir anglies rūgšties druska. Jis taip pat žinomas visame pasaulyje kaip sodos pelenai. Ežerai ir vulkaninė veikla praturtino dirvožemį natrio, iš kurio augalai buvo maitinami; tada po ugnies šie augalai išsklaidė karbonato pelenus.

Kaip susidaro ši metalo natrio druska? Grynas natris turi valentinę konfigūraciją [Ne] 3s1. 3s orbitos elektronas1 jį lengvai išskiria kiti gamtos elementai (pvz., sieros, deguonies, chloro, fluoro ir kt.), sudarantys mineralinius junginius, kuriuose dalyvauja stabili jonų Na dalis+.

Na+ kartu su šiomis kietosiomis medžiagomis yra kitų jonų rūšių; Iš jų natrio karbonatas yra tik dar vienas gamtoje. Nuo tada jis buvo naudojamas visose civilizacijose per visą amžių. Šios civilizacijos buvo tokios pilkšvai baltos dulkės, kurios naudingos jų namams ir žmonėms.

Šios savybės pažymėjo jų naudojimą, kuris šiandien palaiko tradicinius praeities aspektus, o kiti yra pritaikyti prie dabartinių poreikių.

Natrio karbonatas yra labai gausus gamtoje, galbūt ir kitose teritorijose, esančiose už Žemės planetos, pavyzdžiui, kai kurie saulės sistemos mėnuliai.

Indeksas

  • 1 Formulė
  • 2 Struktūra
  • 3 Naudojimas
  • 4 Kaip tai daroma??
  • 5 Ypatybės
  • 6 Nuorodos

Formulė

Cheminė natrio karbonato formulė yra Na2CO3. Kaip ji aiškinama? Tai reiškia, kad kristalinėje kietoje medžiagoje kiekvienam CO jonui32- yra du Na jonai+.

Struktūra

Viršutiniame vaizde vaizduojama Na struktūra2CO3 anhidridas (dar vadinamas degtine soda). Violetinės sferos atitinka Na jonus+, juodos ir raudonos iki CO jonų32-.

Karbonato jonai turi plokščią trigoninę struktūrą, o jų deguonies atomai yra jų viršūnėse.

Vaizdas suteikia panoramą, matomą iš aukštesnės plokštumos. Na jonai+ juos supa šeši deguonies atomai, gaunami iš CO jonų32-. Tai yra Na2CO3 Anhidridas Natris atitinka oktaedrinio koordinavimo geometriją (jis yra dengtas oktaedro centre).

Tačiau ši struktūra taip pat gali talpinti vandens molekules, kurios sąveikauja su vandenilio jungtimis su trikampių viršūnėmis.

Iš tiesų, Na hidratai2CO3  (Na2CO3· 10H2O, Na2CO3· 7H2O, Na2CO3· H2Arba ir kt.) Yra daug daugiau nei bevandenė druska.

Termonatritas (Na2CO3· H2O), natronas (Na2CO3· 10H2O) ir kėdė (Na3(HCO3) (CO3) · 2H2Arba jie yra pagrindiniai natūralūs natrio karbonato šaltiniai, ypač mineralinis trona, vaizduojamas pirmame paveikslėlyje.

Naudojimas

Natrio karbonatas atlieka daugybę žmonių, namų ir pramonės funkcijų, tarp šių funkcijų yra:

- Natrio karbonatas naudojamas daugelyje valymo priemonių. Taip yra dėl jos dezinfekcinio pajėgumo, gebėjimo ištirpinti riebalus ir jo savybę minkštinti vandenį. Ji yra skalbinių, naudojamų skalbyklose, automatinėse indaplovėse, stiklo valikliuose, dėmių valikliuose, balinimo priemonėse ir tt, dalis..

- Karbonato dezinfekavimo priemonę galima naudoti ant kietų, neapdorotų paviršių, tokių kaip grindys, sienos, porcelianas ir vonios, išskyrus stiklo pluoštas ir aliuminio, kurį galima subraižyti.

- Jis naudojamas kai kuriuose maisto produktuose, kad būtų užkirstas kelias tepimui.

- Jis yra įvairių asmens priežiūros produktų, tokių kaip burbulinės vonios, dantų pastos ir muilas.

- Jis naudojamas stiklo pramonėje dėl jo gebėjimo skaidyti silikatus.

