NATRI CLORUA (NACL): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các clorua natri , còn được gọi là muối thường hoặc muối ăn, là một muối vô cơ nhị phân của các kim loại kiềm natri và clo halogen. Nó là thành phần lớn nhất của muối ăn và dạng khoáng chất của nó được gọi là halit. Công thức phân tử của nó là NaCl, và nó mô tả tỷ lệ cân bằng của các ion của nó (Na ⁺ Cl ^- ) chứ không phải của một phân tử rời rạc (Na-Cl)

Natri clorua là một chất rắn kết tinh màu trắng được tạo thành do sự kết hợp của natri, một kim loại màu trắng bạc, phản ứng dữ dội với nước và nguyên tố clo, một chất khí độc, ăn mòn và có màu xanh lục nhạt.

Nguồn: Pixabay

Hình trên cho thấy một phần tinh thể NaCl. Làm thế nào để từ hai nguyên tố nguy hiểm là Na và Cl ₂ có thể tạo thành muối ăn? Đầu tiên, phương trình hóa học cho sự hình thành của nó là:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

Câu trả lời nằm ở bản chất của liên kết trong NaCl. Là ion, các tính chất của Na ⁺ và Cl ^- khác theo đường chéo so với các tính chất của các nguyên tử trung hòa của chúng.

Natri là một nguyên tố quan trọng, nhưng ở dạng ion. Na ⁺ là cation ngoại bào chính với nồng độ xấp xỉ 140 mEq / l, và cùng với các anion đi kèm, Cl ^- và HCO ₃ ^- (bicacbonat), chịu trách nhiệm chính cho giá trị độ thẩm thấu và thể tích ngoại bào. .

Ngoài ra, Na ⁺ chịu trách nhiệm tạo ra và dẫn truyền xung thần kinh trong các sợi trục thần kinh, cũng như bắt đầu co cơ.

NaCl đã được sử dụng từ thời cổ đại để tạo hương vị cho thực phẩm và để bảo quản thịt, do khả năng tiêu diệt vi khuẩn và ngăn ngừa sự hư hỏng của nó.

Nó cũng cần thiết để sản xuất natri hydroxit (NaOH) và clo phân tử (Cl ₂ ), phản ứng NaCl với nước dưới sự thủy phân:

2H ₂ O (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (aq) + Cl ₂ (g) + H ₂ (g)

H ₂ (g) và NaOH tích tụ ở cực âm (-) . Khi đó, Cl ₂ (g) tích tụ ở cực dương (+ ). Natri hydroxit được sử dụng trong sản xuất xà phòng và clo trong sản xuất nhựa PVC.

Cấu trúc của natri clorua

Nguồn: Bởi Solid State, từ Wikimedia Commons

Trong hình trên, cấu trúc khối nhỏ gọn của natri clorua được biểu diễn. Những quả cầu màu xanh lục khổng lồ tương ứng với anion Cl ^- , trong khi những quả cầu màu trắng tương ứng với cation Na ⁺ . Lưu ý rằng tinh thể NaCl bao gồm một mạng lưới các ion được sắp xếp bằng tương tác tĩnh điện của chúng theo tỷ lệ 1: 1.

Mặc dù các thanh được hiển thị trong hình ảnh, các liên kết không phải là cộng hóa trị mà là ion. Việc sử dụng các thanh rất hữu ích khi hiển thị hình học phối trí xung quanh một ion. Ví dụ, trong trường hợp NaCl, mỗi Na ⁺ được bao quanh bởi sáu Cl ^- (bát diện màu trắng), và mỗi Cl ^- gồm sáu Na ⁺ (bát diện màu xanh lục).

Do đó, nó có một phối trí (6,6) mà các con số cho biết có bao nhiêu lân cận xung quanh mỗi ion. Con số bên phải cho biết các lân cận của Na ⁺ , trong khi số bên trái, các thành phần của Cl ^- .

