Natriumkarbonaattirakenne (Na2CO3), käyttö ja ominaisuudet

natriumkarbonaattia (Na₂CO₃₎ Se on natriumin, alkalimetallin ja hiilihapon epäorgaaninen suola. Se tunnetaan myös maailmanlaajuisesti kalsinoidulla soodalla. Järvet ja vulkaaniset toiminnot rikastuttivat maaperää natriumilla, josta kasvit ravittiin; Sitten tulipalon jälkeen nämä kasvit hajottivat karbonaattituhan.

Miten tämä metallisuolan suola syntyy? Puhtaalla natriumilla on valenssikokoonpano [Ne] 3s¹. 3s: n kiertoradan elektroni¹ se vapautuu helposti muista luonnonelementeistä (kuten rikki, happi, kloori, fluori jne.), jolloin muodostuu mineraaliyhdisteitä, joissa stabiili ioni Na osallistuu⁺.

Na⁺ näihin kiinteisiin aineisiin liittyy muita ionisia lajeja; Näistä natriumkarbonaatti on vain yksi läsnä luonnossa. Sittemmin se on ollut käytössä kaikissa sivilisaatioissa koko ajan. Nämä sivilisaatiot olivat siinä harmahtavan valkoisessa pölyssä hyödyllisiä ominaisuuksia kodeilleen ja ihmisilleen.

Nämä ominaisuudet merkitsivät niiden käyttötarkoituksia, jotka nykyään säilyttävät menneisyyden perinteiset näkökohdat ja toiset mukautuvat nykyisiin tarpeisiin.

Natriumkarbonaatti on luonteeltaan hyvin runsas ja ehkä myös muilla maapallon ulkopuolella olevilla alueilla, kuten esimerkiksi aurinkokunnan kuuhunnissa.

indeksi

• 1 Kaava
• 2 Rakenne
• 3 Käyttö
• 4 Miten se tehdään??
• 5 Ominaisuudet
• 6 Viitteet

kaava

Natriumkarbonaatin kemiallinen kaava on Na₂CO₃. Miten sitä tulkitaan? Se tarkoittaa sitä, että kiteisessä kiinteässä aineessa jokainen CO-ioni₃^2- on kaksi Na-ionia⁺.

rakenne

Ylemmässä kuvassa on Na: n rakenne₂CO₃ anhydridiä (jota kutsutaan myös kalsinoiduksi soodaksi). Purppuran pallot vastaavat Na-ioneja⁺, kun taas musta ja punainen CO-ioneihin₃^2-.

Karbonaatti-ioneissa on tasainen trigonaalinen rakenne, jossa happiatomit ovat niiden huippuissa.

Kuvassa on panoraama, joka näkyy korkeammalta tasolta. Na-ionit⁺ niitä ympäröivät kuusi happiatomia, jotka tulevat CO-ioneista₃^2-. Toisin sanoen Na₂CO₃ Anhydridi Natrium täyttää oktaedrisen koordinaatiometrian (se on koteloitu oktaedronin keskelle).

Tämä rakenne kykenee kuitenkin sijoittamaan vesimolekyylejä, jotka ovat vuorovaikutuksessa vetysidosten kanssa kolmioiden pisteiden kanssa.

Itse asiassa Na-hydraatti₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃· 7H₂O, Na₂CO₃· H₂Tai ja muut) ovat runsaampia kuin vedetön suola.

Termonatriitti (Na₂CO₃· H₂O), natron (Na₂CO₃· 10H₂O) ja syöttötuoli (Na₃(HCO₃) (CO₃) · 2H₂Tai ne ovat tärkeimpiä natriumkarbonaatin luonnollisia lähteitä, etenkin ensimmäisessä kuvassa esitettyä mineraali-tronaa.

sovellukset

Natriumkarbonaatti täyttää lukuisia toimintoja ihmisissä, kodeissa ja teollisuudessa.

- Natriumkarbonaattia käytetään monissa puhdistusaineissa. Tämä johtuu sen desinfiointikapasiteetista, kyvystä liuottaa rasvoja ja sen omaisuutta pehmentävässä vedessä. Se on osa pesulaitteita, joita käytetään pesukoneissa, automaattisissa astianpesukoneissa, lasinpuhdistusaineissa, tahranpoistoaineissa, valkaisuissa jne..

- Karbonaatti desinfiointiainetta voidaan käyttää kovilla, karkeilla pinnoilla, kuten lattiat, seinät, posliini ja kylpyamme, lukuun ottamatta lasikuitu ja alumiinia, jonka se voi naarmuttaa.

- Sitä käytetään joissakin elintarvikkeissa, jotta estetään paakkuuntuminen.

- Se on läsnä erilaisissa henkilökohtaisissa hygieniatuotteissa, kuten kuplamyllyissä, hammastahnoissa ja saippuoissa.

