NATRIUMHYPOCHLORIT (NACLO): FORMEL, ANVENDELSER OG EGENSKABER - KEMI

Den natriumhypochlorit (NaOCl) er et ternært og uorganisk natriumsalt. Det er kommercielt tilgængeligt som vandige opløsninger og er det aktive middel i disse indenlandske og industrielle produkter. Disse opløsninger er kendt under navnene chlorblegemiddel, sodablegemiddel, flydende blegemiddel eller, endnu mere raffineret, Javel-væske.

I vand udviser natriumhypochlorit de samme oxiderende egenskaber som klorgas, så en opløsning af dette salt er ækvivalent med at bære forbindelsen inde i en plastflaske. Faktisk er det tilgængelige chlor i disse beholdere en indikator for koncentrationen og blegekraften af natriumhypochloritopløsningen.

Dette ternære salt i vand kan meget vel betragtes som en enkel vandig opløsning af chlor; der er imidlertid også andre tilgængelige former, såsom fast stof i tilfælde af calciumhypochlorit og flydende chlor. Alle tre har den samme oxiderende kraft, og deres anvendelse afhænger af variabler som komfort, ydelse eller tid.

Formel

Den kemiske formel for natriumhypochlorit er NaClO. Det består af en Na ⁺ -kation og en ClO ^- anion. Na ⁺ -ionerne føler elektrostatisk tiltrækning af ClO ^- ionerne, idet sidstnævnte vedtager en tetrahedral struktur med en sp ^3- hybridisering.

Formlen angiver forholdet mellem ionerne i anhydridtilstanden, som er lig med 1: 1. Dette gælder dog kun for anhydrid.

I tilfælde af hydratiseret natriumhypochlorit -on af de mest stabile former for salt-, dens kemiske formel er NaCIO · 5H ₂ O.

Hvor er det placeret?

NaClO er et syntetisk produkt, og på grund af dets reaktivitet findes det kun i lokale regioner, hvor det bruges, især i spildevand, jord eller endda i drikkevand.

Chloridioner er rigelige i den menneskelige krop, som kunne deltage i redoxreaktioner, der producerer natriumhypochlorit i kroppen.

Hvordan gøres det?

Gennem historien er NaClO blevet fremstillet ved forskellige metoder. Den enkleste består af en opløsning af chlor i vand, eller i opløsninger af Na ₂ CO ₃, der frigøres CO ₂ ved virkningen af hypochlorsyrling (HCIO).

Andre metoder bruger saltvand som råmateriale gennem en elektrolytisk proces. Under effektiv mekanisk omrøring, Cl ₂ og NaOH genereret af NaCl og vand reagerer og bliver NaCIO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaCIO + NaCl + H ₂ O + Q (varme)

I dag fremstiller Hooker-processen denne forbindelse i store skalaer, der består af en forbedret version af den tidligere beskrevne metode.

Applikationer

- Natriumhypochlorit bruges som blegemiddel i tekstiler, i vaskemidler, der inkorporerer det og i papirindustrien.

- Dets anvendelse som et bakteriedræbende og desinficerende middel er meget bredt og bruges til rensning af vand og til behandling af spildevand.

- Det er nyttigt at desinficere udstyr, der anvendes til madlavning og i frugt- og grønsagsforarbejdning. Ligeledes bruges det med den samme desinfektionsfunktion til produktion af svampe, kvæg, svin og fjerkræ.

- Natriumhypochlorit bruges i olieindustrien i raffineringsstadiet.

- Hjemme bruges hvidtekapaciteten af natriumhypochlorit til vask af hvidt tøj og desinfektionsmidlet til rengøring af badeværelser, gulve osv.

- Natriumhypochlorit bruges i endodontisk terapi, specifikt til behandling af tandens rodkanal. I denne behandling bruges Dakins opløsning (0,5% klon), som bevarer vitalt tandvæv ved at opløse nekrotisk væv.

Ejendomme

Natriumhypochloritopløsninger ved stuetemperatur er farveløse og har en sød klorlugt. De fysiske egenskaber varierer afhængigt af koncentrationen af saltet opløst i vand. Alle har gule farver.

Gennem krystallisationsteknikker, det faste NaCIO · 5H ₂ O er opnået fra disse opløsninger, hvis krystaller er lysegrøn.

