NATRIO CHLORIDAS (PERLAMUTRAS): STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Natrio chloridas , taip pat žinomas kaip valgomosios druskos arba valgomosios druskos, yra dvejetainio neorganinė druska šarminio metalo natrio ir chloro halogenu. Tai yra didžiausias valgomosios druskos komponentas, o jo mineralinė forma yra žinoma kaip halitas. Jo molekulinė formulė yra NaCl, ir ji apibūdina jo jonų (Na ⁺ Cl ^- ) stechiometrinę proporciją, o ne atskiros molekulės (Na-Cl).

Natrio chloridas yra balta kristalinė kieta medžiaga, susidaranti jungiant natrį, sidabriškai baltą metalą, kuris smarkiai reaguoja su vandeniu, ir chloro elementą, nuodingas, ėsdinančias ir šviesiai žalias dujas.

Šaltinis: „Pixabay“

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta dalis NaCl kristalų. Kaip įmanoma, kad iš dviejų tokių pavojingų elementų, kaip Na ir Cl ₂ , gali būti formuojama valgomoji druska? Pirma, jo formavimo cheminė lygtis:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

Atsakymas slypi jungties pobūdyje NaCl. Yra joninio 'NA savybės ⁺ ir Cl ^- yra įstrižai skiriasi nuo jų neutralių atomų.

Natris yra gyvybiškai svarbus elementas, tačiau jo joninė forma. Na ⁺ yra pagrindinis tarpląstelinis katijonas, kurio koncentracija yra maždaug 140 mEq / l, o kartu su jį lydinčiais anionais Cl ^- ir HCO ₃ ^- (bikarbonatas) yra pagrindiniai atsakingi už osmoliariškumo ir tarpląstelinio tūrio vertę. .

Be to, Na ⁺ yra atsakingas už nervinio impulso generavimą ir vedimą neuronų aksonuose, taip pat už raumenų susitraukimo inicijavimą.

NaCl nuo senų senovės buvo naudojamas maistui aromatizuoti ir mėsai konservuoti dėl savo sugebėjimo naikinti bakterijas ir užkirsti kelią sugadinimui.

Tai taip pat reikalinga natrio hidroksido (NaOH) ir molekulinio chloro (Cl ₂ ) gamybai, hidrolizuojant NaCl su vandeniu:

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

H ₂ (g) ir NaOH kaupiasi prie katodo (-) . Tuo tarpu Cl ₂ (g) kaupiasi prie anodo (+ ). Natrio hidroksidas naudojamas muilų ir chloro, PVC plastiko gamyboje.

Natrio chlorido struktūra

Šaltinis: „Solid State“, iš „Wikimedia Commons“

Viršutiniame paveikslėlyje pavaizduota kompaktiška kubinė natrio chlorido struktūra. Tūrinės žaliosios sferos atitinka Cl ^- anijonus , o baltosios - Na ⁺ katijonus . Atkreipkite dėmesį, kaip NaCl kristalą sudaro jonų tinklas, išdėstytas pagal jų elektrostatinę sąveiką santykiu 1: 1.

Nors paveikslėlyje pavaizduoti brūkšniai, jungtys nėra kovalentinės, bet joninės. Naudojant strypus, naudinga parodyti koordinavimo geometriją aplink joną. Pavyzdžiui, NaCl atveju kiekvieną Na ⁺ juosia šeši Cl ^- (baltos spalvos oktaedras) ir kiekvienas Cl ^- iš šešių Na ⁺ (žalios spalvos oktaedras).

Todėl jis turi koordinaciją (6,6), kurios skaičiai rodo, kiek kaimynų supa kiekvieną joną. Skaičius dešinėje rodo Na ⁺ kaimynus , o kairėje - Cl ^- .

Kitos atstovybės, praleisti barų naudoti pabrėžti aštuonsienis tuštumas struktūros, kurios atsiranda iš intersticinės vietą tarp šešių supakuoti Cl ^- anijonus (arba Na ⁺ katijonų ). Šis išdėstymas pastebimas kitose mono- (MX) ar poliaatominėse neorganinėse druskose ir yra vadinamas perlas druska.

