Natriumkarbonat (Na2CO3) Struktur, användningsområden och egenskaper

den natriumkarbonat (Na₂CO₃₎ Det är ett oorganiskt salt av natrium, alkalimetall och kolsyra. Det är också känt över hela världen som soda. Sjöarna och de vulkaniska aktiviteterna berikade jordarna med natrium, varifrån växterna föddes. sedan, efter en eld, spridda dessa växter karbonataska.

Hur uppstår detta salt av metalliskt natrium? Rent natrium har en valenskonfiguration [Ne] 3s¹. Elektronen i 3: e orbitalen¹ det släpps lätt av andra naturelement (som svavel, syre, klor, fluor, etc.), bildande mineralföreningar, i vilka stabiljonen jon Na deltar⁺.

Na⁺ det åtföljs av andra joniska arter i dessa fasta ämnen; Av dessa är natriumkarbonat bara en mer närvarande i naturen. Sedan dess har den använt sig i alla civilisationer genom åren. Dessa civilisationer hittade i det gråa vita dammets fördelaktiga egenskaper för sina hem och deras folk.

Dessa egenskaper markerade deras användningar, som idag upprätthåller traditionella aspekter av det förflutna, och andra anpassas till nuvarande behov.

Natriumkarbonat är mycket rikligt i naturen, och kanske även i andra territorier utanför planeten Jorden, som några av solens månar.

index

• 1 formel
• 2 struktur
• 3 användningsområden
• 4 Hur är det gjort??
• 5 egenskaper
• 6 referenser

formeln

Den kemiska formeln för natriumkarbonat är Na₂CO₃. Hur tolkas det? Det betyder att i det kristallina fasta materialet för varje CO-jon₃^2- det finns två Na-joner⁺.

struktur

I den övre bilden är strukturen av Na representerad₂CO₃ anhydrid (även kallad kalcinerad soda). De lila sfärerna motsvarar Na ioner⁺, medan svart och rött för CO-joner₃^2-.

Karbonatjoner har en platt trigonal struktur, med syreatomerna i sina hörn.

Bilden ger ett panorama sett från ett högre plan. Najoner⁺ De är omgivna av sex syreatomer, som kommer från CO-jonerna₃^2-. Det är i Na₂CO₃ Anhydrid-natrium uppfyller en oktaedisk koordinationsgeometri (den är innesluten i mitten av en oktaedron).

Denna struktur kan emellertid också hysa vattenmolekyler, som interagerar med vätebindningar med trianglarna.

I själva verket hydrerar Na₂CO₃  (Na₂CO₃· 10H₂O, Na₂CO₃· 7H₂O, Na₂CO₃· H₂Eller, och andra) är rikligare än vattenfritt salt.

Termonatriten (Na₂CO₃· H₂O), natronen (Na₂CO₃· 10H₂O) och barnstol (Na₃(HCO₃) (CO₃) · 2H₂Eller de är de främsta naturliga källorna till natriumkarbonat, speciellt mineral trona, som representeras i den första bilden.

tillämpningar

Natriumkarbonat uppfyller många funktioner i människor, hem och industri, bland dessa funktioner ingår följande:

- Natriumkarbonat används i många rengöringsmedel. Detta beror på dess desinfektionsförmåga, dess förmåga att lösa upp fetter och dess egenskaper att mjuka vatten. Det är en del av tvättmedel som används i tvättmaskiner, automatiska diskmaskiner, glasrenare, fläckborttagare, blekmedel etc..

- Karbonatdesinfektionsmedlet kan användas på hårda, ojämna ytor, såsom golv, väggar, porslin och badkar, med undantag av glasfiber och aluminium som kan repas av det.

- Det används i vissa livsmedel för att förhindra kaka som kan uppstå i dessa.

- Det finns närvarande i olika personliga hygienprodukter, såsom bubbelbad, tandkräm och tvål.

