CHLORID SODNÝ (NACL): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Chlorid sodný , tiež známy ako kuchynskej soli alebo stolovej soli, je binárny anorganická soľ kovového sodíka a chlóru halogén alkalického. Je to najväčšia zložka jedlej soli a jej minerálna forma je známa ako halit. Jeho molekulový vzorec je NaCl a opisuje stechiometrický podiel jeho iónov (Na ⁺ Cl ^- ) a nie podiel diskrétnej molekuly (Na-Cl).

Chlorid sodný je biela kryštalická tuhá látka, ktorá sa vytvára kombináciou sodíka, strieborno-bieleho kovu, ktorý prudko reaguje s vodou, a prvku chlór, jedovatého, leptavého a bledého zeleného plynu.

Zdroj: Pixabay

Horný obrázok ukazuje časť kryštálov NaCl. Ako je možné, že z dvoch prvkov, ako nebezpečný je Na a Cl ₂ , jedlej soli môže byť vytvorená? Po prvé, chemická rovnica na jej vytvorenie je:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (y)

Odpoveď spočíva v povahe väzby v NaCl. Keďže sú iónové, vlastnosti Na ⁺ a Cl ^- sú diagonálne odlišné od vlastností ich neutrálnych atómov.

Sodík je životne dôležitým prvkom, ale vo svojej iónovej forme. Na ⁺ je hlavný extracelulárnej katión v koncentrácii približne 140 mmol / l, a spoločne so sprievodnými anióny, Cl ^- a HCO ₃ ^- (bikarbonát), sú hlavné zodpovednosť za hodnoty osmolarity a objemu extracelulárnej ,

Okrem toho je Na ⁺ zodpovedný za vytváranie a vedenie nervového impulzu v neurónových axónoch, ako aj za začatie svalovej kontrakcie.

NaCl sa používa už od pradávna na ochutenie potravín a na konzervovanie mäsa vďaka svojej schopnosti ničiť baktérie a predchádzať kazeniu.

Je tiež nevyhnutné pre výrobu hydroxidu sodného (NaOH) a molekulárneho chlóru (Cl ₂ ), sa nechá reagovať NaCl vodou pod hydrolýzou:

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

H ₂ (g) a hydroxidu sodného sa akumulujú v katóde (-) . Medzitým, Cl ₂ (g), sa hromadia na anóde (+ ). Hydroxid sodný sa používa pri výrobe mydiel a chlóru pri výrobe plastov z PVC.

Štruktúra chloridu sodného

Zdroj: Solid State z Wikimedia Commons

Na hornom obrázku je znázornená kompaktná kubická štruktúra chloridu sodného. Objemné zelené gule zodpovedajú Cl ^- aniónom , zatiaľ čo biele sú katiónom Na ⁺ . Všimnite si, ako kryštál NaCl pozostáva zo siete iónov usporiadaných podľa ich elektrostatických interakcií v pomere 1: 1.

Aj keď sú na obrázku znázornené stĺpce, väzby nie sú kovalentné, ale iónové. Použitie tyčiniek je užitočné pri ukazovaní koordinačnej geometrie okolo iónu. Napríklad v prípade NaCl je každý Na ⁺ obklopený šiestimi Cl ^- (oktaedrón bielej farby) a každý Cl ^- šiestich Na ⁺ (oktaedron zelenej farby).

Preto má koordináciu (6,6), ktorej čísla naznačujú, koľko susedov obklopuje každý ión. Číslo vpravo označuje susedov Na ⁺ , zatiaľ čo číslo vľavo, skupiny Cl ^- .

Iné znázornenia vynechávajú použitie stĺpcov na zvýraznenie osemstenných dutín v štruktúre, ktoré sú výsledkom intersticiálneho priestoru medzi šiestimi zabalenými Cl ^- aniónmi (alebo katiónmi Na ⁺ ). Toto usporiadanie je pozorované v iných mono (MX) alebo polyatomických anorganických soliach a nazýva sa drahokamová soľ.

Jednotková bunka

Jednotková bunka kamennej soli je kubická, ale ktoré kocky ju presne znázorňujú na obrázku vyššie? Oktahedróny dávajú odpoveď. Obe pokrývajú celú bunku tvorenú štyrmi malými kockami.

Tieto kocky majú časti iónov na svojich vrcholoch, hranách a plochách. Pri pohľade zblízka je jeden Na ⁺ ión umiestnený v strede a dvanásť z nich na okrajoch. Ión na okraji môže zdieľať štyri kocky. Existujú teda 4 ióny Na ⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

V prípade Cl ^- iónov je osem umiestnených na vrcholoch a šesť na okrajoch. Pretože ióny umiestnené na vrcholoch zdieľajú priestor s ôsmimi ďalšími kockami a na okrajoch so šiestimi, máme 4 Cl ^- ióny (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Tento výsledok je interpretovaný nasledovne: v jednotkovej bunke NaCl existujú štyri Na ⁺ katiónov a štyri Cl ^- anióny ; pomer, ktorý súhlasí s chemickým vzorcom (jeden Na ⁺ pre každý Cl ^- ).

vlastnosti

Molekulárny vzorec

NaCl.

