CHLORID SODNÝ (NACL): STRUKTURA, VLASTNOSTI, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Chlorid sodný, také známý jako kuchyňské soli nebo stolní soli, je binární anorganická sůl kovového sodíku a chloru halogen alkalického. Je to největší složka jedlé soli a její minerální forma je známá jako halit. Její molekulární vzorec je NaCl a popisuje stechiometrickou část jeho iontů (Na ⁺ Cl ^-) a nikoliv diskrétní molekuly (Na-Cl).

Chlorid sodný je bílá krystalická pevná látka, která je tvořena kombinací sodíku, stříbřitě bílého kovu, který prudce reaguje s vodou, a prvku chloru, jedovatého, žíravého a světle zeleného plynu.

Zdroj: Pixabay

Horní obrázek ukazuje část krystalů NaCl. Jak je možné, že ze dvou prvků, které jsou stejně nebezpečné jako Na a Cl ₂, může být vytvořena jedlá sůl? Za prvé, chemická rovnice pro její vznik je:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (y)

Odpověď spočívá v povaze pouta v NaCl. Protože jsou iontové, vlastnosti Na ⁺ a Cl ^- se diagonálně liší od vlastností jejich neutrálních atomů.

Sodík je životně důležitý prvek, ale ve své iontové formě. Na ⁺ je hlavní extracelulární kation s koncentrací přibližně 140 mEq / l a spolu s doprovodnými anionty Cl ^- a HCO ₃ ^- (bikarbonát) jsou hlavní odpovědné za hodnotu osmolarity a extracelulárního objemu.

Kromě toho je Na ⁺ zodpovědná za generování a vedení nervového impulsu v neuronálních axonech a za zahájení svalové kontrakce.

NaCl byl používán od starověku k ochucení jídla a konzervování masa, kvůli jeho schopnosti zabíjet bakterie a předcházet kazení.

Je také nezbytné pro výrobu hydroxidu sodného (NaOH) a molekulárního chloru (Cl ₂), který reaguje NaCl s vodou za hydrolýzy:

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

H ₂ (g) a hydroxidu sodného se akumulují v katodě (-). Mezitím se Cl ₂ (g) hromadí v anodě (+). Hydroxid sodný se používá při výrobě mýdel a chloru při výrobě plastů z PVC.

Struktura chloridu sodného

Zdroj: Solid State z Wikimedia Commons

Na horním obrázku je znázorněna kompaktní krychlová struktura chloridu sodného. Objemné zelené koule odpovídají Cl ^- aniontům, zatímco bílé kationty Na ⁺. Všimněte si, jak krystal NaCl sestává ze sítě iontů uspořádaných podle jejich elektrostatických interakcí v poměru 1: 1.

Ačkoli jsou na obrázku znázorněny sloupce, vazby nejsou kovalentní, ale iontové. Použití tyčí je užitečné, když ukazuje koordinační geometrii kolem iontu. Například v případě NaCl je každý Na ⁺ obklopen šesti Cl ^- (oktaedron bílé barvy) a každý Cl ^- šesti Na ⁺ (oktaedron zelené barvy).

Má tedy koordinaci (6,6), jejíž čísla ukazují, kolik sousedů obklopuje každý ion. Číslo vpravo označuje sousedy Na ⁺, zatímco číslo vlevo, ty Cl ^-.

Jiné reprezentace vynechávají použití sloupců pro zvýraznění oktaedrálních dutin ve struktuře, které jsou výsledkem intersticiálního prostoru mezi šesti zabalenými Cl ^- anionty (nebo Na ⁺ kationty). Toto uspořádání je pozorováno v jiných mono (MX) nebo polyatomických anorganických solích a nazývá se drahokamová sůl.

Jednotková buňka

Jednotková buňka kamenné soli je krychlová, ale které kostky ji přesně reprezentují na obrázku výše? Oktahedrony dávají odpověď. Oba pokrývají celek tvořený čtyřmi malými kostkami.

Tyto kostky mají části iontů ve svých vrcholech, okrajích a plochách. Při bližším pohledu je jeden Na ⁺ ion umístěn ve středu a dvanáct z nich na okrajích. Ion na hraně může být sdílen čtyřmi kostkami. Jsou tedy 4 Na ⁺ ionty (12 × 1/4 + 1 = 4).

Pro Cl ^- ionty, osm jsou umístěny ve vrcholech a šest na okrajích. Protože ionty umístěné na vrcholech sdílejí prostor s dalšími osmi kostkami a na okrajích se šesti, máme 4 Cl ^- ionty (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Tento výsledek je interpretován následujícím způsobem: v jednotkové buňce NaCl existují čtyři Na ⁺ kationtů a čtyři Cl ^- anionty; poměr, který souhlasí s chemickým vzorcem (jeden Na ⁺ pro každý Cl ^-).