- Det används i glasindustrin på grund av dess förmåga att sönderdela silikaterna.

- Den används vid underhåll av simbassänger, där den uppfyller en desinficerings- och pH-reglerande funktion.

- Hos människor används terapeutiskt vid behandling av surhet och dermatit.

- I veterinärmedicin används det vid behandling av ringmask och rensning av huden.

Hur är det gjort??

Natriumkarbonat kan tillverkas med användning av saltlösning från hav och kalksten (CaCO₃) i Solvay-processen. I den övre bilden visas ett diagram över processen, påpekar produktionsvägarna samt reagens, mellanhänder och produkter. Reagenserna är skrivna med gröna bokstäver och produkterna med röda bokstäver.

Uppföljningen av dessa reaktioner kan vara lite invecklad, men den globala ekvationen som indikerar endast reaktanterna och produkterna är:

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

CaCO₃ Den har en mycket stabil kristallin struktur, så det kräver ständigt mycket energi att sönderdela den i CO₂. Dessutom genererar denna process stora mängder CaCl₂ (kalciumklorid) och andra föroreningar, vars utsläpp påverkar kvaliteten på vatten och miljö.

Det finns också andra produktionsmetoder för natriumkarbonat i industriella miljöer, som Hou och Leblanc-processerna.

Numera är det hållbart att få det från sina naturliga mineraler, som är den mest rika av dessa.

Å andra sidan var den mest traditionella metoden odling och förbränning av växter och alger rik på natrium. Sedan bades askan med vatten och utsattes för uppvärmning tills produkten erhölls. Härifrån uppkom den berömda aska av läsk.

egenskaper

Na₂CO₃ är ett hygroskopiskt vitt fastämne, luktfritt, med en molekylvikt av 106 g / mol och en densitet av 2,54 g / ml vid 25 ° C.

Dess egenskaper förändras eftersom det innehåller en vattenmolekyl i sin kristallina struktur. Eftersom vatten kan bilda vätebroar och ionerna "öppet utrymme" mellan dem ökar kristallvolymen och hydratets densitet minskar. Till exempel för Na₂CO₃· 10H₂Eller dens densitet är 1,46 g / ml.

Na₂CO₃ smälter vid 851 ° C, sönderdelas enligt följande ekvation:

na₂CO₃(s) => Na₂O (s) + CO₂(G)

Återigen, trots att CO joner₃^2- och Na⁺ De skiljer sig åt i storlekar, deras elektrostatiska interaktioner är mycket effektiva och upprätthåller ett stabilt kristallint nätverk.

Vattenmolekyler "hindrar" dessa interaktioner och som ett resultat är hydrater mer mottagliga för sönderdelning än anhydrid.

Det är ett basalt salt; det vill säga upplöst i vatten ger en lösning med ett pH som är större än 7. Detta beror på hydrolysen av CO₃^2-, vars reaktion frigör OH^- i mitten:

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

Det är mycket lösligt i vatten och i polära lösningsmedel, såsom glycerol, glycerin, aceton, acetater och flytande ammoniak..

referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi I Elementen i grupp 1. (Fjärde upplagan, s. 265). Mc Graw Hill.
2. scifun.org. (2018). Natriumvätekarbonat och natriumkarbonat. Hämtad den 8 april 2018, från: scifun.org
3. Wikipedia. (2018). Natriumkarbonat. Hämtad den 8 april 2018, från: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Natriumkarbonat. Hämtad den 8 april 2018, från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash Hämtad den 8 april 2018, från: ciner.us.com
6. Qniemiec. (7 maj 2010). Solvay-processen. [Bild]. Hämtad från: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3 juli 2018). Allt du behöver veta om natriumkarbonit. Hämtad den 8 april 2018, från: thespruce.com
8. Net Industries. (2018). Natriumkarbonat - Användning av natriumkarbonat. Hämtad den 8 april 2018, från: science.jrank.org