SODIUM HYDROXIDE (NAOH): ISTRAKTURA, KATANGIAN, GAMIT, SYNTHESIS - CHEMISTRY - 2025

Ang sodium hydroxide ay isang inorganic compound na ang kemikal na formula ay NaOH at binubuo ng isang base o alkali metal na malakas. Ang isang 5% na solusyon nito sa tubig ay may pH malapit sa 14.

Ito ay isang napaka hygroscopic puting solid na maaari ring sumipsip ng carbon dioxide mula sa hangin upang makabuo ng sodium carbonate. Dumating ito sa komersyo sa mga plastik na bote bilang mga tabletas, na hindi maaaring maipakita nang napakatagal sa hangin, at hindi rin sila dapat hawakan ng mga spatulas.

Ang mga tablet ng sodium hydroxide sa isang baso ng relo. Pinagmulan: Walang ibinigay na may-akda na nababasa ng makina. Ipinagpalagay ni Walkerma (batay sa mga paghahabol sa copyright).

Ang sodium hydroxide ay maaaring synthesized sa pamamagitan ng pag-reaksyon ng calcium hydroxide na may sodium carbonate. Gayunpaman, sa kasalukuyan, ito ay mahalagang synthesized ng electrolysis ng brine, at isang by-product ng paggawa ng chlorine gas.

Dahil sa mataas na pagiging pangunahing ng NaOH, maraming gamit at aplikasyon ito, tulad ng paggawa ng papel, sabon, detergents, dyes, atbp. Ginagamit din ito sa paglilinis ng sambahayan, paggamot ng tubig, pagpoproseso ng aluminyo, paggawa ng gamot, atbp .; at higit sa lahat, ito ay isang pangalawang pattern par kahusayan.

Ang sodium hydroxide ay napaka-corrodive, na may kakayahang magdulot ng pangangati at sumunog sa balat at mata. Sa pamamagitan ng paglanghap ng alikabok nito, maaari itong maging sanhi ng edema ng pulmonary. Samantala, ang pagsisid nito ay maaaring magdulot ng gayong malubhang pinsala sa digestive tract na maaari itong humantong sa kamatayan.

Istraktura

Walang anuman

Mga ion ng NaOH. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng mga ions na bumubuo sa NaOH. Ang k ⁺ Na cation ay kinakatawan ng lila na globo, habang ang hydroxyl anion (hydroxide o hydroxyl) OH ^{- sa} pamamagitan ng pula at puting globo. Parehong Na ⁺ at OH ^- ion ay nakikipag-ugnay sa bawat isa sa pamamagitan ng electrostatic atraksyon ng kanilang kabaligtaran na singil.

Istraktura ng sodium hydroxide

Ang ganitong mga pakikipag-ugnay ay hindi patnubay, kaya't ang mga atraksyon ng isang pares na Na ⁺ OH ^- ion ay maaaring makaapekto sa iba sa isang tiyak na distansya. Ang resulta ay ang mga Na ⁺ ion ay nagtatapon sa bawat isa, sa parehong paraan tulad ng mga OH ^- ion , hanggang sa tukuyin nila ang isang kristal ng minimum na enerhiya kung saan nagtatag sila ng isang order at pana-panahong (crystalline) na istraktura.

Samakatuwid, lumitaw ang mga orthorhombic crystals ng walang anuman na NaOH (nang walang tubig):

Ang representasyon ng mala-kristal na istraktura ng anhydrous sodium hydroxide. Pinagmulan: Quibik sa pamamagitan ng Wikipedia.

Ang mga ion ay nananatiling sapat na magkakaugnay upang ang anhid na kristal na NaOH ay natutunaw sa 323ºC (hangga't walang kahalumigmigan sa kapaligiran).

Hydrates

Parehong Na ⁺ at OH ^- ay mga ions na madaling malutas (hydrated) ng mga molekula ng tubig. Pinapaboran nito ang hydration nang paulit-ulit at higit sa reticular energy ng mga crystals nito, kung kaya't pinakawalan ng NaOH ang maraming enerhiya pagdating sa pakikipag-ugnay sa tubig.

