Carbonato di sodio (Na2Co3)

Spieghiamo cosa sono il carbonato di sodio, le sue proprietà fisiche e chimiche, la struttura e le applicazioni

Struttura e formula del carbonato di sodio

Cos'è il carbonato di sodio?

Lui carbonato di sodio (N / a₂Co₃₎ È un sale inorganico, metallo alcalino e acido carbonico. È anche conosciuto in tutto il mondo come Sosa Ash. I laghi e le attività vulcaniche arricchivano i terreni del sodio, di cui le piante erano nutrite; Quindi, dopo un incendio, queste piante hanno diffuso le ceneri del carbonato.

Come si presenta questo sale di sodio metallico? Il sodio puro ha una configurazione Valencia [NE] 3S¹. L'elettrone orbitale 3S¹ È facilmente distaccato da altri elementi della natura (come zolfo, ossigeno, cloro, fluoro, ecc.), formando composti minerali a cui partecipa lo ione stabile NA⁺.

Poi un⁺ È accompagnato da altre specie ioniche in questi solidi; Di questi, il carbonato di sodio è solo un altro presente in natura. Da allora ha utilizzato tutte le civiltà in tutto il tempo. Queste civiltà stavano scoprendo in quella polvere grigia benefica delle polvere per le loro case e persone.

Queste proprietà hanno segnato i loro usi, che oggi mantengono aspetti tradizionali del passato e altre soddisfano le esigenze attuali.

Il carbonato di sodio è molto abbondante in natura, e forse anche in altri territori al di fuori del pianeta Terra, come alcune lune del sistema solare.

Formula

La formula chimica del carbonato di sodio è Na₂Co₃. Come viene interpretato? Significa che, nel solido cristallino, per ogni co -ion₃^2- Ci sono due ioni Na⁺.

Struttura del carbonato di sodio

Nell'immagine superiore è rappresentata la struttura del NA₂Co₃ Anidride (chiamata anche Sosa Calinada). Le sfere viola corrispondono agli ioni Na⁺, mentre nero e rosso agli ioni co₃^2-.

Gli ioni carbonatici hanno una struttura trigonale piatta, con atomi di ossigeno ai loro vertici.

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L'immagine dà un panorama visto da un piano superiore. Na ioni⁺ Sono circondati da sei atomi di ossigeno, dai co -oni₃^2-. Cioè, nel NA₂Co₃ Anidride Il sodio incontra una geometria di coordinamento ottaedrico (è bloccato al centro di un ottaedro).

Tuttavia, questa struttura è anche in grado di ospitare molecole d'acqua, interagendo con i ponti idrogeno con i vertici dei triangoli.

In effetti, Na idrati₂Co₃  (N / a₂Co₃· 10h₂O, na₂Co₃· 7h₂O, na₂Co₃· H₂Oppure, e altri) sono di maggiore abbondanza del sale anidridico.

La termonatrite (Na₂Co₃· H₂O), il Natron (Na₂Co₃· 10h₂O) e il trona (na₃(HCO₃) (Co₃) · 2h₂O sono le principali fonti naturali di carbonato di sodio, in particolare il minerale di Trona, rappresentati nella prima immagine.

Usi/applicazioni di carbonato di sodio

Il carbonato di sodio svolge numerose funzioni nelle persone, nelle famiglie e nell'industria, tra queste funzioni si distinguono:

• Il carbonato di sodio viene utilizzato in numerosi prodotti per la pulizia. Ciò è dovuto alla sua capacità disinfettante, al suo potere di dissolvere i grassi e della loro proprietà per ammorbidire l'acqua. Fa parte dei detergenti utilizzati in lavanderie, lavastoviglie automatico, vetro pulito, macchie che si mescolano, gradinate, ecc.
• Il disinfettante del carbonato può essere utilizzato su superfici dure non -rough, come pavimenti, pareti, porcellana e vasche da bagno, ad eccezione del Fibra di vetro e alluminio, che può essere graffiato da lui.
• È usato in alcuni alimenti per evitare la tazza che può verificarsi in questi.
• È presente in diversi prodotti per la cura personale, come bagni a bolle, pasta dentale e saponi.
• È usato nell'industria del vetro per la sua capacità di abbattere i silicati.
• Viene utilizzato nella manutenzione delle piscine, dove svolge una funzione disinfettante e regolatoria del pH.
• Nell'uomo terapeuticamente usato nel trattamento dell'acidità e della dermatite.
• Nella medicina veterinaria viene utilizzato nel trattamento della tigna e della pulizia della pelle.

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Sintesi di carbonato di sodio

Il carbonato di sodio può essere prodotto usando la salamoia dei mari e il calcare (Caco₃) Nel processo Solvay. Nell'immagine superiore è illustrato un diagramma di processo che indica le rotte di produzione, nonché i reagenti, gli intermediari e i prodotti. I reagenti sono scritti con lettere verdi e i prodotti con lettere rosse.

Il monitoraggio di queste reazioni può essere un po 'intricato, ma l'equazione globale che indica solo i reagenti e i prodotti è:

2NACL (AQ) + Caco₃(s) NA₂Co₃(s) + cacl₂(AC)

Il caco₃ Ha una struttura cristallina molto stabile, quindi richiede costantemente molta energia per decomporsi in CO₂. Inoltre, questo processo genera grandi quantità di CACL₂ (cloruro di calcio) e altre impurità, i cui scarichi influiscono sulla qualità dell'acqua e dell'ambiente.

Esistono anche altri metodi di produzione di carbonato di sodio in campi industriali, come i processi HOU e LeBlanc.

Oggi è sostenibile dai suoi minerali naturali, il Trona è il più abbondante di questi.

D'altra parte, il metodo più tradizionale consisteva nella coltivazione e nella combustione di piante e alghe ricche di sodio. Quindi, le ceneri sono state bagnate con acqua e sottoposte a riscaldamento fino al prodotto. Da qui è emerso le famose ceneri di Sosa.

Proprietà di carbonato di sodio

Poi un₂Co₃ È un solido bianco igroscopico, toilette, con un peso molecolare di 106 g/mol e una densità di 2,54 g/mL a 25 ° C.

Le sue proprietà cambiano come molecola d'acqua incorpora nella sua struttura cristallina. Poiché l'acqua può formare ponti idrogeno e lo "spazio aperto" gli ioni tra loro, il volume del vetro aumenta e la densità dell'idrato diminuisce. Ad esempio, per Na₂Co₃· 10h₂Oppure, la sua densità è 1,46 g/ml.

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Poi un₂Co₃ si scioglie a 851 ºC, decomponendo secondo la seguente equazione:

N / a₂Co₃(s) => na₂O (s) + co₂(G)

Ancora una volta, nonostante i co -ioni₃^2- e na⁺ Differiscono nelle dimensioni, le loro interazioni elettrostatiche sono molto efficienti e mantengono una rete cristallina stabile.

Le molecole d'acqua "ostacolano" queste interazioni e, di conseguenza, gli idrati sono più suscettibili alla decomposizione dell'anidride.

È un sale di base; cioè, disciolto in acqua genera una soluzione con un pH maggiore di 7. Ciò è dovuto all'idrolisi di CO₃^2-, la cui reazione rilascia oh^- nel mezzo:

Co₃^2-(AC) + H₂O (l) HCO₃^-(AC) + OH^-(AC)

È molto solubile in acqua e solventi polari, come glicerolo, glicerina, acetone, acetate e ammoniaca liquida.

Riferimenti

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