נתרן פחמתי (Na2CO3) מבנה, שימושים ומאפיינים

ה סודיום פחמתי (Na₂CO₃₎ זהו מלח אנאורגני של נתרן, מתכת אלקלי וחומצה פחמנית. זה ידוע גם בעולם כמו אפר סודה. האגמים והפעילויות הוולקניות העשירו את הקרקע עם נתרן, שממנו ניזונים הצמחים; ואז, אחרי השריפה, צמחים אלה פיזרו את האפר הפחמני.

איך זה מלח של נתרן מתכתי להתעורר? Pure Sodium יש תצורה valence [Ne] 3s¹. האלקטרון של מסלול 3S¹ הוא משוחרר בקלות על ידי אלמנטים אחרים של הטבע (כגון גופרית, חמצן, כלור, פלואור, וכו '), יצירת תרכובות מינרלים שבו יון יון יציב משתתף⁺.

Na⁺ זה מלווה מינים יוניים אחרים אלה מוצקים; מבין אלה, סודיום פחמתי הוא רק אחד הנוכחים יותר בטבע. מאז הוא היה בשימוש בכל התרבויות לאורך הדורות. הציוויליזציות הללו מצאו את המאפיינים האפרפרים הלבנים האפורים האלה עבור בתיהם ואנשיהם.

מאפיינים אלה סימנו את השימושים שלהם, אשר כיום לשמור על היבטים מסורתיים של העבר, ואחרים מותאמים לצרכים הנוכחיים.

סודיום קרבונט הוא בשפע מאוד בטבע, ואולי גם בשטחים אחרים מחוץ לכדור הארץ, כגון כמה ירחים של מערכת השמש.

אינדקס

• 1 נוסחה
• מבנה
• 3 שימושים
• 4 איך עושים את זה??
• 5 מאפיינים
• 6 הפניות

נוסחה

הנוסחה הכימית של סודיום קרבונט הוא Na₂CO₃. איך זה מתפרש? זה אומר כי, מוצק גבישי, עבור כל יון₃^2- יש שני יונים Na⁺.

מבנה

בתמונה העליונה מייצג את המבנה של Na₂CO₃ אנהידריד (הנקרא גם סודה קלוינית). הספירות הסגולות מתאימות יונים Na⁺, בעוד שחור ואדום יונים CO₃^2-.

יוני קרבונט יש מבנה טריגווני שטוח, עם אטומי חמצן על הקודקודים שלהם.

התמונה מעניקה פנורמה הנראית ממישור גבוה יותר. יונים⁺ הם מוקפים בשישה אטומי חמצן, המגיעים מן היונים₃^2-. כלומר, ב Na₂CO₃ Anhydride נתרן פוגש גיאומטריה תיאום octahedral (הוא עטוף במרכז אוקטהדרון).

עם זאת, מבנה זה מסוגל גם דיור מולקולות מים, אינטראקציה על ידי קשרים מימן עם הקודקודים של המשולשים.

למעשה, Na hydrates₂CO₃  (Na₂CO₃PAGE 12ay₂ללא שם: הו, Na₂CO₃· 7H₂ללא שם: הו, Na₂CO₃· ח₂או, ואחרים) שופעים יותר ממלח נטול מים.

תרמונאטריט (Na₂CO₃· ח₂O), את natron (Na₂CO₃PAGE 12ay₂O) ואת highchair (Na₃(HCO₃)₃) · 2H₂או שהם המקור הטבעי העיקרי של סודיום פחמתי, במיוחד טרונה המינרלים, המיוצגים בתמונה הראשונה.

שימושים

סודיום קרבונט ממלא פונקציות רבות אנשים, בתים ותעשייה, בין הפונקציות האלה כוללים את הפעולות הבאות:

- סודיום קרבונט משמש במוצרי ניקוי רבים. זאת בשל יכולת החיטוי שלה, היכולת שלה להמיס שומנים ואת הרכוש של ריכוך מים. זה חלק דטרגנטים המשמשים מכבסות, מדיחי כלים אוטומטיים, חומרי ניקוי זכוכית, מסיר כתמים, bleaches, וכו '.

- החיטוי הקרבונט יכול לשמש על משטחים קשים, לא מחוספסים, כגון רצפות, קירות, חרסינה ואמבטיות, למעט פיברגלס ואלומיניום, אשר ניתן לגרד על ידי זה.

- הוא משמש במזינים מסוימים כדי למנוע caking שעלולים להתרחש אלה.

- הוא קיים במוצרי טיפוח שונים, כגון אמבטיות בועה, משחות שיניים וסבונים.

- הוא משמש בתעשיית הזכוכית בשל יכולתה לפרק את סיליקטים.