Vienetinė ląstelė

Vienetinė akmens druskos ląstelė yra kubinė, tačiau kokie kubeliai tiksliai ją atspindi aukščiau esančiame paveikslėlyje? Aštuonkampiai pateikia atsakymą. Abi jos apima visą kamerą, sudarytą iš keturių mažų kubelių.

Šių kubelių jonų dalys yra jų viršūnėse, kraštuose ir veiduose. Atidžiai žiūrint, vienas Na ⁺ jonas yra centre ir dvylika jų yra kraštuose. Joną ant krašto galima pasidalyti keturiais kubeliais. Taigi yra 4 Na ⁺ jonai (12 × 1/4 + 1 = 4).

Cl ^- jonams aštuoni yra išdėstyti viršūnėse, o šeši - kraštuose. Kadangi jonai, esantys viršūnėse, dalijasi erdve su aštuoniais kitais kubais, o kraštuose - su šešiais, turime 4 Cl ^- jonus (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Aukščiau pateiktas rezultatas aiškinamas taip: NaCl vieneto ląstelėje yra keturi Na ⁺ katijonai ir keturi Cl ^- anijonai ; dalis, kad sutinka su cheminė formulė (vienas Na ⁺ kiekvienam Cl ^- ).

Savybės

Molekulinė formulė

NaCl.

Molekulinė masė

58,44 g / mol.

Fizinis aprašymas

Kristalinė kieta medžiaga.

Spalva

Skaidrūs bespalviai kristalai arba balti kristaliniai milteliai.

Skonis

Sūrus.

Virimo taškas

2 575 ° F, esant 760 mmHg.

1445 ° C.

Lydymosi temperatūra

(1.7474 ° F) (800.7 ° C).

Tiek virimo temperatūra, tiek lydymosi temperatūra atspindi šilumą, reikalingą kristalinės gardelės energijai įveikti. Todėl šie matavimai patvirtina joninį NaCl pobūdį.

Tirpumas vandenyje

Didesnis arba lygus 100 mg / ml 68 ° F.

36,0 g / 100 ml 25 ° C temperatūroje.

Iš tikrųjų tai yra higroskopinė druska, sulaikanti drėgmę iš aplinkos.

Tirpumas organiniuose tirpikliuose

0,065 g / 100 ml etanolio 25 ° C temperatūroje; 10 g / 100 g glicerolio 25 ° C temperatūroje; 2,15 g / 100 ml skysto amoniako, esant 40 ° C; 1,4 g / 100 ml metanolio 25 ° C temperatūroje; 7,15 g / 100 etilenglikolio 25 ° C temperatūroje ir 5,21 g / 100 g skruzdžių rūgšties 25 ° C temperatūroje.

Tankis

2,165 g / cm ³ 77 ° C temperatūroje.

Garų slėgis

1 mmHg esant 1,589ºF.

Stabilumas

Rekomenduojamomis laikymo sąlygomis jis yra stabilus.

Skilimas

Kai jis kaitinamas iki aukštos temperatūros, jis suyra, išskirdamas druskos rūgšties ir dinatrio oksido garus.

Klampumas

Sočiųjų tirpalų klampumas 1,93 mPa-s.

Korozija

Tai ėsdina daugelį metalų.

pH

6.7–7.3 vandeniniame tirpale.

Programos

Maiste

-Natrio chloridas buvo naudojamas nuo senų senovės, norint pagerinti maisto skonį ir jį išsaugoti. Mėsos sūdymas yra būdas apsaugoti ją nuo bakterijų veiklos, nes ji atitolina baltymų skilimą.

- Kita vertus, druska padidina osmosiškumą aplink mėsą, o tai sukelia bakterijų vandens absorbciją osmoso būdu, todėl jos pašalinamos.