Vlastnosti

Molekulární vzorec

NaCl.

Molekulární váha

58,44 g / mol.

Fyzický popis

Krystalická pevná látka.

Barva

Transparentní bezbarvé krystaly nebo bílý krystalický prášek.

Chuť

Slaný.

Bod varu

2,575 ° F při 760 mmHg.

1 465 ° C

Bod tání

1,474 ° F (800,7 ° C).

Bod varu i bod tání odrážejí teplo potřebné k překonání krystalické mřížkové energie. Proto tato měření potvrzují iontový charakter NaCl.

Rozpustnost ve vodě

Větší nebo rovný 100 mg / ml při 68 ° F.

36,0 g / 100 ml při 25 ° C

Ve skutečnosti je to hygroskopická sůl, která zadržuje vlhkost z prostředí.

Rozpustnost v organických rozpouštědlech

0,065 g / 100 ml ethanolu při 25 ° C; 10 g / 100 g glycerolu při 25 ° C; 2,15 g / 100 ml kapalného amoniaku při 40 ° C; 1,4 g / 100 ml methanolu při 25 ° C; 7,15 g / 100 ethylenglykolu při 25 ° C a 5,21 g / 100 g kyseliny mravenčí při 25 ° C

Hustota

2,165 g / cm ³ při 77 ° C

Tlak páry

1 mmHg při 1589 ° F.

Stabilita

Za doporučených skladovacích podmínek je stabilní.

Rozklad

Při zahřátí na vysoké teploty se rozkládá a uvolňuje páry kyseliny chlorovodíkové a oxidů dvojsodného.

Viskozita

Viskozita nasycených roztoků 1,93 mPa-s.

Koroze

Je korozivní pro mnoho kovů.

pH

6,7 až 7,3 ve vodném roztoku.

Aplikace

V jídle

- Chlorid sodný se používá od pradávna ke zlepšení chuti jídla a jeho konzervaci. Solení masa je způsob, jak ho chránit před bakteriálními účinky, protože zpomaluje rozklad proteinů.

- Na druhé straně sůl zvyšuje osmolaritu kolem masa, což způsobuje absorpci bakterií vodou osmózou a způsobuje jejich odstranění.

Průmyslová použití

Potravinářský průmysl

- V potravinářském průmyslu se sůl používá jako zvýrazňovač chuti, aditiva pro kontrolu fermentace, činidla pro kontrolu textury a vývojáře barev. Například se přidává sůl, aby se barva zvýraznila ve slanině, šunce a dalších masných výrobcích.

-Sůl slouží jako pojivo při výrobě uzenin. Přispívá k tvorbě pojivového gelu složeného z masa, tuku a vlhkosti.

- Při zpracování mouky pro výrobu chleba se během pečení přidává sůl, aby se regulovala rychlost kypření těsta. Používá se také k posílení lepku a jako zvýrazňovač chuti a plnění pečiva.

- Používá se při výrobě snídaňových cereálií, míchaných nebo upravených mouček, bramborových lupínků, krmiv pro psy a kočky atd.

Chemická syntéza

- Chlorid sodný se používá jako surovina při výrobě hydroxidu sodného a chloru, které jsou zase užitečné v mnoha chemických odvětvích.

- Sůl se používá při zpracování různých kovů, například hliníku, mědi, oceli a vanadu. Používá se také k výrobě chlorečnanu sodného, ​​který se později používá při syntéze oxidu chloričitého, bělidla na bázi kyslíku. Oxid chloričitý je méně škodlivý pro životní prostředí než jiná bělidla.

V kožedělném průmyslu

- Sůl se používá k inhibici bakteriálního působení uvnitř kůží a také k pomoci při jejich rehydrataci.

V textilním průmyslu

-Sůl se používá jako mořidlo při barvení tkanin. Používá se jako propláchnutí solanky k odstranění organických kontaminantů a vytvoření pozitivního náboje na povrchu tkanin, který umožňuje vázat negativně nabitá barviva.

V ropném průmyslu

- Při průzkumu ropy a plynu je sůl důležitou součástí dobře vrtných kapalin. Používá se k flokulaci a zvýšení hustoty vrtných kapalin, což umožňuje překonat vysoký tlak plynu v jamkách, kterých má být dosaženo. Kromě toho sůl udržuje nasycení vrtací kapaliny.

-Sůl pomáhá zhutňovat půdu, na které jsou postaveny silnice. Snižuje posun způsobený v podloží změnami vlhkosti a automobilovým provozem.

