Naatriumkarbonaadi (Na2CO3) struktuur, kasutusalad ja omadused

The naatriumkarbonaat (Na₂CO₃₎ See on naatriumi, leelismetalli ja süsinikhappe anorgaaniline sool. Seda tuntakse ka ülemaailmselt sooda kujul. Järved ja vulkaanilised tegevused rikastasid muldasid naatriumiga, millest taimi toideti; siis, pärast tulekahju, hajutasid need taimed karbonaadi tuhka.

Kuidas tekib see metallisoola sool? Puhta naatriumi valentsikonfiguratsioon on [3]¹. 3s orbiidi elektron¹ see vabaneb kergesti teistest looduse elementidest (nagu väävel, hapnik, kloor, fluor jne), moodustades mineraalühendeid, milles stabiilne ioon Na osaleb⁺.

Na⁺ nendega on kaasas ka teisi ioonseid liike; Nendest on naatriumkarbonaat looduses veel üks. Sellest ajast alates on ta kasutanud kõiki tsivilisatsioone kogu aegade jooksul. Need tsivilisatsioonid leidsid, et hallikasvalge tolmu kasuks olid nende kodud ja inimesed.

Need omadused tähistasid nende kasutusviise, mis säilitavad tänapäeval traditsioonilisi aspekte ning teised on kohandatud praegustele vajadustele.

Naatriumkarbonaat on looduses väga rikkalik ja võib-olla ka mujal väljaspool Maa planeedi territooriumi, näiteks mõned päikesesüsteemi kuud.

Indeks

• 1 Valem
• 2 Struktuur
• 3 Kasutamine
• 4 Kuidas seda tehakse??
• 5 Atribuudid
• 6 Viited

Valem

Naatriumkarbonaadi keemiline valem on Na₂CO₃. Kuidas seda tõlgendatakse? See tähendab, et kristalse tahke aine puhul on iga CO ioon₃^2- on kaks Na iooni⁺.

Struktuur

Ülemises pildis on kujutatud Na struktuuri₂CO₃ anhüdriid (nimetatakse ka kaltsineeritud soodaks). Lilla sfäärid vastavad Na-ioonidele⁺, mustad ja punased CO-ioonid₃^2-.

Karbonaatioonidel on lame trigonaalne struktuur, mille hapniku aatomid on nende tipud.

Pilt annab kõrgema tasapinna vaatepilti. Na ioonid⁺ neid ümbritseb kuus hapniku aatomit, mis tulevad CO ioonidest₃^2-. See tähendab, et Na₂CO₃ Anhüdriid Naatrium vastab oktaeedrilise koordinaadi geomeetriale (see on ümbritsetud oktaeedri keskele).

Kuid see struktuur on võimeline ka majutama veemolekule, mis suhtlevad vesiniksidemetega kolmnurkade tippudega.

Tegelikult Na-hüdraadid₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃· 7H₂O, Na₂CO₃· H₂Või ja teised) on rohkem kui veevaba sool.

Termonatriit (Na₂CO₃· H₂O), natron (Na₂CO₃· 10H₂O) ja tooli (Na₃(HCO₃) (CO₃) · 2H₂Või on nad naatriumkarbonaadi, eriti mineraaltrona, peamised looduslikud allikad, mida kujutatakse esimeses pildis.

Kasutamine

Naatriumkarbonaat täidab mitmeid funktsioone inimestel, kodudes ja tööstuses, nende hulgas on järgmised funktsioonid:

- Naatriumkarbonaati kasutatakse paljudes puhastusvahendites. Selle põhjuseks on desinfitseerimisvõime, võime lahustuda rasvades ja selle omadus pehmendada vett. See on pesupesemisvahendite, automaatse nõudepesumasinate, klaasipuhastite, plekieemaldajate, pleegitite jms osa..

- Karbonaadi desinfitseerimisvahendit võib kasutada kõvadel, töötlemata pindadel, näiteks põrandatel, seintel, portselanil ja vannidel, välja arvatud klaaskiud ja alumiinium, mida saab selle kriimustada.

- Seda kasutatakse mõnedes toiduainetes, et vältida nendes tekkivat paakumist.

- Seda esineb mitmesugustes isikliku hügieeni toodetes, nagu mullivannid, hambapastad ja seebid.