Dette hydratiserede salt har en omtrentlig molekylvægt på 164 g / mol, en densitet på 1,11 g / ml, det er meget opløseligt i vand og nedbrydes ved 101 ºC. NaCIO · 5H ₂ O er også følsomme over for de samme anhydrid-reaktioner.

Hvorfor saltes pentahydreret? Når NaClO krystalliserer i sit vandige miljø, indhyller vandmolekylerne ionerne i en vandig sfære.

Man kan tro, at tre af disse molekyler interagerer med de ikke-delte par elektroner af Cl: den ene danner hydrogenbinding med O, og den sidste tiltrækkes af Na.

Imidlertid er det undersøgelserne, der fokuserer på den krystallinske struktur af dette faste stof, der har det rigtige svar på dette spørgsmål.

Vandbalance

Anionen ClO ^- deltager i følgende hydrolyse-ligevægt:

HCIO (aq) + H ₂ O (l) <=> ClO ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Hvis surhedsgraden af opløsningen øges, forskydes ligevægten til venstre og producerer HClO.

Denne syre er endnu mere ustabil end hypochlorit, og derfor nedsættes nedbrydning koncentrationen af det aktive middel. Hvis pH-værdien er basisk (større end 11), garanterer den eksistensen af ClO ^- og produktets levetid.

Imidlertid udløser overdreven alkalinitet andre problemer i dine applikationer. For eksempel skader en meget grundlæggende NaClO-løsning tøj i stedet for blot at blegge dem.

På lignende måde omdannes HCIO i et vandigt medium til chlor, hvilket forklarer den gule farve af disse opløsninger:

HCIO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

misforhold

Kloratomet i natriumhypochlorit har en oxidationstilstand på +1, hvilket kun kræver to elektroner for at fuldføre sin octet af valens.

På den anden side er dens elektroniske konfiguration 3s ² 3p ⁵, og den kan også tømme alle elektronerne fra dens mere energiske «p» orbitaler.

Dette resulterer i, at hypochlorit gennemgår uforholdsmæssige reaktioner i ioner med oxidationstilstande på +1 og +5:

3ClO ^- (aq) <=> 2Cl ^- (aq) + ClO ₃ ^- (aq)

Denne reaktion i vandig opløsning accelereres med stigning i temperatur- og hypochloritkoncentrationer. Ligeledes foregår reaktionen ved en anden mekanisme katalyseret af lette og metalliske oxider af kobber, nikkel og cobalt:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Den vandfri NaClO står i forhold til en meget hurtigere hastighed, selv eksploderer.

Oxiderende middel

Kloratomet kan acceptere elektroner fra negative (nukleofile) arter. Anhydrid er et kraftfuldt oxidationsmiddel, der reducerer sig selv til kloridanioner (Cl ^-).

I tilfældet med NaCIO · 5H ₂ O, menes det, at vandmolekylerne delvis forhindre ClO ^{- fra} undergår nukleofile angreb.

I betragtning af den strukturelle linearitet af ClO ^- bremser disse vandmolekyler imidlertid ikke nok "angreb" på Cl-atomet. Det er af denne grund, at natriumhypochlorit er et stærkt oxidationsmiddel.

Referencer

Wikipedia. (2018). Natriumhypochlorit. Hentet den 7. april 2018 fra: en.wikipedia.org
Francisco J. Arnaiz. (2016). Eksperimenter til det grønne uorganiske kemi-laboratorium. Kemiafdeling, Burgos Universitet, Spanien.
Kemisk bog. (2017). Natriumhypochlorit. Hentet den 7. april 2018 fra: Chemicalbook.com
Brian Clegg. (9. marts 2016). Natriumhypochlorit. Hentet den 7. april 2018 fra: chemistryworld.com
OxyChem. (December 2014). Natriumhypochlorit-håndbog. Hentet den 7. april 2018 fra: oxy.com
Azchemistry (18. april 2017). 10 natriumhypochlorit anvendelser i hverdagen - laboratorium - hospital. Hentet den 7. april 2018 fra: azchemistry.com
Pubchem. (2018). Natriumhypochlorit. Hentet den 7. april 2018 fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.

NATRIUMHYPOCHLORIT (NACLO): FORMEL, ANVENDELSER OG EGENSKABER - KEMI - 2025