- Jis naudojamas baseinų priežiūrai, kai jis atlieka dezinfekavimo ir pH reguliavimo funkciją.

- Žmonėms jis vartojamas gydant rūgštingumą ir dermatitą.

- Veterinarinėje medicinoje jis naudojamas grybų gydymui ir odos valymui.

Kaip tai daroma??

Natrio karbonatą galima gaminti naudojant sūrymą iš jūros ir kalkakmenio (CaCO3) Solvay procese. Viršutiniame paveikslėlyje parodyta proceso schema, nurodanti gamybos kelius, taip pat reagentus, tarpininkus ir produktus. Reagentai rašomi žaliosiomis raidėmis, o produktai - raudonos.

Šių reakcijų stebėjimas gali būti šiek tiek sudėtingas, tačiau pasaulinė lygtis, nurodanti tik reagentus ir produktus, yra:

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

CaCO3 Ji turi labai stabilią kristalinę struktūrą, todėl ji nuolat reikalauja daug energijos, kad ją suskaidytų į CO2. Be to, šis procesas sukuria didelius CaCl kiekius2 (kalcio chloridas) ir kitos priemaišos, kurių išleidimas daro poveikį vandens kokybei ir aplinkai.

Taip pat yra ir kitų natrio karbonato gamybos metodų pramonėje, pvz., Hou ir Leblanc procesuose.

Šiandien ji yra tvari, kad ją gautų iš savo natūralių mineralų, kurie yra labiausiai gausūs iš jų.

Kita vertus, tradicinis metodas buvo augalų ir dumblių, kuriuose yra daug natrio, auginimas ir deginimas. Tada pelenai buvo praplauti vandeniu ir kaitinami, kol gaunamas produktas. Iš čia atsirado garsus sodos pelenai.

Savybės

Na2CO3 yra higroskopinė balta kieta medžiaga, bekvapė, kurios molekulinė masė yra 106 g / mol ir tankis 2,54 g / ml 25 ° C temperatūroje..

Jo savybės keičiasi, nes į savo kristalinę struktūrą įeina vandens molekulė. Kadangi vanduo gali sudaryti vandenilio tiltus ir tarp jų yra „atvira erdvė“, kristalo tūris didėja, o hidrato tankis mažėja. Pavyzdžiui, Na2CO3· 10H2Arba jos tankis yra 1,46 g / ml.

Na2CO3 ištirpsta 851 ° C temperatūroje, skaidant pagal šią lygtį:

Na2CO3(s) => Na2O (s) + CO2(g)

Vėlgi, nepaisant to, kad CO jonai32- ir Na+ Jie skiriasi pagal dydį, jų elektrostatinė sąveika yra labai efektyvi ir palaiko stabilų kristalinį tinklą.

Vandens molekulės „trukdo“ šioms sąveikoms ir todėl hidratai yra labiau jautrūs skilimui nei anhidridas..

Tai bazinė druska; tai yra, ištirpintas vandenyje sukuria tirpalą, kurio pH yra didesnis nei 7. Tai yra dėl CO hidrolizės32-, kurių reakcija išskiria OH- viduryje:

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

Jis labai gerai tirpsta vandenyje ir poliariniuose tirpikliuose, tokiuose kaip glicerolis, glicerinas, acetonas, acetatai ir skystas amoniakas..

Nuorodos

  1. Shiver & Atkins. (2008). Neorganinė chemija 1 grupės elementuose (ketvirtasis leidimas, p. 265). Mc Graw kalnas.
  2. scifun.org (2018). Natrio vandenilio karbonatas ir natrio karbonatas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d., Iš: scifun.org
  3. Vikipedija. (2018). Natrio karbonatas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d., Iš: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Natrio karbonatas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d., Iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. „Ciner Resources Corporation“. (2018). Soda pelenai Gauta 2018 m. Balandžio 8 d., Iš: ciner.us.com
  6. Qniemiec (2010 m. Gegužės 7 d.). Solvay procesas. [Pav.] Gauta iš: Wikimedia.org
  7. Peltier K. (2018 m. Liepos 3 d.). Viskas, ką reikia žinoti apie natrio karbonitą. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d., Iš: thespruce.com
  8. „Net Industries“. (2018). Natrio karbonatas - natrio karbonato panaudojimas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d., Iš: science.jrank.org