Natriumkarbonat (Na2CO3) Struktur, bruk og egenskaper

den natriumkarbonat (Na₂CO₃₎ Det er et uorganisk salt av natrium, alkalimetall og karbonsyre. Det er også kjent over hele verden som soda. Innsjøene og de vulkanske aktivitetene beriket jordene med natrium, hvorfra plantene var næret; da, etter en brann, spredte disse plantene karbonatasken.

Hvordan oppstår dette saltet av metallisk natrium? Rent natrium har en valenskonfigurasjon [Ne] 3s¹. Elektronen i 3-tallsbanen¹ det er lett utgitt av andre naturelementer (som svovel, oksygen, klor, fluor, etc.), som danner mineralforbindelser der stabile ion Na deltar⁺.

The Na⁺ det er ledsaget av andre ioniske arter i disse faststoffene; Av disse er natriumkarbonat bare en til stede i naturen. Siden da har den hatt bruk i alle sivilisasjoner gjennom tidene. Disse sivilisasjonene fant i det gråaktige hvite støvet fordelaktige egenskaper for deres hjem og deres folk.

Disse egenskapene markerte deres bruk, som i dag opprettholder tradisjonelle aspekter av fortiden, og andre er tilpasset dagens behov.

Natriumkarbonat er svært rikelig i naturen, og kanskje også i andre områder utenfor planeten Jorden, som for eksempel noen av månens solsystemer.

index

• 1 formel
• 2 struktur
• 3 bruksområder
• 4 Hvordan er det gjort??
• 5 Egenskaper
• 6 Referanser

formel

Den kjemiske formelen av natriumkarbonat er Na₂CO₃. Hvordan tolkes det? Det betyr at i det krystallinske faststoffet for hvert CO-ion₃^2- Det er to Na-ioner⁺.

struktur

I det øvre bildet er strukturen av Na representert₂CO₃ anhydrid (også kalt kalsinert brus). De lilla kulene samsvarer med Na ioner⁺, mens svart og rødt til CO ioner₃^2-.

Karbonationer har en flat trigonal struktur, med oksygenatomer i deres hjørner.

Bildet gir et panorama sett fra et høyere plan. Na ioner⁺ De er omgitt av seks oksygenatomer, som kommer fra CO-ioner₃^2-. Det er i Na₂CO₃ Anhydrid Sodium møter en oktaedisk koordinasjonsgeometri (den er innkapslet i midten av en oktaedron).

Imidlertid er denne strukturen også i stand til å holde vannmolekyler, som interagerer med hydrogenbindinger med trekanter av trekanter.

Faktisk, Na hydrater₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃· 7H₂O, Na₂CO₃· H₂Eller, og andre) er mer rikelig enn vannfritt salt.

Termonatriten (Na₂CO₃· H₂O), natronen (Na₂CO₃· 10H₂O) og barnestol (Na₃(HCO₃) (CO₃) · 2H₂Eller de er de viktigste naturlige kildene til natriumkarbonat, spesielt mineral-trona, som er representert i det første bildet.

søknader

Natriumkarbonat oppfyller mange funksjoner i mennesker, hjem og industri, blant disse funksjonene er følgende:

- Natriumkarbonat brukes i mange rengjøringsprodukter. Dette skyldes dens desinfeksjonsevne, dets evne til å oppløse fett og dets egenskaper til mykning av vann. Det er en del vaskemidler som brukes i vaskerier, automatiske oppvaskmaskiner, glassrensere, flekkfjernere, blekemidler, etc..

- Karbonat desinfeksjonsmiddelet kan brukes på harde, ikke-røffe overflater, for eksempel gulv, vegger, porselen og badekar, med unntak av glassfiber og aluminium, som kan ripes av den.

- Det brukes i noen matvarer for å forhindre caking som kan oppstå i disse.

- Det er til stede i ulike personlig pleieprodukter, som boblebad, tannkrem og såper.

- Det brukes i glassindustrien på grunn av dets evne til å dekomponere silikatene.

- Den brukes til vedlikehold av svømmebassenger, hvor den oppfyller en desinfeksjons- og pH-regulerende funksjon.

- Hos mennesker brukes det terapeutisk til behandling av surhet og dermatitt.

- I veterinærmedisin brukes den til behandling av ringorm og rensing av huden.

Hvordan er det gjort??

Natriumkarbonat kan fremstilles ved hjelp av saltvann fra hav og kalkstein (CaCO₃) i Solvay-prosessen. I det øvre bildet vises et diagram over prosessen, peker ut produksjonsruter, samt reagenser, mellomprodukter og produkter. Reagensene er skrevet med grønne bokstaver, og produktene med røde bokstaver.

Oppfølgingen av disse reaksjonene kan være litt innviklet, men den globale ligningen som bare angir reaktanter og produkter er:

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

CaCO₃ Den har en meget stabil krystallinsk struktur, slik at det hele tiden krever mye energi for å dekomponere det i CO₂. I tillegg genererer denne prosessen store mengder CaCl₂ (kalsiumklorid) og andre urenheter, hvis utslipp påvirker kvaliteten på vann og miljø.

Det finnes også andre produksjonsmetoder for natriumkarbonat i industrielle omgivelser, som Hou og Leblanc prosessene.

I dag er det bærekraftig å skaffe det fra sine naturlige mineraler, som er den mest populære av disse.

På den annen side var den mest tradisjonelle metoden dyrking og brenning av planter og alger rik på natrium. Deretter ble asken badet med vann og underkastet oppvarming til produktet ble oppnådd. Herfra oppstod den berømte aske av brus.

egenskaper

The Na₂CO₃ er et hygroskopisk hvitt faststoff, luktfritt, med en molekylvekt på 106 g / mol og en densitet på 2,54 g / ml ved 25 ° C.

Egenskapene forandrer seg ettersom det inkorporerer et vannmolekyl i sin krystallinske struktur. Som vann kan danne hydrogenbroer og ionerne "åpen plass" mellom dem, øker volumet av krystallet og tettheten av hydratet reduseres. For eksempel, for Na₂CO₃· 10H₂Eller dens tetthet er 1,46 g / ml.

The Na₂CO₃ smelter ved 851 ° C, dekomponerer i henhold til følgende ligning:

na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(G)

Igjen, til tross for at CO ioner₃^2- og Na⁺ De varierer i størrelser, deres elektrostatiske interaksjoner er svært effektive og opprettholder et stabilt krystallinsk nettverk.

Vannmolekyler "hindrer" disse interaksjonene, og som et resultat er hydrater mer utsatt for dekomponering enn anhydrid.

Det er et grunnleggende salt; det vil si oppløst i vann genererer en løsning med en pH som er større enn 7. Dette skyldes hydrolysen av CO₃^2-, hvis reaksjon utløser OH^- i midten:

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

Det er meget løselig i vann og i polare løsemidler, som glyserol, glyserin, aceton, acetater og flytende ammoniakk..

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi I Elementene i gruppe 1. (fjerde utgave, side 265). Mc Graw Hill.
2. scifun.org. (2018). Natriumhydrogenkarbonat og natriumkarbonat. Hentet 8. april 2018, fra: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Natriumkarbonat. Hentet 8. april 2018, fra: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2018). Natriumkarbonat. Hentet 8. april 2018, fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash Hentet 8. april 2018, fra: ciner.us.com
6. Qniemiec. (7. mai 2010). Solvay prosess. [Figur]. Hentet fra: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3. juli 2018). Alt du trenger å vite om natriumkarbonitt. Hentet 8. april 2018, fra: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Natriumkarbonat - Bruk av natriumkarbonat. Hentet 8. april 2018, fra: science.jrank.org