Pramoninis panaudojimas

Maisto pramone

-Maisto pramonėje druska naudojama kaip skonio stipriklis, fermentacijos kontrolės priedas, tekstūros kontrolės agentas ir spalvų kūrėjas. Pavyzdžiui, pridedama druskos, kad spalva būtų ryškesnė lašiniuose, kumpiuose ir kituose mėsos produktuose.

- Druska tarnauja kaip rišiklis gaminant dešreles. Tai prisideda prie rišiklio gelio, sudaryto iš mėsos, riebalų ir drėgmės, formavimo.

-Apliekant miltus duonos gaminimui, kepimo metu pridedama druskos, kad būtų galima kontroliuoti duonos tešlos raugo greitį. Jis taip pat naudojamas stiprinant glitimą ir kaip skonio stipriklis, taip pat kaip kepinių įdaras.

- Naudojamas gaminant pusryčių kruopas, sumaišytus ar paruoštus miltus, bulvių traškučius, šunų ir kačių maistą ir kt.

Cheminė sintezė

-Natrio chloridas yra naudojamas kaip žaliava natrio hidroksido ir chloro gamyboje, kurie, savo ruožtu, yra naudingi daugelyje chemijos pramonės šakų.

- Druska naudojama perdirbant įvairius metalus, pavyzdžiui, aliuminį, varį, plieną ir vanadį. Jis taip pat naudojamas natrio chloratui gaminti, kuris vėliau naudojamas chloro dioksido, deguonies pagrindu pagaminto baliklio, sintezei. Chloro dioksidas yra mažiau kenksmingas aplinkai nei kiti balikliai.

Odos pramonėje

- Druska naudojama siekiant užkirsti kelią bakterijų veikimui odoje, taip pat padėti jų rehidratacijai.

Tekstilės pramonėje

- Druska naudojama kaip šarminimo medžiaga dažant audinius. Jis naudojamas kaip skalavimas sūrymu, siekiant pašalinti organinius teršalus ir sukurti teigiamą užtaisą audinių paviršiuje, kuris leistų surišti neigiamai įkrautus dažus.

Naftos pramonėje

- Tiriant naftą ir dujas, druska yra svarbi šulinių gręžimo skysčių sudedamoji dalis. Jis naudojamas gręžti ir padidinti gręžimo skysčių tankį, o tai leidžia įveikti aukštą dujų slėgį pasiekiamuose šuliniuose. Be to, druska palaiko gręžimo skysčio sodrumą.

- Druska padeda sutankinti dirvą, ant kurios nutiesti keliai. Sumažina poslinkį, kurį podirvyje sukelia drėgmės pokyčiai ir automobilių eismas.

Namuose

Druska buvo naudojama trinant valymo paviršiuose, puoduose ir keptuvėse. Taip pat siekiant išvengti pelėsių ir kaip dėmių valiklis. Jis taip pat naudojamas daugelyje prekės ženklų šampūno ir dantų pastos.

Kiti naudojimo būdai

Keliuose

-Numatant snaigę, keliai yra padengti sūrymu, kuris neleidžia ledui prisitvirtinti prie kelio paviršiaus. Atšildymui naudojamas sūrymo ir druskos mišinys, o kartais pridedami kiti cheminiai komponentai, tokie kaip magnis arba kalcio chloridas. Druska ir sūrymas neveiksmingi esant žemesnei kaip -10 ºC temperatūrai.

Įpilant druskos, sumažėja krioskopinis taškas, susidaro koligatyvinė tirpalų savybė, taigi tam tikru būdu trukdoma susidaryti ledui.

- Dėl savo higroskopinės būklės druska naudojama kaip pigus sausiklis.

Dervose, naudojamose vandeniui minkštinti

Kietame vandenyje yra kalcio ir magnio jonų, kurie trukdo muilui veikti ir sukelia šarminių medžiagų nuosėdas ant įvairių įrengimų ir vamzdžių. Vandeniui minkštinti naudojamos jonų mainų dervos. Druska naudojama ruošiant ir regeneruojant dervas.