- Sitä käytetään lasiteollisuudessa sen kyvyn vuoksi hajottaa silikaatit.

- Sitä käytetään uima-altaiden kunnossapitoon, jossa se täyttää desinfiointi- ja pH-säädön.

- Ihmisessä sitä käytetään terapeuttisesti happamuuden ja dermatiitin hoitoon.

- Eläinlääketieteessä sitä käytetään hoitamaan silsaa ja puhdistaa ihoa.

Miten se tehdään??

Natriumkarbonaattia voidaan valmistaa suolavedellä meristä ja kalkkikivestä (CaCO₃) Solvayn prosessissa. Ylemmässä kuvassa on esitetty prosessin kaavio, joka osoittaa tuotantoreitit sekä reagenssit, välittäjät ja tuotteet. Reagenssit kirjoitetaan vihreillä kirjaimilla ja tuotteet punaisilla kirjaimilla.

Näiden reaktioiden seuranta voi olla hieman monimutkainen, mutta globaali yhtälö, joka ilmaisee vain reagenssit ja tuotteet, on:

2NaCl (aq) + CaCO₃(S) <=> na₂CO₃(s) + CaCl₂(Aq)

CaCO₃ Siinä on erittäin vakaa kiteinen rakenne, joten se vaatii jatkuvasti paljon energiaa hajottamaan sen CO: ksi₂. Lisäksi tämä prosessi tuottaa suuria määriä CaCl: a₂ (kalsiumkloridi) ja muut epäpuhtaudet, joiden päästöt vaikuttavat veden ja ympäristön laatuun.

Myös natriumkarbonaatin tuotantomenetelmiä on teollisissa olosuhteissa, kuten Hou- ja Leblanc-prosesseissa.

Nykyään on kestävää saada se luonnollisista kivennäisaineistaan, sillä se on niistä runsain niistä.

Toisaalta perinteisin menetelmä oli natriumissa runsaiden kasvien ja levien viljely ja polttaminen. Sitten tuhka kylvettiin vedellä ja kuumennettiin, kunnes tuote saatiin. Sieltä syntyi soodan tuhka.

ominaisuudet

Na₂CO₃ on hygroskooppinen valkoinen kiinteä aine, hajuton, molekyylipainolla 106 g / mol ja tiheys 2,54 g / ml 25 ° C: ssa..

Sen ominaisuudet muuttuvat, koska se sisältää vesimolekyylin kiteiseen rakenteeseensa. Koska vesi voi muodostaa vety- siltoja ja ionien "avoin tila" niiden välillä, kiteen tilavuus kasvaa ja hydraatin tiheys pienenee. Esimerkiksi Na: lle₂CO₃· 10H₂Tai sen tiheys on 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ sulaa 851 ° C: ssa, hajoaminen seuraavan yhtälön mukaisesti:

na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(G)

Jälleen huolimatta siitä, että CO-ionit₃^2- ja Na⁺ Ne eroavat koostaan, niiden sähköstaattiset vuorovaikutukset ovat erittäin tehokkaita ja ylläpitävät stabiilia kiteistä verkkoa.

Vesimolekyylit "estävät" näitä vuorovaikutuksia ja sen seurauksena hydraatit ovat alttiimpia hajottamiseen kuin anhydridi.

Se on emäksinen suola; eli liuotettuna veteen, syntyy liuos, jonka pH on suurempi kuin 7. Tämä johtuu CO: n hydrolyysistä₃^2-, jonka reaktio vapauttaa OH: ta^- keskellä:

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

Se on hyvin liukoinen veteen ja polaarisiin liuottimiin, kuten glyseroliin, glyseriiniin, asetoniin, asetaatteihin ja nestemäiseen ammoniakkiin..

viittaukset

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia Ryhmän 1 elementtejä (neljäs painos, sivu 265). Mc Graw Hill.
2. scifun.org. (2018). Natriumvetykarbonaatti ja natriumkarbonaatti. Haettu 8. huhtikuuta 2018 osoitteesta: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Natriumkarbonaatti. Haettu 8. huhtikuuta 2018 osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2018). Natriumkarbonaatti. Haettu 8. huhtikuuta 2018 osoitteesta: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash Haettu 8. huhtikuuta 2018 osoitteesta: ciner.us.com
6. Qniemiec. (7. toukokuuta 2010). Solvay-prosessi. [Kuva]. Haettu osoitteesta: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3. heinäkuuta 2018). Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää natriumkarbonaatista. Haettu 8. huhtikuuta 2018 osoitteesta: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Natriumkarbonaatti - natriumkarbonaatin käyttö. Haettu 8. huhtikuuta 2018 osoitteesta science.jrank.org