Các cách biểu diễn khác bỏ qua việc sử dụng các thanh để làm nổi bật các khoảng trống bát diện trong cấu trúc, là kết quả của khoảng không gian giữa sáu anion Cl ^- (hoặc cation Na ⁺ ). Sự sắp xếp này được quan sát thấy trong các muối vô cơ đơn nguyên tử (MX) hoặc đa nguyên tử khác, và được gọi là muối đá quý.

Ô đơn vị

Ô đơn vị của muối mỏ là hình khối, nhưng những hình khối nào đại diện chính xác cho nó trong hình trên? Các khối bát diện đưa ra câu trả lời. Cả hai đều bao gồm một tổng số ô được tạo thành từ bốn hình khối nhỏ.

Các hình khối này có các phần của các ion ở đỉnh, cạnh và mặt của chúng. Nhìn kỹ hơn, một ion Na ⁺ nằm ở trung tâm và mười hai trong số chúng ở các cạnh. Một ion trên một cạnh có thể được chia sẻ bởi bốn khối. Vậy có 4 ion Na ⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Đối với ion Cl ^- , tám ion nằm ở đỉnh và sáu ở cạnh. Khi các ion ở các đỉnh chia sẻ không gian với tám hình khối khác và ở các cạnh với sáu, chúng ta có 4 ion Cl ^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Kết quả trên được diễn giải như sau: trong ô đơn vị NaCl có bốn cation Na ⁺ và bốn anion Cl ^- ; Tỷ lệ phù hợp với công thức hóa học (một Na ⁺ cho mỗi Cl ^- ).

Tính chất

Công thức phân tử

NaCl.

Trọng lượng phân tử

58,44 g / mol.

Mô tả vật lý

Một chất rắn kết tinh.

Màu sắc

Tinh thể không màu trong suốt hoặc bột kết tinh màu trắng.

Nếm thử

Độ mặn.

Điểm sôi

2,575 ° F ở 760 mmHg.

1,465 ° C.

Độ nóng chảy

1.474 ° F (800,7 ° C).

Cả điểm sôi và điểm nóng chảy đều phản ánh nhiệt lượng cần thiết để thắng năng lượng mạng tinh thể. Do đó, các phép đo này xác nhận tính chất ion của NaCl.

Khả năng hòa tan trong nước

Lớn hơn hoặc bằng 100 mg / ml ở 68ºF.

36,0 g / 100 ml ở 25 ° C.

Thực chất nó là một loại muối hút ẩm, giữ lại hơi ẩm từ môi trường.

Khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ

0,065 g / 100 mL etanol ở 25 ° C; 10 g / 100 g glixerol ở 25 ° C; 2,15 g / 100 mL amoniac lỏng ở 40 ° C; 1,4 g / 100 mL metanol ở 25 ° C; 7,15 g / 100 etylen glicol ở 25 ° C và 5,21 g / 100 g axit fomic ở 25 ° C.

Tỉ trọng

2,165 g / cm ³ ở 77 ° C.

Áp suất hơi

1 mmHg ở 1,589ºF.

Ổn định

Nó ổn định trong các điều kiện bảo quản khuyến nghị.

Sự phân hủy

Khi nung đến nhiệt độ cao, nó bị phân hủy, tạo ra hơi axit clohydric và dinatri oxit.

Độ nhớt

Độ nhớt của dung dịch bão hòa 1,93 mPa-s.

Ăn mòn

Nó có tính ăn mòn đối với nhiều kim loại.

độ pH

6,7 đến 7,3 trong dung dịch nước.

Các ứng dụng

Trong thực phẩm

-Sodium clorua đã được sử dụng từ thời cổ đại để cải thiện mùi vị của thực phẩm và để bảo quản. Ướp muối là một cách để bảo quản thịt khỏi tác động của vi khuẩn, vì nó làm chậm quá trình phân hủy protein.

- Mặt khác, muối làm tăng độ thẩm thấu xung quanh thịt, gây ra hiện tượng hấp thụ nước của vi khuẩn gây ra hiện tượng đào thải chúng.