Gayunpaman, ang mga anhydrous crystals ay maaaring mag-host ng hindi nalulutas na mga molekula ng tubig; iyon ay, ang sodium hydroxide ay maaaring makabuo ng maraming hydrates, NaOH · nH ₂ O. Ang molekula ng tubig ay maaaring bumubuo ng isang hydrogen bond na may OH ^- (HOH-OH ^- ), o makikipag-ugnay sa Na ⁺ (Na ⁺ - OH ₂ ).

Nakasalalay sa molar ratio sa pagitan ng NaOH at H ₂ O, ang mga monohidrat (NaOH · H ₂ O), ang mga dihydrates (NaOH · 2H ₂ O), mga trihemidrates (NaOH · 3.5H ₂ O), tetrahydrates (NaOH · 4H ₂ O) ay maaaring lumitaw , heptahydrates (NaOH · 7H ₂ O), at iba pa.

Ang bawat isa sa mga hydrates na ito ay maaaring mai-kristal mula sa isang may tubig na solusyon ng NaOH na may iba't ibang mga porsyento ng masa at sa iba't ibang mga temperatura. Dahil dito, ipinapakita ng NaOH ang isang kumplikadong diagram ng kakayahang solubility ng tubig.

Sa pangkalahatang mga term, ang mga kristal ng mga hydrates ay hindi gaanong siksik at may mas mababang mga puntos ng pagtunaw. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga molekula ng tubig ay "hadlangan" ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng Na ⁺ at OH ^- , pagdaragdag ng mga puwersang dipole-dipole sa sakripisyo ng mga atraksyon ng ionik.

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Mga Pangalan

Ginustong pangalan ng IUPAC: sodium hydroxide. Iba pang mga pangalan: Caustic soda, Ascarite (mas karaniwan)

Mass ng Molar

39.9971 g / mol

Hitsura

Maputi, serous, o malagkit na solid o ba ay kristal.

Temperatura ng pagkatunaw

323 ºC

Punto ng pag-kulo

1,388 ºC

Pagkakatunaw ng tubig

1,000 g / L sa temperatura ng 25 ° C. Ipinapakita nito kung magkano ang maaaring matunaw sa tubig.

Ang kanilang mga may tubig na solusyon ay lagkit, na may halaga ng lagkit ng halos walumpung beses na tubig, at pinakawalan nila ang maraming init sa una. Kung mayroon kang kontak sa kanila, ginagawa nila ang balat na madulas, dahil sa saponification ng mga fatty acid sa balat.

Karaniwang (pKb)

- 0.56

pH

Ang isang 5% w / w na solusyon sa tubig ay may pH malapit sa 14

Refractive index (nD)

Sa isang haba ng haba ng 580.4 nm: 1,433 sa 320 ° C, at 1,421 sa 420 ° C.

Katatagan

Ang mga lalagyan na naglalaman nito ay dapat na sarado na sarado upang maiwasan ang pagbuo ng sodium carbonate. Ito ay dahil sa mataas na hygroscopicity nito, na humahantong sa pagsipsip ng kahalumigmigan mula sa mga paligid nito at ang nilalaman ng CO ₂ .

Agnas

Kapag pinainit upang mabulok ito ay naglalabas ng usok ng sodium oxide.

Auto point na pag-aapoy

Hindi masusunog

Kalapitan

4.0 cPoise sa 350 ° C

Init ng singaw

175 kJ / mol sa 1,388 ºC

Pag-igting sa ibabaw

74.35 mga dines / cm sa isang solusyon sa 2.72% w / w sa tubig sa 18 ° C.

Reactivity

Sa mga acid

Tumugon sa mga organikong organikong organikong at organikong, na nagbibigay ng pagtaas ng tubig at kaukulang asin. Sa kaso ng sulpuriko acid ang reaksyon ay exothermic.

