- Képlet
- Hol található?
- Hogyan történik ez?
- Alkalmazások
- Tulajdonságok
- Víz egyensúly
- Aránytalanság
- Oxidálószer
- Irodalom
A nátrium-hipoklorit (NaOCl) háromszeres és szervetlen nátriumsó. A kereskedelemben vizes oldatokként kapható, és ezeknek a háztartási és ipari termékeknek a hatóanyaga. Ezeket az oldatokat klór-fehérítő, szódafehérítő, folyékony fehérítő vagy - még finomabb módon - Javel-folyadék néven ismerik.
Vízben a nátrium-hipoklorit ugyanolyan oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a klórgáz, így ennek a sónak az oldata megegyezik azzal, hogy a vegyületet egy műanyag palackban hordozza. Valójában az ezekben a tartályokban rendelkezésre álló klór a nátrium-hipoklorit-oldat koncentrációjának és fehérítőképességének mutatója.
Ezt a vízben lévő háromkomponens sót egyszerűen vizes klór-oldatnak tekinthetjük; vannak azonban más formák is, például szilárd kalcium-hipoklorit esetén és folyékony klór. Mindhárom azonos oxidáló képességgel rendelkezik, és felhasználásuk olyan változóktól függ, mint a kényelem, a teljesítmény vagy az idő.
Képlet
A nátrium-hipoklorit kémiai képlete NaClO. Ez alkotja a Na + kationt és egy ClO - anion. A Na + ionok érzi elektrosztatikus vonzás a ClO - ionok, az utóbbi elfogadása tetraéderes szerkezet egy SP 3 hibridizációs.
A képlet jelzi az anhidrid állapotban levő ionok arányát, amely egyenlő 1: 1-vel. Ez azonban csak az anhidridre vonatkozik.
A só legstabilabb formájú hidratált nátrium-hipokloritjának kémiai képlete NaClO · 5H 2 O.
Hol található?
A NaClO szintetikus termék, és reakcióképességének köszönhetően csak azokban a régiókban található meg, ahol felhasználják, különösen a szennyvízben, a talajban vagy akár az ivóvíz kibocsátásában.
A klorid-ionok bőségesek az emberi testben, amelyek részt vehetnek olyan redox reakciókban, amelyek a testben nátrium-hipokloritot eredményeznek.
Hogyan történik ez?
A történelem során a NaClO-t különféle módszerekkel állították elő. A legegyszerűbb áll oldott klór a vízben, vagy oldatok Na 2 CO 3, hogy felszabadítsa a CO 2 hatására hipoklórossav (HCIO).
Más módszerekben tengeri sóoldatot használnak nyersanyagként elektrolitikus eljárással. Under hatékony mechanikai keverés, a Cl 2 és NaOH által generált nátrium-kloridot és vizet reagálnak, és válnak NaCIO:
Cl 2 (g) + 2NaOH (aq) => NaCIO + NaCl + H 2 O + Q (hő)
Ma a Hooker-eljárás nagyméretben gyártja ezt a vegyületet, amely az előzőekben ismertetett módszer továbbfejlesztett változatából áll.
Alkalmazások
- A nátrium-hipokloritot fehérítőszerként használják a textiliparban, az azt tartalmazó mosószerekben és a papíriparban.
- Baktericid és fertőtlenítő szerként nagyon széles körben alkalmazzák, víz tisztítására és szennyvíz kezelésére használják.
- Ismert hasznossága az élelmiszer-készítésben, valamint a gyümölcs- és zöldségfélék feldolgozásában használt berendezések fertőtlenítésében. Hasonlóképpen, ugyanazzal a fertőtlenítőszerrel használható gomba, szarvasmarha, sertés és baromfi előállításánál.
- A nátrium-hipokloritot az olajiparban használják a finomítás során.
- Otthon a nátrium-hipoklorit fehéredő képességét fehér ruhák mosásában, a fertőtlenítőszert pedig a fürdőszobák, padlók stb. Tisztításában használják.
- A nátrium-hipokloritot endodontikus terápiában, különösen a fog gyökércsatornájának kezelésére használják. Ebben a kezelésben Dakin-oldatot (0,5% klón) használnak, amely megőrzi a létfontosságú fogászati szövetet a nekrotikus szövetek feloldásával.
Tulajdonságok
A nátrium-hipoklorit-oldatok szobahőmérsékleten színtelenek és édes klórtartalmúak. A fizikai tulajdonságok a vízben oldott só koncentrációjától függően változnak. Mindegyiknek sárga színe van.