Sử dụng công nghiệp

Ngành công nghiệp thực phẩm

-Trong ngành công nghiệp thực phẩm, muối được sử dụng như một chất điều vị, phụ gia kiểm soát quá trình lên men, chất kiểm soát kết cấu và chất tạo màu. Ví dụ, muối được thêm vào để làm nổi bật màu sắc của thịt xông khói, giăm bông và các sản phẩm thịt khác.

-Muối đóng vai trò là chất kết dính trong sản xuất xúc xích. Nó góp phần hình thành một loại gel kết dính bao gồm thịt, mỡ và độ ẩm.

-Trong quá trình chế biến bột làm bánh mì, người ta cho muối vào trong quá trình nướng để kiểm soát tốc độ lên men của bột bánh mì. Nó cũng được sử dụng để tăng cường gluten và như một chất tăng hương vị, cũng như nhân bánh nướng.

- Được sử dụng trong sản xuất ngũ cốc ăn sáng, bột trộn hoặc chế biến sẵn, khoai tây chiên, thức ăn cho chó và mèo, v.v.

Tổng hợp hóa học

- Natri clorua được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất natri hiđroxit và clo, do đó chúng rất hữu ích trong nhiều ngành công nghiệp hóa chất.

-Muối được sử dụng trong quá trình chế biến các kim loại khác nhau, ví dụ như nhôm, đồng, thép và vanadi. Nó cũng được sử dụng để sản xuất natri clorat, sau này được sử dụng trong quá trình tổng hợp clo điôxít, một chất tẩy trắng dựa trên ôxy. Chlorine dioxide ít gây hại cho môi trường hơn các chất tẩy trắng khác.

Trong ngành công nghiệp da

-Muối được sử dụng để ức chế hoạt động của vi khuẩn bên trong da, cũng như giúp bù nước cho chúng.

Trong ngành dệt may

-Muối được sử dụng làm chất kết dính trong nhuộm vải. Nó được sử dụng như một loại nước muối rửa để loại bỏ các chất bẩn hữu cơ và tạo ra điện tích dương trên bề mặt vải cho phép thuốc nhuộm tích điện âm liên kết.

Trong ngành công nghiệp dầu mỏ

-Trong thăm dò dầu khí, muối là thành phần quan trọng của dung dịch khoan giếng. Nó được sử dụng để keo tụ và tăng tỷ trọng của chất lỏng khoan, cho phép vượt qua áp suất khí cao trong giếng cần đạt được. Ngoài ra, muối duy trì độ bão hòa của chất lỏng khoan.

-Muối giúp nén chặt đất làm đường. Giảm sự dịch chuyển gây ra trong lòng đất do thay đổi độ ẩm và lưu lượng ô tô.

Trong nhà

Muối đã được sử dụng bằng cách chà xát trong việc làm sạch bề mặt, nồi và chảo. Cũng trong việc ngăn ngừa nấm mốc và như một chất tẩy vết bẩn. Nó cũng được sử dụng trong nhiều nhãn hiệu dầu gội đầu và kem đánh răng.

Sử dụng khác

Trên những con đường

- Đề phòng tuyết rơi, các con đường được phủ bằng nước muối, ngăn chặn sự kết dính của băng với mặt đường. Để rã đông, hỗn hợp nước muối và muối được sử dụng, và đôi khi các thành phần hóa học khác như magiê hoặc clorua canxi được thêm vào. Việc sử dụng muối và nước muối không hiệu quả ở nhiệt độ dưới -10 ºC.

Thêm muối làm giảm điểm đông lạnh, một tính chất tương đồng của các dung dịch, do đó cản trở sự hình thành băng theo một cách nhất định.

-Vì tính chất hút ẩm của nó, muối được sử dụng như một chất hút ẩm rẻ tiền.

Trong nhựa dùng để làm mềm nước

Nước cứng có chứa các ion canxi và magiê cản trở hoạt động của xà phòng và gây đóng cặn các vật liệu kiềm trên các thiết bị và đường ống khác nhau. Trong làm mềm nước, nhựa trao đổi ion được sử dụng. Muối được sử dụng trong việc chuẩn bị và tái sinh nhựa.

