CLORURĂ DE SODIU (NACL): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Clorură de sodiu , de asemenea , cunoscut sub numele de sare obișnuită sau sare de masă, este o sare anorganică binară de alcalii halogen de sodiu metalic și clor. Este cea mai mare componentă a sării comestibile, iar forma sa minerală este cunoscută sub denumirea de halit. Formula sa moleculară este NaCl și descrie proporția stoechiometrică a ionilor săi (Na ⁺ Cl ^- ) și nu cea a unei molecule discrete (Na-Cl)

Clorura de sodiu este un solid cristalin alb care este format prin combinația de sodiu, un metal alb-argintiu, care reacționează violent cu apa, iar elementul clor, un gaz otrăvitor, coroziv și verde pal.

Sursa: Pixabay

Imaginea superioară arată o porție de cristale de NaCl. Cum este posibil ca din două elemente ca periculoase ca Na și Cl ₂ , o sare comestibilă poate fi format? În primul rând, ecuația chimică pentru formarea sa este:

2na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCI (s)

Răspunsul constă în natura legăturii din NaCl. Fiind ionice, proprietățile Na ⁺ și Cl ^- sunt în diagonală diferite de cele ale atomilor lor neutri.

Sodiul este un element vital, dar în forma sa ionică. Na ⁺ este principalul cation extracelular cu o concentrație de aproximativ 140 mEq / l și, împreună cu anionii lor însoțitori, Cl ^- și HCO ₃ ^- (bicarbonat), sunt principalii responsabili pentru valoarea osmolarității și volumului extracelular. .

În plus, Na ⁺ este responsabil pentru generarea și conducerea impulsului nervos în axonii neuronali, precum și pentru inițierea contracției musculare.

NaCl a fost folosit din cele mai vechi timpuri pentru a aromatiza mâncarea și pentru a păstra carnea, datorită capacității sale de a ucide bacteriile și de a preveni stricarea.

Este de asemenea necesar pentru producerea de hidroxid de sodiu (NaOH) și clor molecular (Cl ₂ ), reacția dintre NaCl cu apă sub hidroliză:

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

H ₂ (g) și NaOH se acumulează la catod (-) . Intre timp, Cl ₂ (g) se acumulează la anod (+ ). Hidroxidul de sodiu este utilizat la fabricarea săpunurilor și clorului la fabricarea plasticului din PVC.

Structura clorurii de sodiu

Sursa: By Solid State, de la Wikimedia Commons

În imaginea superioară este reprezentată structura cubică compactă a clorurii de sodiu. Cele mai voluminoase sfere verzi corespund CI ^- anioni , în timp ce cele albe la Na ⁺ cationi . Rețineți cum cristalul de NaCl constă dintr-o rețea de ioni aranjați prin interacțiunile electrostatice într-un raport 1: 1.

Deși în imagine sunt prezentate bare, legăturile nu sunt covalente, ci ionice. Utilizarea barelor este utilă atunci când se arată geometria coordonării în jurul unui ion. De exemplu, în cazul NaCl, fiecare Na ⁺ este înconjurat de șase Cl ^- (octaedru de culoare albă), și fiecare Cl ^- de șase Na ⁺ (octaedru de culoare verde).

Prin urmare, are o coordonare (6,6) ale cărei numere indică câte vecini înconjoară fiecare ion. Numărul din dreapta indică vecinii din Na ⁺ , în timp ce cel din stânga, cei din Cl ^- .

Alte reprezentări omite utilizarea barelor pentru a evidenția golurile octaedrice în structura, care rezultă din spațiul interstițial dintre șase ambalate Cl ^- anioni (sau Na ⁺ cationi ). Acest aranjament este observat în alte săruri anorganice mono (MX) sau poliamatice și este denumit sare gemă.

Celula unitară

Celula unitară de sare de rocă este cubică, dar care cuburi o reprezintă exact în imaginea de mai sus? Octaedrele dau răspunsul. Ambele acoperă o celulă totală formată din patru cuburi mici.

Acești cuburi au porțiuni ale ionilor la vârfurile, marginile și fețele lor. Privind îndeaproape, un ion Na ⁺ este situat în centru și douăsprezece dintre ele pe margini. Un ion de pe o margine poate fi împărțit de patru cuburi. Deci există 4 ioni Na ⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Pentru Cl ^- ioni , opt sunt situate la nodurile și șase la margini. Deoarece ionii poziționate la nodurile parts spațiu cu alte opt cuburi, iar la marginile cu șase, avem 4 Cl ^- ioni (8 x 1/8 + 6 x 1/2 = 4).

Rezultatul de mai sus este interpretat după cum urmează: în celula unitate NaCl există patru Na ⁺ cationii și patru Cl ^- anioni ; proporție care este de acord cu formula chimică (un Na ⁺ pentru fiecare Cl ^- ).