Molekulová hmotnosť

58,44 g / mol.

Fyzický popis

Kryštalická pevná látka.

farba

Priehľadné bezfarebné kryštály alebo biely kryštalický prášok.

príchuť

Slaná.

Bod varu

2,575 ° F pri 760 mmHg.

1 465 ° C

Bod topenia

1 474 ° F (800,7 ° C).

Teplota varu aj teplota topenia odrážajú teplo potrebné na prekonanie kryštalickej mriežkovej energie. Preto tieto merania potvrdzujú iónový charakter NaCl.

Rozpustnosť vo vode

Väčší alebo rovný 100 mg / ml pri 68 oF.

36,0 g / 100 ml pri 25 ° C

V skutočnosti je to hygroskopická soľ, ktorá zadržuje vlhkosť z prostredia.

Rozpustnosť v organických rozpúšťadlách

0,065 g / 100 ml etanolu pri 25 ° C; 10 g / 100 g glycerolu pri 25 ° C; 2,15 g / 100 ml tekutého amoniaku pri 40 ° C; 1,4 g / 100 ml metanolu pri 25 ° C; 7,15 g / 100 etylénglykolu pri 25 ° C a 5,21 g / 100 g kyseliny mravčej pri 25 ° C.

Hustota

2,165 g / cm ³ pri 77 ° C

Tlak vodnej pary

1 mmHg pri 1 589 ° F.

stabilita

Pri odporúčaných skladovacích podmienkach je stabilný.

rozklad

Pri zahrievaní na vysoké teploty sa rozkladá a uvoľňuje pary kyseliny chlorovodíkovej a oxidu dvojsodného.

Viskozita

Viskozita nasýtených roztokov 1,93 mPa-s.

korózie

Je korozívna pre mnoho kovov.

pH

6,7 až 7,3 vo vodnom roztoku.

aplikácia

V potrave

- Chlorid sodný sa používa už od pradávna na zlepšenie chuti jedla a jeho konzerváciu. Solenie mäsa je spôsob, ako ho chrániť pred bakteriálnymi účinkami, pretože spomaľuje rozklad bielkovín.

- Na druhej strane soľ zvyšuje osmolaritu okolo mäsa, čo spôsobuje absorpciu baktérií osmózou vody a spôsobuje ich odstránenie.

Priemyselné použitie

Potravinársky priemysel

- V potravinárskom priemysle sa soľ používa ako zvýrazňovač chuti, aditívum na kontrolu fermentácie, činidlo na reguláciu textúry a vývojka farieb. Napríklad sa pridáva soľ na vyfarbenie slaniny, šunky a iných mäsových výrobkov.

- Soľ slúži ako spojivo pri výrobe párkov. Prispieva k tvorbe spojivového gélu zloženého z mäsa, tuku a vlhkosti.

- Pri spracovaní múky na výrobu chleba sa počas pečenia pridáva soľ na kontrolu rýchlosti vytekania chlebového cesta. Používa sa tiež na posilnenie lepku a ako zvýrazňovač chuti a tiež ako náplň do pečiva.

-Používa sa na výrobu raňajok obilnín, zmiešaných alebo upravených múčok, zemiakových lupienkov, krmiva pre psov a mačky atď.

Chemická syntéza

- Chlorid sodný sa používa ako surovina pri výrobe hydroxidu sodného a chlóru, ktoré sú zase užitočné v mnohých chemických odvetviach.

- Soľ sa používa pri spracovaní rôznych kovov, napríklad hliníka, medi, ocele a vanádu. Používa sa tiež na výrobu chlorečnanu sodného, ​​ktorý sa neskôr používa pri syntéze oxidu chloričitého, bielidla na báze kyslíka. Oxid chloričitý je menej škodlivý pre životné prostredie ako iné bielidlá.

V kožiarskom priemysle

- Soľ sa používa na inhibíciu bakteriálneho pôsobenia vo vnútri pokožky a na pomoc pri ich rehydratácii.

V textilnom priemysle

- Soľ sa používa ako moridlo pri farbení tkanín. Používa sa ako oplach soľanky na odstránenie organických kontaminantov a na vytvorenie pozitívneho náboja na povrchu textílií, ktorý umožňuje väzbu negatívne nabitých farbív.

V ropnom priemysle

- Pri prieskume ropy a plynu je soľ dôležitou súčasťou dobre vyvŕtaných tekutín. Používa sa na flokuláciu a zvýšenie hustoty vŕtacích kvapalín, čo umožňuje prekonať vysoké tlaky plynu v jamkách, ktoré sa majú dosiahnuť. Okrem toho soľ udržuje saturáciu vŕtacej kvapaliny.

- Soľ pomáha zhutňovať pôdu, na ktorej sú vybudované cesty. Znižuje posun spôsobený v podloží zmenami vlhkosti a automobilovou premávkou.