Trong bình chữa cháy

Natri clorua được sử dụng trong bình chữa cháy để chữa cháy trong đó có các kim loại dễ cháy, chẳng hạn như magiê, kali, natri và hợp kim NK.

Muối hoạt động như một chất tản nhiệt và cũng tạo thành một lớp vỏ hạn chế sự xâm nhập của oxy vào đám cháy.

Trong kính

Tinh thể natri clorua được sử dụng trong các thành phần quang học như cửa sổ và lăng kính, đặc biệt là đối với ánh sáng hồng ngoại. Tuy nhiên, vì muối rất hút ẩm, một loại sương giá được tạo ra để bao phủ các thấu kính. Vì lý do này, thấu kính natri clorua đã được thay thế bằng thấu kính kẽm selenua (ZnSe).

Sử dụng trị liệu

Cung cấp lượng muối thiếu trong cơ thể

-Khi cơ thể bị cạn kiệt Na ⁺ , phải thay thế để duy trì độ thẩm thấu ngoại bào, dẫn truyền thần kinh và co cơ.

-NaCl được sử dụng trong điều trị và ngăn ngừa tình trạng thiếu natri và clo, do đổ mồ hôi quá nhiều khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Nó cũng được sử dụng trong trường hợp bài niệu quá mức hoặc hạn chế quá nhiều nước muối.

- Cung cấp qua đường tĩnh mạch dung dịch NaCl 045% được sử dụng trong điều trị bệnh đái tháo đường siêu âm. Nó thực hiện chức năng bù nước và đánh giá tình trạng chức năng thận.

- Tiêm các dung dịch ưu trương, có nồng độ NaCl lớn hơn 0,9% w / v,

-Chúng được sử dụng khi thiếu Na ⁺ nghiêm trọng , là sự phục hồi của ion cần thiết. Hạ natri máu này có thể là hậu quả của việc điều trị bằng chất điện giải tự do hoặc với nồng độ Na ⁺ .

Hạ natri máu cũng có thể do uống quá nhiều nước, không được kiểm soát do chức năng thận không đủ.

Trong các phương pháp điều trị và sử dụng độc đáo

-NaCl dung dịch hít được sử dụng để pha loãng thuốc được sử dụng trong quá trình phun khí dung. Nó cũng được sử dụng để rửa khí quản và tưới tiêu. Dung dịch nước muối 0,9% được dùng để xịt mũi.

Dung dịch NaCl -20% được sử dụng để đặt túi ối trong ổ bụng, do đó gây sẩy thai muộn trong ba tháng thứ hai của thai kỳ.

-Sodium clorua có thể được sử dụng như một chất khử trùng tại chỗ. Nhờ khả năng thẩm thấu, nó có khả năng khử nước của một loạt vi rút và vi khuẩn ở trạng thái không bão hòa; do đó, nó được sử dụng như một chất khử trùng giảm đau để khử trùng vết thương.

Độc tính

Nuốt phải

Nó chỉ gây hại cho sức khỏe nếu uống nhiều và trong thời gian dài. Trong những trường hợp này, tăng natri máu sẽ xảy ra với sự gia tăng thể tích ngoại bào do đó dẫn đến tăng huyết áp động mạch.

Kích ứng và tiếp xúc cơ thể

Nó chỉ có tác dụng độc hại nếu hít phải rất cao. Tiếp xúc quá nhiều với da có thể khiến da bị khô. Cuối cùng, nó gây kích ứng nhất thời khi tiếp xúc với mắt.

Người giới thiệu

1. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. (Tái bản lần thứ tư., Tr. 84, 90, 93, 263). Đồi Mc Graw.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Hóa học. (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Learning, tr 482-483.
3. Natri clorua. (2018). Natri Clorua: Lợi ích, Công dụng, Tính chất, Rủi ro. Lấy từ: sodium chloride.org
4. PubChem. (2018). Natri clorua. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Natri clorua. Lấy từ: en.wikipedia.org
6. Yếu tố Mỹ. (2018). Natri clorua. Lấy từ: americanelements.com