Proprietăți

Formulă moleculară

NaCl.

Greutate moleculară

58,44 g / mol.

Descriere Fizica

Un solid cristalin.

Culoare

Cristale incolore transparente sau pulbere albă cristalină.

Gust

Sărat.

Punct de fierbere

2,575 ° F la 760 mmHg.

1.465 ° C.

Punct de topire

1.474 ° F (800.7 ° C).

Atât punctul de fierbere, cât și punctul de topire reflectă căldura necesară pentru a depăși energia cristalinului. Prin urmare, aceste măsurători confirmă caracterul ionic al NaCl.

Solubilitatea apei

Mai mare sau egală cu 100 mg / ml la 68ºF.

36,0 g / 100 ml la 25 ° C.

Este de fapt o sare higroscopică, care reține umiditatea din mediu.

Solubilitate în solvenți organici

0,065 g / 100 ml etanol la 25 ° C; 10 g / 100 g glicerol la 25 ° C; 2,15 g / 100 ml amoniac lichid la 40 ° C; 1,4 g / 100 ml de metanol la 25 ° C; 7,15 g / 100 de etilenglicol la 25 ° C și 5,21 g / 100 g acid formic la 25 ° C.

Densitate

2,165 g / cm ³ la 77 ° C

Presiunea de vapori

1 mmHg la 1.589ºF.

Stabilitate

Este stabil în condițiile de depozitare recomandate.

Descompunere

Când este încălzit la temperaturi ridicate, se descompune, emitând acid clorhidric și vapori de oxid de disodiu.

Viscozitate

Vâscozitatea soluțiilor saturate 1,93 mPa-s.

Coroziune

Este coroziv pentru multe metale.

pH

6,7 până la 7,3 în soluție apoasă.

Aplicații

În mâncare

-Clorura de sodiu a fost folosită din cele mai vechi timpuri pentru a îmbunătăți gustul alimentelor și pentru a o păstra. Sarea cărnii este o modalitate de a o păstra de acțiunea bacteriană, deoarece întârzie descompunerea proteinelor.

Pe de altă parte, sarea crește osmolaritatea din jurul cărnii, ceea ce provoacă absorbția prin osmoză a apei bacteriilor, determinând eliminarea acestora.

Utilizări industriale

Industria alimentară

-În industria alimentară, sarea este folosită ca agent de îmbunătățire a aromelor, aditiv pentru controlul fermentației, agent de control al texturii și dezvoltator de culori. De exemplu, se adaugă sare pentru a scoate culoarea în slănină, șuncă și alte produse din carne.

-Sarea servește ca liant la fabricarea cârnaților. Contribuie la formarea unui gel de liant compus din carne, grăsime și umiditate.

-La prelucrarea făinii pentru prepararea pâinii, se adaugă sare în timpul coacerii pentru a controla rata de dospire a aluatului de pâine. De asemenea, este utilizat pentru întărirea glutenului și ca potențator de aromă, precum și pentru umplerea produselor coapte.

-Utilizat la fabricarea cerealelor pentru micul dejun, făinurilor amestecate sau preparate, chipsuri de cartofi, mâncare pentru câini și pisici etc.

Sinteza chimică

-Clorura de sodiu este folosită ca materie primă la producerea hidroxidului de sodiu și a clorului, care, la rândul lor, sunt utile în multe industrii chimice.

-Sarea este folosită la prelucrarea diferitelor metale, de exemplu aluminiu, cupru, oțel și vanadiu. Este, de asemenea, utilizat pentru a face clorat de sodiu, care este ulterior utilizat în sinteza dioxidului de clor, un înălbitor pe bază de oxigen. Dioxidul de clor este mai puțin dăunător pentru mediu decât alte albituri.

În industria pielii

-Sarea este folosită pentru a inhiba acțiunea bacteriană în interiorul pieilor, precum și pentru a ajuta la rehidratarea lor.

În industria textilă

-Sarea este folosită ca mordant în vopsirea țesăturilor. Se folosește ca clătire cu saramură pentru a îndepărta contaminanții organici și pentru a crea o încărcare pozitivă pe suprafața țesăturilor care permite legarea coloranților încărcați negativ.

În industria petrolieră

-In explorarea petrolului si a gazelor, sarea este o componenta importanta a fluidelor de foraj cu put. Este utilizat pentru a floca și a crește densitatea lichidelor de foraj, ceea ce permite să depășească presiunile mari de gaz din puțurile care trebuie atinse. În plus, sarea menține saturația lichidului de foraj.

-Sarea ajuta la compactarea solului pe care sunt construite drumurile. Reduce deplasarea provocată în subsol de schimbările de umiditate și traficul auto.

In casa

Sarea a fost folosită prin frecare în suprafețele de curățare, vase și tigăi. De asemenea, în prevenirea mucegaiului și ca îndepărtare a petelor. De asemenea, este utilizat în multe mărci de șampon și pastă de dinți.