2 NaOH + H ₂ KAYA ₄ => Na ₂ KAYA ₄ + 2 H ₂ O

Sa mga acid oxides

Mga reaksyon na may asupre dioxide, halimbawa, na nagbibigay ng isang sulpormeng asin ng at tubig:

2 NaOH + KAYA ₂ => Na ₂ KAYA ₃ + H ₂ O

Sa mga metal

Ang mga may tubig na solusyon ay gumanti sa ilang mga metal upang makagawa ng mga kumplikadong asing-gamot na sosa. Halimbawa, ang reaksyon nito sa sink ay nagdudulot ng isang sodium zincate:

Zn + 2 NaOH + 2 H ₂ O => Na ₂ + H ₂

Sintesis

Ang sodium hydroxide ay synthesized higit sa lahat sa pamamagitan ng dalawang pamamaraan: ang paggamit ng sodium carbonate, na una nang ginamit, at ang electrolysis ng sodium klorida, na kasalukuyang ginagamit sa mas malawak na pang-industriya.

Reaksyon ng sodium carbonate at calcium hydroxide

Ang sodium carbonate ay tumugon sa calcium hydroxide sa isang proseso na kilala bilang causticisation:

Ca (OH) ₂ + Na ₂ CO ₃ => CaCO ₃ + NaOH

Ang calcium carbonate ay umuurong, iniwan ang sodium hydroxide sa supernatant, na puro sa pagsingaw.

Ang sodium carbonate ay nagmula dati sa proseso ng Solvay:

2 NaCl + CaCO ₃ => Na ₂ CO ₃ + CaCl ₂

Elektrolisis ng sodium klorido

Ang electrolysis ng sodium chloride, na naroroon sa brine, ay gumagawa ng hydrogen gas, chloride gas at sodium hydroxide sa may tubig na solusyon:

2 Nacl + 2 H ₂ O => H ₂ + Cl ₂ + 2 NaOH

Ang silid ng electrolytic ay binubuo ng isang kompartimento na naglalaman ng anode (+), na gawa sa titan na metal, at isang lugar kung saan nakalagay ang brine. Ang kompartimasyong ito ay pinaghiwalay mula sa kompartimento ng cathode (-) sa pamamagitan ng isang butas na lamad.

Ang sumusunod na reaksyon ay nangyayari sa anode:

2 Cl ^- => Cl ₂ + 2 e ^- (oksihenasyon)

Samantala, ang reaksyon na ito ay nangyayari sa katod:

2 H ₂ O + 2 e ^- => H ₂ + OH ^- (pagbawas)

Ang sodium (Na ⁺ ) ay nagkakalat mula sa kompartimento ng anode hanggang sa kompartamento ng katod, sa pamamagitan ng lamad na naghihiwalay sa kanila, na bumubuo ng sodium hydroxide.

Aplikasyon

Paglilinis ng mga produkto

Ginagamit ang sodium hydroxide upang gumawa ng mga sabon at mga detergents na ginagamit sa bahay at sa negosyo. Ang kumbinasyon ng sodium hydroxide at chlorine ay gumagawa ng chlorine bleach, na ginagamit sa paghuhugas ng mga puting damit.

Tinatanggal din nito ang akumulasyon ng grasa sa mga drains, na gumagawa ng pag-aalis nito sa pamamagitan ng pagbabalik nito sa mga sabon sa pamamagitan ng proseso ng saponification. Pinapayagan nito ang pag-aalis ng clogging na pagtutubero mula sa mga bahay at iba pang mga gusali.

Mga produktong gamot sa gamot at gamot

Ginagamit ang sodium hydroxide upang gumawa ng mga karaniwang mga reliever ng sakit, tulad ng aspirin. Gayundin sa mga gamot na may aksyon na anticoagulant na humarang sa pagbuo ng mga clots ng dugo at gamot upang mabawasan ang hypercholesterolemia.

