- Struktur af natriumacetat
- Hydratiserede krystaller
- Ejendomme
- navne
- Molar masse
- Udseende
- Lugt
- Massefylde
- Smeltepunkt
- Kogepunkt
- Opløselighed
- I vand
- I methanol
- I ethanol
- I acetone
- Syreindhold
- basiciteten
- Brydningsindeks (ηD)
- Caloric kapacitet
- tændingspunkt
- Selvantændelsestemperatur
- pH
- Stabilitet
- Reaktioner
- syntese
- Applikationer
- Termiske poser
- Industriel
- Medicinsk brug
- PH-bufferopløsning
- Forskningslaboratorier
- Konservering af mad
- Bevaring af beton
- Ungdomseksperimenter
- Eksperiment 1
- Eksperiment 2
- Toksicitet
- Referencer
Den natriumacetat er et natriumsalt af eddikesyre med den molekylære formel C 2 H 3 O 2 Na. Det består af et deliquescent hvidt pulver, der i det væsentlige findes i to former: vandfrit og trihydratiseret. Begge er meget opløselige i vand, det universelle opløsningsmiddel; men ikke så opløselig i alkoholer eller acetone.
Den vandfri form har en densitet, et smeltepunkt og et kogepunkt med højere værdier end dem, der præsenteres af trihydratformen af natriumacetat. Dette skyldes, at vandmolekyler interfererer mellem interaktionerne mellem Na + og CH 3 COO - ionerne.
Natriumacetatudseende
Natriumacetat er stabilt, især når det opbevares mellem 2 og 8 ° C; men det er modtageligt for virkningen af stærke oxidationsmidler og halogener.
Det kan fremstilles ved omsætning af natriumbicarbonat med eddikesyre. Også med reaktionen af eddikesyre med natriumhydroxid. Begge reaktioner er enkle at fremstille og billige; den første kan endda gøres derhjemme.
Dette salt er en lav toksisk forbindelse. Fremstiller hudirritation kun efter hyppig og kontinuerlig kontakt. Det er let irriterende for øjnene, men kan irritere luftvejene. Der findes ingen oplysninger om en skadelig virkning af dens indtagelse.
Det har adskillige anvendelser og anvendelser, der fremhæver dens pH-bufferingsfunktion sammen med eddikesyre. Acetatbufferen har en pKa = 4,7; hvilket giver høj effektivitet i pH-regulering i et surt miljø med pH-værdier mellem 3 og 6.
På grund af dets lave toksicitet og egenskaber er det blevet brugt i vid udstrækning til at forbedre madens smag, samt et middel, der giver beskyttelse mod ødelæggelse på grund af dets virkning mod mikrober.
Struktur af natriumacetat
Acetat- og natriumioner. Kilde: Shu0309
Billedet ovenfor viser ioner, der udgør vandfri natriumacetatkrystaller (uden vand). Den lilla kugle svarer til Na + kation, og den molekylære ion til dens venstre er acetat, CH 3 COO -, med sine oxygenatomer repræsenteret ved røde kugler.
Disse par, ifølge formlen CH 3 COONa, er i et 1: 1-forhold; For hver CH 3 COO - anion skal der være en Na + kation tiltrukket af dens negative ladning og vice versa. Således ender attraktionerne mellem dem og frastødningerne mellem lige ladninger med at etablere strukturelle mønstre, der definerer en krystal, hvis minimale udtryk er enhedscellen.
Nævnte enhedscelle, ligesom krystallen som helhed, varierer afhængigt af arrangementet af ionerne i rummet; det er ikke altid det samme, selv for det samme krystallinske system. For eksempel kan vandfrit natriumacetat danne to orthorhombiske polymorfer, hvoraf den ene er afbildet nedenfor:
Enhedscelle af orthorhombiske krystaller af natriumacetat. Kilde: Benjah-bmm27
Bemærk arrangeringen af ionerne: fire CH 3 COO - ioner omslutter en Na + på en sådan måde, at de "tegner" en forvrænget firkantet pyramide. Hver af disse CH 3 COO - på sin side samvirker med en anden tilstødende Na +.
Hydratiserede krystaller
Natriumacetat har en høj affinitet for vand; faktisk er den deliquescent, det vil sige, den holder fugt, indtil den opløses i den. Jo højere luftfugtigheden er, jo før "smelter den". Dette skyldes både CH 3 COO - og Na + kan hydrat, omgiver sig med vandmolekyler, der orienterer deres dipoler til deres omkostninger (Na + OH 2, CH 3 COO - HOH).
Når dette salt tilberedes på laboratoriet eller hjemme, er dets affinitet for vand sådan, at selv ved normale temperaturer opnås det allerede som et hydrat; CH 3 COONa · 3H 2 O. Deres krystaller stoppe med at være orthorhombiske og blive monoklin, da de nu optage tre vandmolekyler for hvert CH 3 COO - og Na + pair.
Ejendomme
navne
-Natriumacetat.
