PODCHLORYN SODU (NACLO): FORMUŁA, ZASTOSOWANIA I WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2026

Podchlorynu sodu (NaOCl) jest trójskładnikowy i nieorganicznych soli sodu. Jest dostępny w handlu w postaci roztworów wodnych i jest substancją czynną w tych produktach domowych i przemysłowych. Roztwory te znane są pod nazwami wybielacza chlorowego, wybielacza sodowego, wybielacza w płynie lub nawet bardziej rafinowanego likieru Javel.

W wodzie podchloryn sodu wykazuje takie same właściwości utleniające jak gazowy chlor, więc roztwór tej soli jest równoważny przenoszeniu tego związku do plastikowej butelki. W rzeczywistości ilość dostępnego chloru w tych pojemnikach jest wskaźnikiem stężenia i siły wybielającej roztworu podchlorynu sodu.

Ta trójskładnikowa sól w wodzie może być uważana za prosty wodny roztwór chloru; dostępne są jednak również inne postacie, takie jak stała w przypadku podchlorynu wapnia i ciekły chlor. Wszystkie trzy mają taką samą moc utleniającą, a ich zastosowanie zależy od zmiennych, takich jak komfort, wydajność lub czas.

Formuła

Wzór chemiczny podchlorynu sodu to NaClO. Składa się z kationu Na ⁺ i anionu ClO ^- . Zawartości Na ⁺ jony czuć przyciąganie elektrostatyczne przez ClO ^- jonów , drugi przyjmując czworościennych strukturę o sp ³ hybrydyzacji .

Wzór wskazuje stosunek jonów w stanie bezwodnikowym, który jest równy 1: 1. Jednak dotyczy to tylko bezwodnika.

W przypadku uwodnionego podchlorynu sodu - jednej z najbardziej stabilnych form tej soli - jego wzór chemiczny to NaClO · 5H ₂ O.

Gdzie to się znajduje?

NaClO jest produktem syntetycznym i ze względu na swoją reaktywność występuje tylko w lokalnych regionach, w których jest stosowany, zwłaszcza w ściekach, glebach lub nawet w emanacjach wody pitnej.

Jony chlorkowe występują w organizmie w dużych ilościach i mogą uczestniczyć w reakcjach redoks, w wyniku których powstaje podchloryn sodu w organizmie.

Jak to jest zrobione?

W całej historii NaClO był przygotowywany różnymi metodami. Najprostszy składa się z roztworu chloru w wodzie lub w roztworach Na ₂ CO _3, które uwalniają CO ₂ pod działaniem kwasu podchlorawego (HClO).

Inne metody wykorzystują solankę morską jako surowiec w procesie elektrolitycznym. Przy wydajnym mieszaniu mechanicznym Cl ₂ i NaOH wytworzone przez NaCl i wodę reagują i stają się NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (ciepło)

Obecnie proces Hookera wytwarza ten związek na dużą skalę, na który składa się ulepszona wersja poprzedniej opisanej metody.

Aplikacje

- Podchloryn sodu jest stosowany jako środek wybielający w tekstyliach, w zawierających go detergentach oraz w przemyśle papierniczym.

- Jego zastosowanie jako środka bakteriobójczego i dezynfekującego jest bardzo szerokie, znajduje zastosowanie w oczyszczaniu wody i oczyszczaniu ścieków.

- Znana jest jego przydatność do dezynfekcji sprzętu używanego przy przygotowywaniu żywności oraz w przetwórstwie owoców i warzyw. Podobnie jest stosowany z tą samą funkcją dezynfekującą w produkcji grzybów, bydła, trzody chlewnej i drobiu.

- Podchloryn sodu stosowany jest w przemyśle naftowym na etapie rafinacji.

- W domu zdolność wybielania podchlorynu sodu wykorzystuje się do prania białej odzieży, a działanie dezynfekujące przy czyszczeniu łazienek, podłóg itp.

- Podchloryn sodu znajduje zastosowanie w leczeniu endodontycznym, a konkretnie w leczeniu kanału korzeniowego zęba. W zabiegu stosowany jest roztwór Dakina (0,5% ClONE), który zachowuje żywotną tkankę zęba rozpuszczając martwiczą tkankę.