Gesintuvuose

Natrio chloridas naudojamas gesintuvuose gesinti gaisrus, kuriuose yra degiųjų metalų, tokių kaip magnis, kalis, natris ir NK lydiniai.

Druska veikia kaip šilumos šalintuvas ir taip pat sudaro plutą, ribojančią deguonies patekimą į ugnį.

Akiniuose

Natrio chlorido kristalai naudojami optiniuose komponentuose, tokiuose kaip langai ir prizmės, ypač infraraudonųjų spindulių apšvietimui. Kadangi druska yra labai higroskopiška, susidaro savotiškas šerkšnas, uždengiantis lęšius. Dėl šios priežasties natrio chlorido lęšiai buvo pakeisti cinko selenido (ZnSe) lęšiais.

Terapinis panaudojimas

Suteikite druskos trūkumą organizme

-Kai organizme trūksta Na ⁺ , jis turi būti pakeistas, kad būtų išlaikytas tarpląstelinis osmolariškumas, nervų laidumas ir raumenų susitraukimai.

-NaCl yra naudojamas gydant ir užkertant kelią natrio ir chloro trūkumui, atsirandančiam dėl didelio prakaitavimo, veikiant aukštai temperatūrai. Jis taip pat vartojamas esant per stipriai diurezei ar per dideliam druskos vartojimo apribojimui.

- Įprastinis 045% NaCl tirpalo tiekimas naudojamas hiperosmoliniam diabetui gydyti. Jis atlieka rehidratacijos funkciją ir padeda įvertinti inkstų funkciją.

- hipertoninių tirpalų, kurių NaCl koncentracija didesnė kaip 0,9% m / v, injekcijos,

-Jie yra naudojami, kai yra didelis Na ⁺ išeikvojimas , nes tai yra esminio jonų atstatymas. Ši hiponatremija gali būti gydymo laisvaisiais elektrolitais arba Na ⁺ koncentracija pasekmė .

Hiponatremiją taip pat gali sukelti per didelis vandens suvartojimas, kurio nekontroliuoja nepakankama inkstų funkcija.

Netradicinis gydymas ir naudojimas

-NaCl inhaliaciniai tirpalai naudojami skiedžiant vaistus, naudojamus purškimo proceso metu. Jis taip pat naudojamas trachėjos plovimui ir drėkinimui. 0,9% druskos tirpalas naudojamas nosies purškalams.

-20% NaCl tirpalai naudojami intraabsorbciniam transabdomininiam įrengimui, tokiu būdu sukeliant vėlyvą abortą antrąjį nėštumo trimestrą.

-Natrio chloridas gali būti naudojamas kaip vietinis antiseptikas. Dėl savo osmosinio pajėgumo jis gali dehidratuoti platų virusų ir bakterijų spektrą, nesupuruotoje būsenoje; todėl jis naudojamas kaip skausmingas antiseptikas žaizdoms dezinfekuoti.

Toksiškumas

Nurijimas

Tai kenkia sveikatai tik tuo atveju, jei suvartojama daug ir ilgą laiką. Esant tokioms aplinkybėms, atsirastų hipernatremija ir dėl to padidėtų tarpląstelinis tūris, dėl kurio atsirastų arterinė hipertenzija.

Dirginimas ir fizinis kontaktas

Jis turi toksišką poveikį tik tuo atveju, jei įkvepiama labai daug. Dėl per daug sąlyčio su oda ji gali būti sausa. Galiausiai susilietus su akimis, tai akimirksniu sudirgina.

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas. 84, 90, 93, 263 psl.). Mc Graw Hill.
2. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis, p. 482–483.
3. Natrio chloridas. (2018 m.). Natrio chloridas: nauda, ​​panaudojimas, savybės, rizika. Paimta iš: natrio chloridas.org
4. „PubChem“. (2018 m.). Natrio chloridas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Vikipedija. (2018 m.). Natrio chloridas. Paimta iš: en.wikipedia.org
6. Amerikos elementai. (2018 m.). Natrio chloridas. Paimta iš: americanelements.com