Mga proseso ng enerhiya

Ang sodium hydroxide ay ginagamit sa paggawa ng mga cell ng gasolina na gumana tulad ng mga baterya upang makagawa ng koryente para sa iba't ibang mga aplikasyon, kabilang ang transportasyon. Ang mga resin ng epoxy, ginawa gamit ang interbensyon ng sodium hydroxide, ay ginagamit sa mga turbine ng hangin.

Paggamot ng tubig

Ginagamit ang sodium hydroxide upang i-neutralize ang kaasiman ng tubig at mag-ambag sa pag-alis ng mga mabibigat na metal mula dito. Ginagamit din ito para sa paggawa ng sodium hypochlorite, isang disimpektante ng tubig.

Ang sodium hydroxide ay gumanti sa aluminyo sulpate upang mabuo ang aluminyo hydroxide: isang ahente ng flocculating na ginagamit sa mga halaman ng paggamot ng tubig upang madagdagan ang sedimentation ng mga particle, na gumagawa ng kanilang paglilinaw.

Paggawa ng papel

Ginagamit ang sodium hydroxide na may sodium sulfide sa paggamot ng kahoy upang makakuha ng cellulose, sa isang halos purong anyo, na bumubuo ng batayan ng papel. Ginagamit din ito sa pag-recycle ng papel, dahil sa pamamagitan ng pagtulong upang paghiwalayin ang tinta, pinapayagan itong magamit muli.

Paggawa ng Pang-industriya

Ginagamit ang sodium hydroxide sa paggawa ng rayon, spandex, explosives, epoxy resins, glass, at keramika. Ginagamit ito sa industriya ng hinabi upang gumawa ng mga tina, at upang maproseso ang mga tela ng koton.

Sa mga halaman ng paggamot ng tubo, ang mababang temperatura ng sodium hydroxide ay ginagamit para sa paggawa ng ethanol mula sa bagasse ng tubo.

Mga panganib

Ang sodium hydroxide ay isang mataas na kinakaing unti-unti compound, kaya maaari itong maging sanhi, sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa balat, paso, blisters at kahit na permanenteng scars.

Sa pakikipag-ugnay sa mga mata, maaari itong maging sanhi ng matinding pagkasunog, pamamaga, sakit, malabo na paningin, at sa mga malubhang kaso, maaari itong maging sanhi ng permanenteng pagkabulag.

Ang paglunok ng sodium hydroxide ay maaaring maging sanhi ng pagkasunog sa mga labi, dila, lalamunan, esophagus, at tiyan. Kabilang sa mga karaniwang sintomas ay ang pagduduwal, pagsusuka, cramp ng tiyan at pagtatae.

Kahit na ang paglanghap ng sodium hydroxide ay bihirang, at maaari lamang mangyari mula sa pagkakaroon ng alikabok ng compound sa hangin o mula sa pagbuo ng isang ambon na naglalaman nito, gumagawa ito ng pangangati sa baga.

Sa kaso ng talamak na pagkakalantad, maaari itong maging sanhi ng pulmonary edema at malubhang igsi ng paghinga, na isang emergency na pang-medikal.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Sodium hydroxide. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Sodium hydroxide. PubChem Database. CID = 14798. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Mga Elementong Amerikano. (2019). Sodium hydroxide solution. Nabawi mula sa: americanelements.com
5. Mga katotohanan sa Kaligtasan ng Chemical. (2019). Sodium hydroxide. Nabawi mula sa: chemicalafetyfacts.org
6. Kalusugan ng NJ. (2015). Sodium hydroxide. . Nabawi mula sa: nj.gov
7. Kalusugan at Kaligtasan sa Trabaho ng Canada. (2019). Ang mga Sagot ng OSH Mga Fact Sheets: sodium hydroxide. Nabawi mula sa: ccohs.ca
8. Ausetute. (sf). Sodium Hydroxide at Chlorine Production ng Elektrolisis. Nabawi mula sa: ausetute.com.au