Nieruchomości

Roztwory podchlorynu sodu w temperaturze pokojowej są bezbarwne i mają słodki zapach chloru. Właściwości fizyczne różnią się w zależności od stężenia soli rozpuszczonej w wodzie. Wszystkie mają żółte zabarwienie.

Dzięki technikom krystalizacji z tych roztworów otrzymuje się stały NaClO · 5H ₂ O, których kryształy są bladozielone.

Ta uwodniona sól ma przybliżoną masę cząsteczkową 164 g / mol, gęstość 1,11 g / ml, jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie i rozkłada się w temperaturze 101 ° C. NaClO · 5H ₂ O jest również wrażliwy na te same reakcje bezwodnika.

Dlaczego sól jest pentahydratowana? Gdy NaClO krystalizuje w środowisku wodnym, cząsteczki wody otaczają jony w sferze wodnej.

Można sądzić, że trzy z tych cząsteczek oddziałują z niedzielonymi parami elektronów Cl: jedna tworzy wiązanie wodorowe z O, a ostatnia jest przyciągana do Na.

Jednak to badania nad strukturą krystaliczną tego ciała stałego dają prawdziwą odpowiedź na to pytanie.

Bilans wodny

Anion ClO ^- uczestniczy w następującej równowadze hydrolizy:

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

Jeśli kwasowość roztworu wzrasta, równowaga przesuwa się w lewo, wytwarzając HClO.

Ten kwas jest nawet bardziej nietrwały niż podchloryn, dlatego rozkład obniża stężenie substancji czynnej. Jeśli pH jest zasadowe (większe niż 11), gwarantuje istnienie ClO ^- i żywotność produktu.

Jednak nadmierna zasadowość powoduje inne problemy w twoich aplikacjach. Na przykład bardzo podstawowy roztwór NaClO niszczy ubrania, a nie tylko je wybiela.

Podobnie w środowisku wodnym HClO również przekształca się w chlor, co wyjaśnia żółte zabarwienie tych roztworów:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Dysproporcja

Atom chloru w podchlorynie sodu ma stopień utlenienia +1, co wymaga tylko dwóch elektronów, aby zakończyć swój oktet wartościowości.

Z drugiej strony, jego konfiguracja elektroniczna to 3s ² 3p ⁵ i może również usunąć wszystkie elektrony z bardziej energetycznych orbitali „p”.

Powoduje to nieproporcjonalne reakcje podchlorynu w jonach o stopniach utlenienia +1 i +5:

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

Ta reakcja w roztworze wodnym jest przyspieszana wraz ze wzrostem temperatury i stężenia podchlorynu. Podobnie reakcja przebiega według innego mechanizmu katalizowanego przez lekkie i metaliczne tlenki miedzi, niklu i kobaltu:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Bezwodny NaClO dysproporcjonuje w znacznie szybszym tempie, a nawet eksploduje.

Środek utleniający

Atom chloru może przyjmować elektrony z gatunków ujemnych (nukleofilowych). Bezwodnik jest silnym utleniaczem, redukującym się do anionów chlorkowych (Cl ^- ).

W przypadku NaClO · 5H ₂ O uważa się, że cząsteczki wody częściowo chronią ClO ^{- przed} atakami nukleofilowymi.

Jednakże, ze względu na liniowość strukturalny ClO ^- te cząsteczki wody nie na tyle wolno „ataki” na atom Cl To z tego powodu, że podchloryn sodowy jest silnym środkiem utleniającym..

Bibliografia

1. Wikipedia. (2018). Podchloryn sodu. Pobrane 7 kwietnia 2018 r. Z: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Eksperymenty dla Laboratorium Zielonej Chemii Nieorganicznej. Wydział Chemii Uniwersytetu w Burgos, Hiszpania.
3. Książka chemiczna. (2017). Podchloryn sodu. Pobrane 7 kwietnia 2018 r. Z: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9 marca 2016). Podchloryn sodu. Pobrane 7 kwietnia 2018 z: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Grudzień 2014). Podręcznik podchlorynu sodu. Pobrane 7 kwietnia 2018 r.Z: oxy.com
6. Azchemistry (18 kwietnia 2017). 10 zastosowań podchlorynu sodu w życiu codziennym - laboratorium - szpital. Pobrane 7 kwietnia 2018 r.Z: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Podchloryn sodu. Pobrane 7 kwietnia 2018 r.Z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.