Alte utilizări

Pe drumuri

-În așteptarea ninsorilor, drumurile sunt acoperite cu saramură, ceea ce împiedică legarea gheții de suprafața drumului. Pentru decongelare, se folosește un amestec de saramură și sare, iar uneori se adaugă alte componente chimice, cum ar fi magneziu sau clorură de calciu. Utilizarea sării și a saramurii nu este eficientă la temperaturi sub -10 ºC.

Adăugarea de sare produce o scădere a punctului crioscopic, o proprietate coligativă a soluțiilor, împiedicând astfel formarea de gheață într-un anumit mod.

-Pentru starea sa higroscopică, sarea este folosită ca un desicant ieftin.

În rășini utilizate pentru a înmuia apa

Apa tare conține ioni de calciu și magneziu care împiedică acțiunea săpunului și provoacă depuneri de materiale alcaline pe diverse echipamente și conducte. La înmuierea apei se folosesc rășini schimbătoare de ioni. Sarea este folosită la prepararea și regenerarea rășinilor.

La stingătoarele de incendiu

Clorura de sodiu este folosită la stingătoarele pentru combaterea incendiilor în care sunt prezente metale combustibile, precum aliaje de magneziu, potasiu, sodiu și NK.

Sarea acționează ca o radieră și formează, de asemenea, o crustă care restricționează accesul oxigenului la foc.

În pahare

Cristalele de clorură de sodiu sunt utilizate în componente optice, cum ar fi ferestrele și prisme, în special pentru lumina infraroșie. Cu toate acestea, din moment ce sarea este foarte higroscopică, se produce un fel de îngheț care acoperă lentilele. Din acest motiv, lentilele cu clorură de sodiu au fost înlocuite cu lentile cu selenidă de zinc (ZnSe).

Utilizări terapeutice

Furnizați lipsa sărurilor din organism

-Când există o epuizare a corpului de Na ⁺ , acesta trebuie înlocuit pentru a menține osmolaritatea extracelulară, conducerea nervilor și contracția musculară.

-NaCl este utilizat în tratamentul și prevenirea deficienței de sodiu și clor, care rezultă din transpirația excesivă în timpul expunerii la temperaturi ridicate. De asemenea, este utilizat într-o diureză excesivă sau o restricție excesivă a aportului de soluție salină.

-Aprovizionarea generală a unei soluții de NaCl 045% este utilizată în tratamentul diabetului hiperosmolar. Îndeplinește o funcție de rehidratare și servește la evaluarea stării funcției renale.

-Injecții de soluții hipertonice, cu o concentrație de NaCl mai mare de 0,9% w / v,

-Se utilizează atunci când există o epuizare severă de Na ⁺ , fiind o restaurare a ionului esențial. Această hiponatremie poate fi consecința unui tratament cu electroliți liberi sau cu o concentrație de Na ⁺ .

Hiponatremia poate fi cauzată și de aportul excesiv de apă, necontrolat de funcția renală inadecvată.

În tratamente și utilizări neconvenționale

-Soluțiile de inhalare NCl sunt utilizate pentru a dilua medicamentele utilizate în timpul procesului de nebulizare. Este, de asemenea, utilizat pentru spălarea traheală și irigare. Soluția salină 0,9% este utilizată în spray-uri nazale.

-20% soluții NaCl sunt utilizate pentru instalarea transabdominală intra-amniotică, astfel inducând un avort tardiv în al doilea trimestru de sarcină.

-Clorura de sodiu poate fi folosită ca antiseptic local. Datorită capacității sale osmotice, este capabil să deshidrateze un spectru larg de viruși și bacterii într-o stare nespusă; prin urmare, este utilizat ca antiseptic dureros pentru dezinfectarea rănilor.

Toxicitate

ingerare

Are un efect nociv asupra sănătății numai dacă aportul este mare și pentru o lungă perioadă de timp. În aceste condiții, hipernatremia ar apărea odată cu creșterea în consecință a volumului extracelular care ar duce la hipertensiune arterială.

Iritarea și contactul fizic

Are efect toxic numai dacă inhalarea este foarte mare. Contactul excesiv cu pielea îl poate determina să fie uscat. În cele din urmă, provoacă o iritare momentană la contactul cu ochii.

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (Ediția a patra., Pp. 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck și Stanley. Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Learning, p 482-483.
3. Clorura de sodiu. (2018). Clorură de sodiu: beneficii, utilizări, proprietăți, riscuri. Luat de la: clorură de sodiu.org
4. Extract. (2018). Clorura de sodiu. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Clorura de sodiu. Preluat de la: en.wikipedia.org
6. Elemente americane (2018). Clorura de sodiu. Luat de la: americanelements.com