Nātrija karbonāta (Na2CO3) struktūra, lietošanas veidi un īpašības

The nātrija karbonāts (Na₂CO₃₎ Tā ir nātrija, sārmu metālu un ogļskābes neorganiskā sāls. Tas ir arī pazīstams visā pasaulē kā sodas pelni. Ezeri un vulkāniskās aktivitātes bagātināja augsnes ar nātriju, no kuras augi tika baroti; tad pēc ugunsgrēka šie augi izkaisīja karbonātu pelnus.

Kā rodas šis metāla nātrija sāls? Tīram nātrijam ir valences konfigurācija [Ne] 3s¹. 3s orbitāla elektrons¹ to viegli atbrīvo citi dabas elementi (piemēram, sērs, skābeklis, hlora, fluora uc), veidojot minerālu savienojumus, kuros piedalās stabila jonu Na daļa⁺.

Na⁺ to sastāvā ir citas jonu sugas šajās cietajās daļās; No tiem nātrija karbonāts ir tikai vēl viens dabā. Kopš tā laika tā ir bijusi izmantojama visās civilizācijās visā vecumā. Šīs civilizācijas šajā pelēcīgi baltajos putekļos bija labvēlīgas īpašības savām mājām un cilvēkiem.

Šīs īpašības iezīmēja to pielietojumu, kas šodien saglabā tradicionālos pagātnes aspektus, bet citi ir pielāgoti pašreizējām vajadzībām.

Nātrija karbonāts ir ļoti bagāts dabā, un, iespējams, arī citās teritorijās ārpus Zemes, piemēram, daži no Saules sistēmas pavadoņiem..

Indekss

• 1 Formula
• 2 Struktūra
• 3 Lietojumi
• 4 Kā tas tiek darīts??
• 5 Rekvizīti
• 6 Atsauces

Formula

Nātrija karbonāta ķīmiskā formula ir Na₂CO₃. Kā tas tiek interpretēts? Tas nozīmē, ka kristāliskajā cietajā vielā katram CO jonam₃^2- ir divi Na joni⁺.

Struktūra

Augšējā attēlā ir attēlota Na struktūra₂CO₃ anhidrīds (saukts arī par kalcinētu sodu). Purpura sfēras atbilst Na joniem⁺, kamēr melns un sarkans līdz CO joniem₃^2-.

Karbonāta joniem ir plakana trigonālā struktūra ar skābekļa atomiem to virsotnēs.

Attēlā redzama panorāma, kas redzama no augstākas plaknes. Na joni⁺ tos ieskauj seši skābekļa atomi, kas nāk no CO joniem₃^2-. Tas ir, Na₂CO₃ Anhidrīds Nātrija atbilst astoņstūra koordinācijas ģeometrijai (tā ir pārklāta ar oktaedrera centru).

Tomēr šī struktūra spēj uzņemt arī ūdens molekulas, kas mijiedarbojas ar ūdeņraža saitēm ar trijstūru virsotnēm.

Faktiski, Na hidrāti₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃· 7H₂O, Na₂CO₃· H₂Vai arī citi) ir daudz bagātāki nekā bezūdens sāls.

Termonatrīts (Na₂CO₃· H₂O), natron (Na₂CO₃· 10H₂O) un krēsls (Na₃(HCO₃) (CO₃) · 2H₂Vai arī tie ir galvenie dabīgie nātrija karbonāta avoti, īpaši minerāltrona, kas attēlots pirmajā attēlā.

Lietojumi

Nātrija karbonāts pilda daudzas funkcijas cilvēkiem, mājās un rūpniecībā, tostarp šādas funkcijas:

- Nātrija karbonāts tiek izmantots daudzos tīrīšanas līdzekļos. Tas ir saistīts ar tā dezinfekcijas spēju, spēju izšķīdināt taukus un tās mīkstināšanas ūdeni. Tā ir daļa no mazgāšanas līdzekļiem, ko izmanto veļas mazgātavās, automātiskajās trauku mazgājamās mašīnās, stikla tīrīšanas līdzekļos, traipu noņemšanas līdzekļos, balinātājos uc.

- Karbonāta dezinfekcijas līdzekli var izmantot uz cietām, neapstrādātām virsmām, piemēram, grīdām, sienām, porcelānam un vannām, izņemot stikla šķiedra un alumīnija, ko to var saskrāpēt.

- Tas tiek izmantots dažos pārtikas produktos, lai nepieļautu, ka tajos var iekarot.

- Tas ir pieejams dažādos personīgās higiēnas līdzekļos, piemēram, burbuļvannās, zobu pastās un ziepēs.