Doma

Soľ sa používa trením na čistenie povrchov, hrncov a panvíc. Tiež pri prevencii plesní a odstraňovač škvŕn. Používa sa tiež v mnohých značkách šampónov a zubných pást.

Iné použitia

Na cestách

- V očakávaní sneženia sú cesty pokryté soľankou, ktorá zabraňuje väzbe ľadu na povrch cesty. Na rozmrazenie sa používa zmes soľanky a soli a niekedy sa pridávajú ďalšie chemické zložky, ako je chlorid horečnatý alebo chlorid vápenatý. Použitie solí a soľanky nie je účinné pri teplotách pod -10 ° C.

Pridanie soli vedie k zníženiu kryoskopického bodu, čo je koligatívna vlastnosť roztokov, čo určitým spôsobom bráni tvorbe ľadu.

- Z dôvodu hygroskopického stavu sa soľ používa ako lacné sušidlo.

V živiciach používaných na zmäkčenie vody

Tvrdá voda obsahuje ióny vápnika a horčíka, ktoré bránia pôsobeniu mydla a spôsobujú usadzovanie alkalických materiálov na rôznych zariadeniach a potrubiach. Na zmäkčovanie vody sa používajú iónomeničové živice. Soľ sa používa na prípravu a regeneráciu živíc.

V hasiacich prístrojoch

Chlorid sodný sa používa v hasiacich prístrojoch na hasenie požiarov, v ktorých sú prítomné horľavé kovy, ako sú horčík, draslík, sodík a zliatiny NK.

Soľ pôsobí ako chladič a tiež vytvára kôru, ktorá obmedzuje prístup kyslíka k ohňu.

V pohári

Kryštály chloridu sodného sa používajú v optických komponentoch, ako sú okná a hranoly, najmä pre infračervené svetlo. Avšak, pretože soľ je veľmi hygroskopická, vytvára sa druh mrazy, ktorý pokrýva šošovky. Z tohto dôvodu boli šošovky s chloridom sodným nahradené šošovkami zo selenidu zinočnatého (ZnSe).

Terapeutické použitie

Zásobujte nedostatok solí v tele

- Ak dôjde k úbytku Na ⁺ v tele , musí sa nahradiť, aby sa zachovala extracelulárna osmolarita, nervové vedenie a svalová kontrakcia.

-NaCl sa používa na liečbu a prevenciu deficitu sodíka a chlóru v dôsledku nadmerného potenia počas vystavenia vysokým teplotám. Používa sa tiež pri nadmernej diuréze alebo pri nadmernom obmedzení príjmu fyziologického roztoku.

- Parenterálna dodávka 045% roztoku NaCl sa používa na riadenie hyperosmolárnej cukrovky. Plní rehydratačnú funkciu a slúži na hodnotenie stavu funkcie obličiek.

- injekcie hypertonických roztokov s koncentráciou NaCl vyššou ako 0,9% hm./obj.,

- Používajú sa, keď dochádza k závažnému vyčerpaniu Na ⁺ , čo predstavuje obnovenie esenciálneho iónu. Táto hyponatrémia môže byť dôsledkom liečby voľnými elektrolytmi alebo koncentráciou Na ⁺ .

Hyponatrémia môže byť tiež spôsobená nadmerným príjmom vody, ktorý nie je kontrolovaný nedostatočnou funkciou obličiek.

Pri nekonvenčných ošetreniach a použití

Inhalačné roztoky -NaCl sa používajú na riedenie liekov používaných počas procesu rozprašovania. Používa sa tiež na výplach priedušiek a zavlažovanie. 0,9% soľný roztok sa používa v nazálnych sprejoch.

- 20% roztokov NaCl sa používa na jeho intraanniotickú transabdominálnu inštaláciu, čím sa vyvolá neskorý potrat počas druhého trimestra gravidity.

- Chlorid sodný sa môže použiť ako lokálne antiseptikum. Vďaka svojej osmotickej schopnosti je schopný dehydratovať široké spektrum vírusov a baktérií v nenasýtenom stave; preto sa používa ako bolestivé antiseptikum na dezinfekciu rán.

toxicita

Požitie

Má škodlivé účinky na zdravie, len ak je príjem vysoký a dlhý čas. Za týchto okolností by došlo k hypernatriémii s následným zvýšením extracelulárneho objemu, čo by viedlo k arteriálnej hypertenzii.

Podráždenie a fyzický kontakt

Má toxický účinok, iba ak je inhalácia veľmi vysoká. Nadmerný kontakt s pokožkou môže spôsobiť jej vysušenie. Napokon spôsobuje krátkodobé podráždenie pri kontakte s očami.

Referencie

1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie., Strany 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning, s. 482-483.
3. Chlorid sodný. (2018). Chlorid sodný: výhody, použitia, vlastnosti, riziká. Prevzaté z: chlorid sodný.org
4. PubChem. (2018). Chlorid sodný. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Chlorid sodný. Prevzaté z: en.wikipedia.org
6. Americké prvky. (2018). Chlorid sodný. Prevzaté z: americanelements.com