Các cacbonat natri (Na 2 CO 3) là một muối vô cơ của natri, kim loại kiềm và axit carbonic. Nó còn được gọi là tro soda trên toàn thế giới. Các hồ và các hoạt động núi lửa đã làm giàu natri cho đất, từ đó cây cối được nuôi dưỡng; sau đó, sau một trận hỏa hoạn, những nhà máy này đã phát tán tro cacbonat.
Làm thế nào để muối này tạo ra từ natri kim loại? Natri nguyên chất có cấu hình hóa trị 3s 1 . Electron của obitan 3s 1 dễ bị tách ra bởi các nguyên tố khác trong tự nhiên (như lưu huỳnh, oxi, clo, flo, …), tạo thành các hợp chất khoáng trong đó có sự tham gia của ion bền Na + .
Na + đi kèm với các ion khác trong các chất rắn này; Trong số này, natri cacbonat chỉ là một trong tự nhiên. Kể từ đó nó đã được sử dụng trong tất cả các nền văn minh trong suốt các thời đại. Những nền văn minh này đã tìm thấy trong bột màu trắng xám này những đặc tính có lợi cho ngôi nhà và con người của họ.
Những đặc tính này đánh dấu công dụng của nó, mà ngày nay vẫn duy trì các khía cạnh truyền thống của quá khứ và những đặc tính khác thích ứng với nhu cầu hiện tại.
Natri cacbonat có rất nhiều trong tự nhiên, và có lẽ cũng có ở các vùng lãnh thổ khác ngoài hành tinh Trái đất, chẳng hạn như một số mặt trăng của hệ mặt trời.
Công thức
Công thức hóa học của natri cacbonat là Na 2 CO 3 . Nó được giải thích như thế nào? Có nghĩa là trong chất rắn kết tinh, cứ mỗi ion CO 3 2– thì có hai ion Na + .
Kết cấu
Hình ảnh trên cho thấy cấu trúc của anhydrit Na 2 CO 3 (còn được gọi là soda nung). Các quả cầu màu tím tương ứng với các ion Na + , trong khi các quả cầu màu đen và đỏ tương ứng với các ion CO 3 2– .
Các ion cacbonat có cấu trúc tam giác phẳng, với các nguyên tử oxy ở các đỉnh của chúng.
Hình ảnh cung cấp một bức tranh toàn cảnh nhìn từ một mặt phẳng cao hơn. Các ion Na + được bao quanh bởi sáu nguyên tử oxy, đến từ các ion CO 3 2– . Tức là, natri anhiđrit Na 2 CO 3 đáp ứng một dạng hình học phối trí bát diện (nó nằm ở tâm của một khối bát diện).
Tuy nhiên, cấu trúc này cũng có khả năng chứa các phân tử nước, tương tác bằng liên kết hydro với các đỉnh của hình tam giác.
Trên thực tế, các hiđrat của Na 2 CO 3 (Na 2 CO 3 · 10H 2 O, Na 2 CO 3 · 7H 2 O, Na 2 CO 3 · H 2 O, và các chất khác) có nhiều hơn muối khan.
Thermonatrit (Na 2 CO 3 · H 2 O), natron (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) và trone (Na 3 (HCO 3 ) (CO 3 ) · 2H 2 O là các nguồn tự nhiên chính của cacbonat natri, đặc biệt là khoáng chất trona, được thể hiện trong hình đầu tiên.
Các ứng dụng
Natri cacbonat đáp ứng nhiều chức năng trong con người, gia đình và công nghiệp, trong số những chức năng này, nổi bật là:
- Natri cacbonat được sử dụng trong nhiều sản phẩm tẩy rửa. Điều này là do khả năng khử trùng của nó, khả năng hòa tan chất béo và đặc tính làm mềm nước của nó. Nó là một phần của chất tẩy rửa được sử dụng trong tiệm giặt là, máy rửa bát tự động, chất tẩy rửa kính, chất tẩy vết bẩn, chất tẩy trắng, v.v.
- Chất khử trùng cacbonat có thể được sử dụng trên các bề mặt cứng không gồ ghề, chẳng hạn như sàn nhà, tường, sứ và bồn tắm, ngoại trừ sợi thủy tinh và nhôm có thể bị trầy xước bởi nó.
- Nó được sử dụng trong một số thực phẩm để tránh đóng cục có thể xảy ra trong những thực phẩm này.
- Nó có mặt trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân khác nhau, chẳng hạn như bồn tắm bong bóng, kem đánh răng và xà phòng.
- Nó được sử dụng trong công nghiệp thủy tinh do khả năng phân hủy silicat.
