Структура, употреба и свойства на натриев карбонат (Na2CO3)

на натриев карбонат (Na₂CO₃₎ Той е неорганична сол на натрий, алкален метал и въглеродна киселина. Той е известен и по света като сода. Езерата и вулканичните дейности обогатяват почвите с натрий, от който се подхранват растенията; след това, след пожар, тези растения разпръснаха карбонатната пепел.

Как възниква тази сол на метален натрий? Чистият натрий има валентна конфигурация [Ne] 3s¹. Електронът на орбитата 3s¹ лесно се отделя от други елементи от природата (като сяра, кислород, хлор, флуор и др.), образувайки минерални съединения, в които участва стабилният йон⁺.

Na⁺ то е придружено от други йонни видове в тези твърди вещества; От тях натриевият карбонат е само още един присъстващ в природата. Оттогава тя е използвала във всички цивилизации през вековете. Тези цивилизации намират в този сиво-бял прах полезни свойства за домовете си и за хората си.

Тези свойства маркират тяхното използване, което днес запазва традиционните аспекти на миналото, а други са адаптирани към настоящите нужди.

Натриевият карбонат е много обилен в природата, а може би и в други територии извън планетата Земя, като например някои от луните на слънчевата система..

индекс

• 1 Формула
• 2 Структура
• 3 Използване
• 4 Как се прави??
• 5 Свойства
• 6 Препратки

формула

Химичната формула на натриев карбонат е Na₂CO₃. Как се тълкува? Това означава, че в кристалното твърдо вещество, за всеки CO йон₃^2- има два Na-йона⁺.

структура

В горното изображение е представена структурата на Na₂CO₃ анхидрид (наричан още калцинирана сода). Пурпурните сфери отговарят на натриеви йони⁺, докато черно и червено на CO йони₃^2-.

Карбонатните йони имат плоска тригонална структура, като кислородните атоми в техните върхове.

Изображението дава панорама, която се вижда от по-висока равнина. Натриеви йони⁺ те са заобиколени от шест кислородни атома, идващи от СО йони₃^2-. Това е в Na₂CO₃ Натриевият анхидрид отговаря на октаедрична координационна геометрия (тя е затворена в центъра на октаедър).

Въпреки това, тази структура е способна да поставя водни молекули, взаимодействащи с водородни връзки с върховете на триъгълниците.

В действителност, Na хидрати₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂О, Na₂CO₃· 7Н₂О, Na₂CO₃· H₂Или и други) са по-обилни от безводната сол.

Термонатритът (Na₂CO₃· H₂О), natron (Na₂CO₃· 10H₂О) и столчето за хранене (Na₃(НСО₃) (CO₃) 2H₂Или те са основните природни източници на натриев карбонат, особено минералната тройна, представена в първия образ.

приложения

Натриевият карбонат изпълнява многобройни функции в хората, домовете и промишлеността, сред които:

- Натриевият карбонат се използва в много почистващи продукти. Това се дължи на неговата способност за дезинфекция, способността му да разтваря мазнините и нейното свойство на омекотяваща вода. Той е част от перилни препарати, използвани в перални, автоматични съдомиялни машини, почистващи препарати за стъкло, препарати за премахване на петна, белина и др..

- Карбонатният дезинфектант може да се използва върху твърди, не груби повърхности, като подове, стени, порцелан и вани, с изключение на стъклопласт и алуминий, който може да бъде надраскан от него.

- Той се използва в някои храни, за да се предотврати появата на слепване в тях.

- Присъства в различни продукти за лична хигиена, като бани, пасти за зъби и сапуни.

- Използва се в стъкларската промишленост поради способността му да разгражда силикатите.

- Използва се при поддръжката на плувни басейни, където се изпълнява дезинфекцираща и регулираща рН функция.

- При хора се използва терапевтично за лечение на киселинност и дерматит.

- Във ветеринарната медицина се използва за лечение на тения и почистване на кожата.

Как се прави??

Натриевият карбонат може да бъде произведен, използвайки саламура от морета и варовик (CaCO₃) в процеса Solvay. В горното изображение е показана диаграма на процеса, посочваща производствените маршрути, както и реактивите, посредниците и продуктите. Реагентите са написани със зелени букви, а продуктите - с червени букви.

Проследяването на тези реакции може да бъде малко сложно, но глобалното уравнение, което показва само реагентите и продуктите е:

2NaCl (aq) + СаСО₃(S) <=> Na₂CO₃(s) + CaCl₂(Воден)

CaCO₃ Тя има много стабилна кристална структура, така че постоянно изисква много енергия, за да се разложи в CO₂. В допълнение, този процес генерира големи количества CaCl₂ (калциев хлорид) и други примеси, чието изхвърляне влияе върху качеството на водата и околната среда.

Съществуват и други методи за производство на натриев карбонат в промишлени условия, като процесите Hou и Leblanc.

Днес тя е устойчива, за да се получи от естествените си минерали, като най-богата от тях е троната.

От друга страна, най-традиционният метод е отглеждането и изгарянето на растения и водорасли, богати на натрий. След това, пепелта се измива с вода и се подлага на нагряване до получаването на продукта. От тук възникват известните пепел от сода.

свойства

Na₂CO₃ е хигроскопично бяло твърдо вещество, без мирис, с молекулно тегло 106 g / mol и плътност от 2.54 g / mL при 25 ° С..

Неговите свойства се променят, тъй като тя включва молекула на водата в кристалната му структура. Тъй като водата може да образува водородни мостове, а йоните "отворят пространство" между тях, обемът на кристала се увеличава и плътността на хидрата намалява. Например, за Na₂CO₃· 10H₂Или, неговата плътност е 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ се топи при 851 ° С, разлагайки се съгласно следното уравнение:

Na₂CO₃(s) => Na₂О (о) + СО₂(G)

Отново, въпреки факта, че CO йони₃^2- и Na⁺ Те се различават по размери, електростатичните им взаимодействия са много ефективни и поддържат стабилна кристална мрежа.

Водните молекули "пречат" на тези взаимодействия и в резултат на това хидратите са по-податливи на разлагане, отколкото анхидрид.

Той е основна сол; това означава, че разтвореният във вода генерира разтвор с рН по-голямо от 7. Това се дължи на хидролизата на СО₃^2-, чиято реакция освобождава ОН^- в средата:

CO₃^2-(ac) + H₂O (l) <=> НСО₃^-(ac) + OH^-(Воден)

Той е много разтворим във вода и в полярни разтворители, като глицерол, глицерин, ацетон, ацетати и течен амоняк..

препратки

1. Shiver & Atkins. (2008 г.). Неорганична химия В Елементите на група 1. (Четвърто издание, стр. 265). Mc Graw Hill.
2. scifun.org. (2018). Натриев карбонат и натриев карбонат. Възстановен на 8 април 2018 г. от: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Натриев карбонат. Възстановен на 8 април 2018 г. от: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Натриев карбонат. Възстановен на 8 април 2018 г. от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Сода Аш Възстановен на 8 април 2018 г. от: ciner.us.com
6. Qniemiec. (7 май 2010 г.) Solvay процес. [Фигура]. Изтеглено от: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3 юли, 2018 г.). Всичко, което трябва да знаете за натриев карбонат. Възстановен на 8 април 2018 г. от: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Натриев карбонат - използване на натриев карбонат. Възстановен на 8 април 2018 г. от: science.jrank.org