Kristályosítási eljárásokkal ezekből az oldatokból nyerik szilárd NaClO · 5H 2 O- t, amelyek kristályai halványzöld színűek.
Ennek a hidratált sónak körülbelül 164 g / mol molekulatömege van, sűrűsége 1,11 g / ml, vízben nagyon jól oldódik és 101 ° C-on bomlik. A NaClO · 5H 2 O szintén érzékeny ugyanazon anhidrid reakciókra.
Miért só pentahidrált? Amint a NaClO kristályosodik a vizes környezetében, a vízmolekulák az ionokat körülveszik egy vizes gömbön.
Gondolható, hogy ezek közül a molekulák közül három kölcsönhatásba lép a Cl meg nem osztott elektronpárokkal: az egyik hidrogénkötést képez az O-val, az utóbbi pedig a Na-val vonzódik.
Ugyanakkor a szilárd anyag kristályszerkezetére összpontosító tanulmányok adják a valódi választ erre a kérdésre.
Víz egyensúly
A ClO anion - részt vesz a következő hidrolízis egyensúlyban:
HCIO (aq) + H 2 O (l) <=> ClO - (aq) + H + (aq)
Ha az oldat savassága növekszik, az egyensúly balra tolódik, és HClO képződik.
Ez a sav még instabilabb, mint a hipoklorit, ezért a bomlás csökkenti a hatóanyag koncentrációját. Ha a pH bázikus (nagyobb, mint 11), akkor garantálja a ClO meglétét - és a termék élettartamát.
A túlzott lúgosság azonban más problémákat vet fel az alkalmazásaiban. Például egy nagyon alapvető nátrium-klorid-oldat nem csak fehérítés, hanem a ruhák károsítja.
Hasonlóképpen, vizes közegben a sósav klórra is átalakul, ami magyarázza ezen oldatok sárga színét:
HCIO (aq) <=> Cl 2 (g) + H 2 O (l)
Aránytalanság
A nátrium-hipoklorit klóratomjának oxidációs állapota +1, és csak két elektron szükséges a valencia oktét befejezéséhez.
Másrészről, elektronikus konfigurációja 3s 2 3p 5, és az összes energiát energiával bíró «p» pályáiról is kiürítheti.
Ennek eredményeként a hipoklorit aránytalan reakciókban megy végbe +1 és +5 oxidációs állapotú ionokban:
3ClO - (aq) <=> 2Cl - (aq) + ClO 3 - (aq)
Ezt a reakciót vizes oldatban felgyorsítja a hőmérséklet és a hipoklorit koncentrációjának növekedése. Hasonlóképpen, a reakció egy másik mechanizmussal megy végbe, amelyet a réz, nikkel és kobalt könnyű és fémes oxidjai katalizálnak:
2NaOCl (aq) => O 2 (g) + 2NaCl (aq)
A vízmentes NaClO sokkal gyorsabban diszporálódik, akár felrobban.
Oxidálószer
A klóratom képes negatív (nukleofil) fajok elektronjaira. Az anhidrid erőteljes oxidálószer, amely klorid-anionokká (Cl -) redukálódik.
A NaClO · 5H 2 O esetében úgy gondolják, hogy a vízmolekulák részlegesen megakadályozzák a ClO-t - nukleofil rohamoknak.
Azonban, mivel a strukturális linearitását ClO -, ezek a vízmolekulák nem elég lassú „támadások” a Cl atom. Ez az oka annak, hogy a nátrium-hipoklorit egy erős oxidálószer.
Irodalom
- Wikipedia. (2018). Nátrium-hipoklorit. Visszakeresve: 2018. április 7-én, a következő helyről: en.wikipedia.org
- Francisco J. Arnaiz. (2016). Kísérletek a zöld szervetlen kémia laboratóriumához. A Burgosi Egyetem Kémia Tanszéke, Spanyolország.
- Vegyi könyv. (2017). Nátrium-hipoklorit. Letöltve: 2018. április 7-én, a következő címen: chemicalbook.com
- Brian Clegg. (2016. március 9.). Nátrium-hipoklorit. Visszakeresve: 2018. április 7-én, a következő címen: chemistryworld.com
- Oxychem. (2014. december). Nátrium-hipoklorit kézikönyv. Beolvasva: 2018. április 7-én, a következő helyről: oxy.com
- Azkémia (2017. április 18.). 10 nátrium-hipoklorit felhasználás a mindennapi életben - laboratórium - kórház. Letöltve: 2018. április 7-én, az: azchemistry.com webhelyről
- Pubchem. (2018). Nátrium-hipoklorit. Visszakeresve: 2018. április 7-én, a következő helyről: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.