- הוא משמש תחזוקה של בריכות שחייה, שם הוא ממלא חיטוי pH ויסות פונקציה.

- בבני אדם הוא משמש טיפולית לטיפול בחומציות ובדרמטיטיס.

- ברפואה וטרינרית היא משמשת לטיפול גזזת וניקוי של העור.

איך עושים את זה??

סודיום קרבונט יכול להיות מיוצר באמצעות מלח מלוחים ואבן גיר (CaCO₃) בתהליך Solvay. בתמונה העליונה מוצג תרשים של התהליך, המצביע על נתיבי הייצור, כמו גם ריאגנטים, מתווכים ומוצרים. ריאגנטים נכתבים באותיות ירוקות, ואת המוצרים עם אותיות אדומות.

המעקב אחר תגובות אלו יכול להיות מסובך מעט, אך המשוואה הגלובלית שמציינת רק את המגיבים ואת המוצרים היא:

2NaCl (aq) + CaCO₃(ים) <=> Na₂CO₃(ים) + CaCl₂(ac)

הקאקו₃ יש לה מבנה גבישי יציב מאוד, כך שהוא דורש כל הזמן הרבה אנרגיה כדי לפרק אותו לתוך CO₂. בנוסף, תהליך זה מייצר כמויות גדולות של CaCl₂ (סידן כלורי) וזיהומים אחרים, שפליטתם משפיעה על איכות המים והסביבה.

יש גם שיטות ייצור אחרות עבור סודיום פחמתי בהגדרות תעשייתיות, כגון תהליכים Ho ו Leblanc.

כיום זה בר קיימא כדי לקבל את זה מינרלים טבעיים שלה, להיות trona השופע ביותר של אלה.

מאידך, השיטה המסורתית ביותר היתה טיפוח וצריבת צמחים ואצות עשירות בנתרן. לאחר מכן, האפר היה שטוף במים ונתונה חימום עד המוצר התקבל. מכאן התעורר האפר המפורסם של הסודה.

מאפיינים

Na₂CO₃ הוא מוצק לבן מוצק, חסר ריח, עם משקל מולקולרי של 106 גרם / מול וצפיפות של 2.54 גרם / מ"ל ​​על 25 מעלות צלזיוס.

המאפיינים שלה משתנים כפי שהיא משלבת מולקולת מים לתוך המבנה הגבישי שלה. כמו מים יכולים ליצור גשרי מימן ואת היונים "שטח פתוח" ביניהם, נפח הגביש גדל ואת צפיפות של הידראט פוחתת. לדוגמה, עבור Na₂CO₃PAGE 12ay₂או, צפיפותו היא 1.46 גרם / מ"ל.

Na₂CO₃ נמס ב 851 ° C, decomposing על פי המשוואה הבאה:

Na₂CO₃(ים) => Na₂O (ים) + CO₂(ז)

שוב, למרות העובדה כי יונים CO₃^2- ו Na⁺ הם שונים בגדלים, האינטראקציות האלקטרוסטטיות שלהם הם יעילים מאוד לשמור על רשת גבישית יציבה.

מולקולות מים "מעכבות" את האינטראקציות הללו, וכתוצאה מכך, הידרטים רגישים יותר לפירוק מאשר אנהידריד.

זהו מלח בסיסי; כלומר, מומס במים יוצר פתרון עם pH יותר מ 7. זה נובע הידרוליזה של CO₃^2-, אשר התגובה משחררת OH^- באמצע:

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

הוא מסיס מאוד במים ובממיסים קוטביים, כגון גליצרול, גליצרין, אצטון, אצטט ואמוניה נוזלית..

הפניות

1. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית באלמנטים של הקבוצה 1. (מהדורה רביעית, עמ '265). מק גרב היל.
2. scifun.org (2018). נתרן מימן קרבונט ונתרן קרבונט. מאוחסן ב -8 באפריל 2018, מתוך: scifun.org
3. ויקיפדיה. (2018). סודיום קרבונט. אוחזר ב -8 באפריל 2018, מ: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). סודיום קרבונט. ב -8 באפריל 2018, מתוך: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Ciner משאבים Corporation. (2018). סודה אש מאוחסן ב -8 באפריל 2018, מ: ciner.us.com
6. קנימייץ ' (7 במאי 2010). תהליך Solvay. [איור] מקור: ויקימדיה
7. פלטייה ק '(3 ביולי 2018). כל מה שאתה צריך לדעת על נתרן Carbonite. אחזור ב -8 באפריל 2018, מ: thespruce.com
8. תעשיות נטו. (2018). נתרן קרבונט - שימושים של קרבונט נתרן. נאסף ב -8 באפריל 2018, מתוך: science.jrank.org