-Sodiumethanoate (IUPAC).
Molar masse
-Vandfri: 82,03 g / mol.
-Trihydrat: 136,03 g / mol.
Udseende
Deliquescent hvidt pulver.
Lugt
Til eddike, når det opvarmes til nedbrydning.
Massefylde
-Anhydrous: 1,528 g / cm 3 ved 20 ° C
-Trihydrate: 1,45 g / cm 3 ved 20 ° C
Smeltepunkt
-Vandfri: 324 ° C (615 ° F, 597 K).
-Trihydrat: 58 ° C (136 ° F, 331 K).
Kogepunkt
Vandfri: 881,4 ° C (1.618,5 ° F, 1.154,5 K).
-Trihydrat: 122 ° C (252 ° F, 395 K). Det nedbrydes.
Opløselighed
I vand
-Vandfri: 123,3 g / 100 ml ved 20 ° C.
-Trihydrat: 46,4 g / 100 ml ved 20 ° C.
I methanol
16 g / 100 g ved 15 ° C
I ethanol
5,3 g / 100 ml (trihydrat).
I acetone
0,5 g / kg ved 15 ° C
Syreindhold
pKa: 24 (20 ° C).
basiciteten
pKb: 9,25. Her er det tydeligt, at natriumacetat er et basisk salt, fordi det har en pKb mindre end dens pKa.
Brydningsindeks (ηD)
1.464
Caloric kapacitet
-100,83 J / mol · K (vandfri).
-229,9 J / mol · K (trihydrat).
tændingspunkt
Større end 250 ° C.
Selvantændelsestemperatur
600 ° C
pH
8,9 (0,1 M opløsning ved 25 ° C).
Stabilitet
Stabil. Uforenelig med stærke oxidationsmidler og halogener. Følsom over for fugtighed.
Reaktioner
Natriumacetat kan danne en ester ved reaktion med et alkylhalogenid; for eksempel bromethan:
CH 3 COONa + BrCH 2 CH 3 => CH 3 COOCH 2 CH 3 + NaBr
Natriumacetatdekarboxylater til methan (pyrolyse) i nærvær af NaOH:
CH 3 COONa + NaOH => CH 4 + Na 2 CO 3
Reaktionen katalyseres af cæsiumsalte.
syntese
Natriumacetat kan fremstilles billigt på laboratoriet ved at omsætte natriumbicarbonat med eddikesyre:
NaHCO 3 + CH 3 COOH => CH 3 COONa + H 2 CO 3
Denne reaktion ledsages af tilstedeværelsen af intens bobling i opløsningen på grund af nedbrydning af kolsyre i vand og carbondioxid.
H 2 CO 3 => H 2 O + CO 2
Industrielt produceres natriumacetat ved omsætning af eddikesyre med natriumhydroxid.
CH 3 COOH + NaOH => CH 3 COONa + H 2 O
Applikationer
Termiske poser
Natriumacetat bruges til fremstilling af termiske poser.
Oprindeligt opløses saltkrystallerne i et volumen vand for at fremstille en opløsning, der bliver overmættet.
Derefter opvarmes opløsningen til en temperatur, der er højere end 58 ºC, hvilket er dens smeltepunkt. Den overmættede opløsning får lov til at afkøle til stuetemperatur, og der observeres ingen krystaldannelse; opløsningen superkøles.
Fraværet af krystaller forklares ved det faktum, at molekylerne i væsken er for uorganiserede og ikke har den rette orientering til at nå krystallisationstemperaturen. Væsken er i en metastabil tilstand, en tilstand af ubalance.
I betragtning af ustabiliteten af den superafkølede væske er enhver forstyrrelse tilstrækkelig til at starte krystallisation. I tilfælde af termiske poser presses en mekanisk fastgørelse til omrøring af væsken og initiering af dannelse af krystaller og størkning af natriumacetat-trihydratopløsningen.
Når krystallisation forekommer, stiger temperaturen. Natriumacetat-trihydratkrystaller får udseendet af is, men er varme, hvorfor de kaldes "varm is."
Industriel
-Sodiumacetat bruges i tekstilindustrien som en mordant i tekstilfarvningsprocessen
- neutraliserer svovlsyreaffald
-Det har brug i behandlingen af bomuld til fremstilling af bomuldspuder, der kan bruges til personlig rengøring og til medicinske formål
-Det bruges til pickling af metaller inden deres forkromning
-Collaborat, så chloroprenvulkanisering ikke forekommer i fremstillingsprocessen af syntetisk gummi
-Det deltager i oprensningen af glukose
-Brugt i læder garvning.
Medicinsk brug
Natriumacetat er en af de forbindelser, der bruges til at levere elektrolytter, der gives intravenøst til patienter.
Det bruges til at korrigere natriumniveauer hos hyponatremiske patienter, også til korrektion af metabolisk acidose og alkalisering af urinen.