- Seda kasutatakse klaasitööstuses, kuna see on võimeline silikaate lagunema.

- Seda kasutatakse basseinide hooldamiseks, kus see täidab desinfitseerimis- ja pH reguleerimise funktsiooni.

- Inimestel kasutatakse seda terapeutiliselt happesuse ja dermatiidi ravis.

- Veterinaarmeditsiinis kasutatakse seda sigade raviks ja naha puhastamiseks.

Kuidas seda tehakse??

Naatriumkarbonaati saab toota merest ja lubjakivist (CaCO)₃) Solvay protsessis. Ülemises kujutises on kujutatud protsessi diagramm, mis osutab tootmisviisidele, samuti reaktiividele, vahendajatele ja toodetele. Reaktiivid on kirjutatud roheliste tähtedega ja tooted punaste tähtedega.

Nende reaktsioonide järelmeetmed võivad olla veidi keerulised, kuid globaalne võrrand, mis näitab ainult reaktiive ja tooteid, on:

2NaCl (aq) + CaCO₃s) <=> Na₂CO₃(s) + CaCl₂(ac)

CaCO₃ Sellel on väga stabiilne kristallstruktuur, mistõttu see nõuab pidevalt palju energiat, et see CO-deks laguneks₂. Lisaks tekitab see protsess suured kogused CaCl-i₂ (kaltsiumkloriid) ja muud lisandid, mille heitmed mõjutavad vee ja keskkonna kvaliteeti.

Naatriumkarbonaadi tootmismeetodid on ka tööstuslikes seadetes, näiteks Hou ja Leblanc protsessides.

Tänapäeval on jätkusuutlik saada see oma looduslikest mineraalidest, mis on nende kõige suurema hulga trona.

Teisest küljest oli kõige tavalisem meetod naatriumi sisaldavate taimede ja vetikate kasvatamine ja põletamine. Seejärel pesti tuhka veega ja kuumutati, kuni saadus saadi. Siit tekkis sooda sooda tuhk.

Omadused

Na₂CO₃ on hügroskoopne valge tahke aine, lõhnatu, molekulmassiga 106 g / mol ja tihedusega 2,54 g / ml 25 ° C juures..

Selle omadused muutuvad, kuna sisaldab kristallstruktuuri veemolekuli. Kuna vesi võib moodustada vesiniku sildu ja nende vahel on "avatud ruum", suureneb kristallide maht ja hüdraadi tihedus väheneb. Näiteks Na puhul₂CO₃· 10H₂Või selle tihedus on 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ sulab temperatuuril 851 ° C, laguneb järgmise võrrandi kohaselt:

Na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(g)

Jällegi, hoolimata asjaolust, et CO ioonid₃^2- ja Na⁺ Need erinevad suuruse poolest, nende elektrostaatilised koostoimed on väga tõhusad ja säilitavad stabiilse kristallvõrgu.

Vee molekulid "takistavad" neid koostoimeid ja seetõttu on hüdraadid lagunemisele tundlikumad kui anhüdriid..

See on aluseline sool; see tähendab, et vees lahustunud lahus tekitab lahuse, mille pH on suurem kui 7. See on tingitud CO hüdrolüüsist₃^2-, mille reaktsioon vabastab OH-i^- keskel:

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

See lahustub vees ja polaarsetes lahustites, nagu glütserool, glütseriin, atsetoon, atsetaadid ja vedel ammoniaak..

Viited

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia Rühma 1. elemendid (neljas väljaanne, lk 265). Mc Grawi mägi.
2. scifun.org (2018). Naatriumvesinikkarbonaat ja naatriumkarbonaat. Välja otsitud 8. aprillil 2018: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Naatriumkarbonaat. Välja otsitud 8. aprillil 2018 alates: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Naatriumkarbonaat. Välja otsitud 8. aprillil 2018 kellelt: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash Välja otsitud 8. aprillil 2018 alates: ciner.us.com
6. Qniemiec (7. mai 2010). Solvay protsess. [Joonis] Välja otsitud andmebaasist: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3. juuli 2018). Kõik, mida pead teadma naatriumkarbiidi kohta. Välja otsitud 8. aprillil 2018: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Naatriumkarbonaat - naatriumkarbonaadi kasutamine. Välja otsitud 8. aprillil 2018 kellelt: science.jrank.org