Doma

Sůl se používá třením v čistících povrchech, hrncích a pánvích. Také v prevenci plísní a jako odstraňovač skvrn. Používá se také v mnoha značkách šamponů a zubních past.

Další použití

Na silnicích

- V očekávání sněžení jsou silnice pokryty solankou, která zabraňuje vázání ledu na povrch vozovky. Pro rozmrazení se používá směs solanky a soli a někdy se přidají další chemické složky, jako je například hořčík nebo chlorid vápenatý. Použití soli a solanky není účinné při teplotách pod -10 ° C.

Přidáním soli se sníží kryoskopický bod, což je koligativní vlastnost roztoků, což určitým způsobem brání tvorbě ledu.

- Vzhledem k jeho hygroskopickému stavu se sůl používá jako levné sušidlo.

V pryskyřicích používaných ke změkčení vody

Tvrdá voda obsahuje ionty vápníku a hořčíku, které brání působení mýdla a způsobují usazování alkalických materiálů na různých zařízeních a trubkách. Při změkčování vody se používají iontoměničové pryskyřice. Sůl se používá k přípravě a regeneraci pryskyřic.

V hasicích přístrojích

Chlorid sodný se používá v hasicích přístrojích k hašení požárů, ve kterých jsou přítomny hořlavé kovy, jako je hořčík, draslík, sodík a slitiny NK.

Sůl působí jako chladič a také vytváří kůru, která omezuje přístup kyslíku k ohni.

V brýlích

Krystaly chloridu sodného se používají v optických součástech, jako jsou okna a hranoly, zejména pro infračervené světlo. Nicméně, protože sůl je velmi hygroskopická, vzniká druh mrazy, který zakrývá čočky. Z tohoto důvodu byly čočky z chloridu sodného nahrazeny čočkami ze selenidu zinečnatého (ZnSe).

Terapeutická použití

Zásobujte nedostatkem solí v těle

-Když dochází k vyčerpání Na ⁺ v těle, musí být nahrazena, aby se zachovala extracelulární osmolarita, nervové vedení a svalová kontrakce.

-NaCl se používá k léčbě a prevenci nedostatku sodíku a chloru v důsledku nadměrného pocení při vystavení vysokým teplotám. Používá se také při nadměrné diuréze nebo při nadměrném omezení příjmu fyziologického roztoku.

-Parentální zásobování 045% roztokem NaCl se používá při léčbě hyperosmolárního diabetu. Plní rehydratační funkci a slouží k posouzení stavu funkce ledvin.

- injekce hypertonických roztoků s koncentrací NaCl vyšší než 0,9% w / v, - Používají se, když dochází k závažnému vyčerpání Na ⁺, což je obnovení základního iontu. Tato hyponatrémie může být důsledkem léčby volnými elektrolyty nebo koncentrací Na ⁺.

Hyponatrémie může být také způsobena nadměrným příjmem vody, který nelze kontrolovat nedostatečnou funkcí ledvin.

Při nekonvenčních ošetřeních a použití

Inhalační roztoky -NaCl se používají k ředění léčiv používaných během procesu rozprašování. Používá se také pro výplach průdušnice a zavlažování. 0,9% solný roztok se používá v nosních sprejích.

-20% NaCl roztoky se používají pro intra-amniotickou transabdominální instalaci, čímž vyvolávají pozdní potrat během druhého trimestru těhotenství.

- Chlorid sodný lze použít jako místní antiseptikum. Díky své osmotické kapacitě je schopen dehydratovat široké spektrum virů a bakterií v neposkvrněném stavu; proto se používá jako bolestivé antiseptikum k dezinfekci ran.

Toxicita

Požití

Má škodlivé účinky na zdraví, je-li příjem vysoký a po dlouhou dobu. Za těchto okolností by došlo k hypernatremii s následným zvýšením extracelulárního objemu, což by vedlo k arteriální hypertenzi.

Podráždění a fyzický kontakt

Má toxický účinek, pouze pokud je inhalace velmi vysoká. Nadměrný kontakt s pokožkou může způsobit její suchost. Konečně způsobuje krátkodobé podráždění při kontaktu s očima.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání., Str. 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chemie. (8. ed.). CENGAGE Learning, s. 482-483.
3. Chlorid sodný. (2018). Chlorid sodný: výhody, použití, vlastnosti, rizika. Převzato z: chlorid sodný.org
4. PubChem. (2018). Chlorid sodný. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Chlorid sodný. Převzato z: en.wikipedia.org
6. Americké prvky. (2018). Chlorid sodný. Převzato z: americanelements.com