PH-bufferopløsning
Det bruges som en pH-regulator i mange, mange enzymatiske reaktioner, der forekommer mellem pH 3 og pH 6.
Den forskellige pH i acetatbufferopløsningen nås ved variationen i koncentrationen af eddikesyre og natriumacetat.
For at opnå en pH på 4,5 har pufferopløsningen således en eddikesyrekoncentration på 3,8 g / L og en vandfri natriumacetatkoncentration på 3,0 g / L.
Koncentrationen af acetatbufferen kan øges, idet komponenterne i den opløsning, der er nødvendige for at opnå den ønskede pH, øges i samme forhold.
Acetat / acetonitrilbuffer anvendes til kapillær elektroforese i separeringen af fotoberberiner.
Forskningslaboratorier
-Sodiumacetat er et svagt nukleofilt middel, der bruges til anionisk polymerisation af ß-lacton.
-Det bruges som et reagens i den nukleare magnetiske resonans for biologiske makromolekyler.
-Brugt i ekstraktion af DNA fra celler. Sodium er en kation, der interagerer med de negative ladninger af de fosfater, der findes i DNA, hvilket hjælper med deres kondensation. I nærvær af ethanol danner DNA et bundfald, der derefter kan adskilles i det vandige lag.
Konservering af mad
-Hjælp forhindrer bakterievækst, ud over at forhindre dannelse af overskydende surhedsgrad, der forårsager ødelæggelse af mad og dermed opretholder en specifik pH.
-Natrium, der er til stede i acetat, forbedrer madens smag.
-Sodiumacetat bruges til fremstilling af syltede grøntsager: agurk, gulerod, løg osv. Derudover bruges det til konservering af kød.
Bevaring af beton
Beton er beskadiget af vandets virkning, hvilket forkorter dens varighed. Natriumacetat fungerer som et konkret tætningsmiddel, der gør det vandtæt og forlænger dets oprindelige egenskaber.
Ungdomseksperimenter
Eksperiment 1
Et simpelt eksperiment er syntese af natriumacetat ved omsætning af natriumbicarbonat med eddike (5% eddikesyre).
30 ml eddike anbringes i et bægerglas, og ca. 3,5 g bikarbonat tilsættes.
Natriumacetat og kulsyre dannes i reaktionen. Syre nedbrydes til kuldioxid og vand. Fremstillingen af kuldioxid giver en intens bobling i opløsningen.
For at opsamle natriumacetatet bringes vandet til at fordampe, opløsningen opvarmes.
Eksperiment 2
Et andet simpelt eksperiment er dannelsen af krystaller af natriumacetat-trihydrat.
For at gøre dette vejes ca. 20 g natriumacetat-trihydrat og anbringes i et bægerglas, hvorefter der tilsættes 10 ml vand. Opløsningen opvarmes til en temperatur over 58 ° C.
Natriumacetatet opløses fuldstændigt for at sikre, at opløsningen er overmættet. Tidligere anbringes en Pietri-skål på en kold overflade.
Indholdet af bægerglas med acetat-trihydratet hældes langsomt i Pietri-skålen. Temperaturen på væsken i kapslen begynder at falde, selv under smeltepunktet, uden at observere krystallisationen eller størkningen af natriumacetat-trihydratet.
For at producere krystallisation af natriumacetat-trihydrat tilsættes sædvanligvis en lille mængde salt for at tjene som krystallisationskernen. Andre gange opstår der en lille forstyrrelse af opløsningen for at starte krystallisationen af natriumacetat.
Natriumacetat-trihydratkrystaller har udseende som is, men ved at berøre dem vil det vise, at de er relativt varme. Af denne grund kaldes salt "varm is."
Toksicitet
Natriumacetat er en meget lav toksisk forbindelse. Det er heller ikke klassificeret som en sensibilisator for huden og luftvejene.
Derudover er natriumacetat ikke klassificeret som et kimcelle-mutagent, kræftfremkaldende eller reproduktivt toksisk middel.
Kort sagt, det er lidt irriterende for øjnene. Luftvejene kan irriteres efter indånding. Hyppig og konstant kontakt med huden kan forårsage irritation.
Referencer
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
- WorldOfChemicals. (16. januar 2017). Hvordan tilberedes natriumacetat derhjemme? Gendannes fra: medium.com
- National Center for Biotechnology Information. (2019). Natriumacetat. PubChem-database. CID = 517045. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- S. Cameron, KM Mannan og MO Rahman. (1976). Krystallstrukturen af natriumacetat-trihydrat. Acta Cryst. B32, 87.
- Wikipedia. (2019). Natriumacetat. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (24. januar 2019). Lav varm is af eddike og bagesoda. Gendannes fra: thoughtco.com
- Kemisk bog. (2017). Natriumacetat. Gendannes fra: Chemicalbook.com
- Wasserman Robin. (2019). Anvendelser af natriumacetat. Gendannes fra: livestrong.com
- Drugbank. (2019). Natriumacetat. Gendannes fra: drugbank.ca