- To izmanto stikla rūpniecībā, jo tā spēj sadalīt silikātus.

- To izmanto peldbaseinu uzturēšanā, kur tā pilda dezinfekcijas un pH regulēšanas funkciju.

- Cilvēkiem to lieto terapeitiski skābuma un dermatīta ārstēšanā.

- Veterinārajā medicīnā to lieto ķiploku un ādas attīrīšanā.

Kā tas tiek darīts??

Nātrija karbonātu var ražot, izmantojot sālsūdeni no jūras un kaļķakmens (CaCO₃) Solvay procesā. Augšējā attēlā ir parādīta procesa diagramma, norādot uz ražošanas ceļiem, kā arī reaģentiem, starpniekiem un produktiem. Reaģenti ir rakstīti ar zaļiem burtiem, un produkti ir sarkani burti.

Šo reakciju pārraudzība var būt nedaudz sarežģīta, bet globālais vienādojums, kas norāda tikai uz reaģentiem un produktiem, ir:

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

CaCO₃ Tam ir ļoti stabila kristāliskā struktūra, tāpēc tā pastāvīgi prasa daudz enerģijas, lai to sadalītu CO₂. Turklāt šis process rada lielu daudzumu CaCl₂ (kalcija hlorīds) un citi piemaisījumi, kuru izplūde ietekmē ūdens kvalitāti un vidi.

Nātrija karbonātam ir arī citas ražošanas metodes, piemēram, Hou un Leblanc procesos.

Mūsdienās tas ir ilgtspējīgs, lai to iegūtu no dabīgajiem minerāliem, kas ir vislielākais no tiem.

No otras puses, tradicionālā metode bija augu un aļģu, kas bagāti ar nātriju, audzēšana un sadedzināšana. Tad pelni tika peldēti ar ūdeni un karsēti, līdz produkts tika iegūts. No šejienes radās slavenā sodas pelni.

Rekvizīti

Na₂CO₃ ir higroskopisks, balts, bez smaržas, ar molekulmasu 106 g / mol un blīvums 2,54 g / ml 25 ° C temperatūrā..

Tās īpašības mainās, jo tās kristāliskajā struktūrā ir iekļauta ūdens molekula. Tā kā ūdens var veidot ūdeņraža tiltus un jonus "atvērtā telpā", kristāla tilpums palielinās un hidrāta blīvums samazinās. Piemēram, Na₂CO₃· 10H₂Vai arī tā blīvums ir 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ kūst 851 ° C temperatūrā, sadaloties saskaņā ar šādu vienādojumu:

Na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(g)

Atkal, neskatoties uz to, ka CO joni₃^2- un Na⁺ Tie atšķiras pēc izmēra, to elektrostatiskā mijiedarbība ir ļoti efektīva un uztur stabilu kristālisko tīklu.

Ūdens molekulas "kavē" šīs mijiedarbības, un tādēļ hidrāti ir vairāk jutīgi pret sadalīšanos nekā anhidrīds..

Tā ir sāls; tas ir, ūdenī izšķīdināts, rada šķīdumu, kura pH ir lielāks par 7. Tas ir saistīts ar CO hidrolīzi₃^2-, kuru reakcija atbrīvo OH^- vidū:

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

Tas ir ļoti labi šķīst ūdenī un polāros šķīdinātājos, piemēram, glicerīnā, glicerīnā, acetonā, acetātos un šķidrā amonjakā..

Atsauces

1. Shiver & Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija 1. grupas elementos (ceturtais izdevums, 265. lpp.). Mc Graw kalns.
2. scifun.org (2018). Nātrija hidrogēnkarbonāts un nātrija karbonāts. Saturs iegūts 2018. gada 8. aprīlī no: scifun.org
3. Vikipēdija. (2018). Nātrija karbonāts. Saturs iegūts 2018. gada 8. aprīlī no: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Nātrija karbonāts. Saturs iegūts 2018. gada 8. aprīlī no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda pelni Saturs iegūts 2018. gada 8. aprīlī no: ciner.us.com
6. Qniemiec (2010. gada 7. maijs). Solvay process. [Attēls] Saturs iegūts no: Wikimedia.org
7. Peltier K. (2018. gada 3. jūlijs). Viss, kas jums jāzina par nātrija karbonītu. Saturs iegūts 2018. gada 8. aprīlī no: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Nātrija karbonāts - Nātrija karbonāta izmantošana. Saturs iegūts 2018. gada 8. aprīlī no: science.jrank.org