- Nó được sử dụng trong việc bảo trì bể bơi, nơi nó thực hiện chức năng khử trùng và điều chỉnh độ pH.
- Ở người, nó được sử dụng trị liệu trong điều trị chứng ợ nóng và viêm da.
- Trong thú y, nó được sử dụng để điều trị bệnh hắc lào và làm sạch da.
Nó được thực hiện như thế nào?
Natri cacbonat có thể được sản xuất bằng cách sử dụng nước muối từ biển và đá vôi (CaCO 3 ) trong quá trình Solvay. Trong hình trên, một sơ đồ của quy trình được minh họa chỉ ra các tuyến sản xuất, cũng như thuốc thử, trung gian và sản phẩm. Thuốc thử được viết bằng chữ xanh, và sản phẩm có chữ đỏ.
Theo dõi các phản ứng này có thể hơi phức tạp, nhưng phương trình tổng thể chỉ cho biết các chất phản ứng và sản phẩm là:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
CaCO 3 có cấu trúc tinh thể rất bền vững, vì vậy nó liên tục cần nhiều năng lượng để phân hủy nó thành CO 2 . Ngoài ra, quá trình này tạo ra một lượng lớn CaCl 2 (clorua canxi) và các tạp chất khác, mà việc thải ra của chúng ảnh hưởng đến chất lượng nước và môi trường.
Ngoài ra còn có các phương pháp sản xuất natri cacbonat khác trong các cơ sở công nghiệp, chẳng hạn như quy trình Hou và Leblanc.
Ngày nay, việc lấy nó từ các khoáng chất tự nhiên là bền vững, trona có nhiều nhất trong số này.
Mặt khác, phương pháp truyền thống hơn bao gồm việc trồng và đốt các loại thực vật và tảo giàu natri. Sau đó, tro được tắm bằng nước và đem nung cho đến khi thu được sản phẩm. Từ đây ra đời loại soda tro nổi tiếng.
Tính chất
Na 2 CO 3 là chất rắn màu trắng không mùi, hút ẩm, có khối lượng phân tử là 106 g / mol và khối lượng riêng là 2,54 g / mL ở 25ºC.
Tính chất của nó thay đổi khi nó kết hợp một phân tử nước vào cấu trúc tinh thể của nó. Vì nước có thể hình thành các liên kết hydro và các ion "tạo khoảng trống" giữa chúng, thể tích của tinh thể tăng lên và mật độ của hydrat giảm. Ví dụ, đối với Na 2 CO 3 · 10H 2 O, khối lượng riêng của nó là 1,46 g / mL.
Na 2 CO 3 nóng chảy ở 851 ºC, phân hủy theo phương trình sau:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
Một lần nữa, mặc dù các ion CO 3 2– và Na + khác nhau về kích thước, nhưng tương tác tĩnh điện của chúng rất hiệu quả và duy trì một mạng tinh thể ổn định.
Các phân tử nước "cản trở" những tương tác này và kết quả là hydrat dễ bị phân hủy hơn anhydrit.
Nó là một muối cơ bản; nghĩa là, khi hòa tan trong nước, nó tạo ra dung dịch có pH lớn hơn 7. Điều này là do sự thủy phân của CO 3 2– , phản ứng của chúng giải phóng OH - trong môi trường:
CO 3 2– (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
Nó rất dễ hòa tan trong nước và trong các dung môi phân cực, chẳng hạn như glycerol, glycerin, axeton, axetat và amoniac lỏng.
Người giới thiệu
- Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. Trong Các yếu tố của nhóm 1. (Tái bản lần thứ tư., Tr. 265). Đồi Mc Graw.
- scifun.org. (2018). Natri hydro cacbonat & natri cacbonat. Được lấy vào ngày 8 tháng 4 năm 2018, từ: scifun.org
- Wikipedia. (2018). Sô đa. Truy cập ngày 08 tháng 4 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
- PubChem. (2018). Sô đa. Được truy cập vào ngày 8 tháng 4 năm 2018, từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash. Được lấy vào ngày 8 tháng 4 năm 2018, từ: ciner.us.com
- Qniemiec. (Ngày 7 tháng 5 năm 2010). Quá trình Solvay. . Khôi phục từ: Wikimedia.org
- Peltier K. (ngày 3 tháng 7 năm 2018). Mọi thứ bạn cần biết về natri cacbonit. Được lấy vào ngày 8 tháng 4 năm 2018, từ: thespruce.com
- Net Industries. (2018). Natri cacbonat - Công dụng của Natri cacbonat. Được lấy vào ngày 8 tháng 4 năm 2018, từ: science.jrank.org