SODYUM KLORÜR (NACL): YAPISI, ÖZELLIKLERI, KULLANIMLARI - KIMYA - 2024

Yemek tuzu veya sofra tuzu olarak da bilinen sodyum klorür , alkali metal sodyum ve klor halojenin ikili bir inorganik tuzudur. Yemeklik tuzun en büyük bileşenidir ve mineral formu halit olarak bilinir. Moleküler formülü NaCl'dir ve iyonlarının (Na ⁺ Cl ^- ) stokiyometrik oranını açıklar ve ayrı bir molekülün (Na-Cl) değil

Sodyum klorür, suyla şiddetli bir şekilde reaksiyona giren gümüşi beyaz bir metal olan sodyum ile zehirli, aşındırıcı ve soluk yeşil bir gaz olan klor elementinin birleşiminden oluşan beyaz kristal bir katıdır.

Kaynak: Pixabay

Üstteki resim, NaCl kristallerinin bir kısmını göstermektedir. Na ve Cl ₂ kadar tehlikeli iki elementten yenilebilir bir tuz oluşması nasıl mümkün olabilir? İlk olarak, oluşumu için kimyasal denklem şudur:

2Na (k) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (k)

Cevap, NaCl'deki bağın doğasında yatmaktadır. İyonik olduğundan, Na ⁺ ve Cl ^{- '} nin özellikleri, nötr atomlarının özelliklerinden çapraz olarak farklıdır.

Sodyum hayati bir elementtir, ancak iyonik formundadır. Na ⁺ , yaklaşık 140 mEq / l konsantrasyona sahip ana hücre dışı katyondur ve eşlik eden anyonlarla birlikte Cl ^- ve HCO ₃ ^- (bikarbonat), ozmolarite ve hücre dışı hacmin değerinden ana sorumludur. .

Ek olarak, Na ⁺ , nöronal aksonlarda sinir uyarılarının üretilmesi ve iletilmesinden ve ayrıca kas kasılmasının başlatılmasından sorumludur.

NaCl, bakterileri öldürme ve bozulmayı önleme kabiliyeti nedeniyle eski zamanlardan beri yiyecekleri tatlandırmak ve eti korumak için kullanılmıştır.

Ayrıca sodyum hidroksit (NaOH) ve moleküler klor (Cl ₂ ) üretimi, NaCl'nin hidroliz altında su ile reaksiyona sokulması için de gereklidir :

2H ₂ O (□) + 2 NaCI (s) => 2NaOH (sulu) + Cl ₂ (g) + H ₂ (g)

H ₂ (g) ve NaOH , katotta (-) birikir . Bu sırada Cl ₂ (g) anotta (+ ) birikir . Sodyum hidroksit, PVC plastik üretiminde sabun ve klor üretiminde kullanılmaktadır.

Sodyum klorürün yapısı

Kaynak: Katı Hal, Wikimedia Commons'tan

Üstteki resimde sodyum klorürün kompakt kübik yapısı gösterilmiştir. Hacimli yeşil küreler Cl ^- anyonlarına karşılık gelirken, beyaz olanlar Na ⁺ katyonlarına karşılık gelir . NaCl kristalinin 1: 1 oranında elektrostatik etkileşimleriyle düzenlenmiş bir iyon ağından oluştuğuna dikkat edin.

Görüntüde çubuklar gösterilse de, bağlar kovalent değil iyoniktir. Çubukların kullanımı, bir iyon etrafında koordinasyon geometrisi gösterirken faydalıdır. Örneğin, NaCl durumunda, her Na ⁺ altı Cl ^- (beyaz renkli oktahedron) ve her Cl ^- altı Na ⁺ (yeşil renkli oktahedron ) ile çevrilidir .

Bu nedenle, sayıları her iyonun kaç komşunun çevrelediğini gösteren bir koordinasyona (6,6) sahiptir. Sağdaki sayı Na ^{+ '} nın komşularını gösterirken , soldaki sayı Cl ^-' nin komşularını gösterir .

Diğer temsiller, altı paketlenmiş Cl ^- anyonu (veya Na ⁺ katyonları ) arasındaki ara boşluktan kaynaklanan yapıdaki oktahedral boşlukları vurgulamak için çubukların kullanımını atlar . Bu düzenleme diğer mono (MX) veya çok atomlu inorganik tuzlarda gözlenir ve mücevher tuzu olarak adlandırılır.

Birim hücre

Kaya tuzunun birim hücresi kübiktir, ancak yukarıdaki resimde tam olarak hangi küpler onu temsil eder? Oktahedronlar cevabı verir. Her ikisi de dört küçük küpten oluşan toplam bir hücreyi kapsar.

Bu küplerin köşelerinde, kenarlarında ve yüzlerinde iyon bölümleri vardır. Yakından bakıldığında, bir Na ⁺ iyonu merkezde ve on iki tanesi de kenarlarda bulunur. Kenardaki bir iyon dört küp tarafından paylaşılabilir. Yani 4 Na ⁺ iyonu vardır (12 × 1/4 + 1 = 4).

Cl ^- iyonları için, köşelerde sekiz, kenarlarda altı bulunur. Köşelere yerleştirilen iyonlar, diğer sekiz küple alanı paylaştığından ve altılı kenarlarda 4 Cl ^- iyonumuz var (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Yukarıdaki sonuç şu şekilde yorumlanır: NaCl birim hücresinde dört Na ⁺ katyonu ve dört Cl ^- anyonu vardır ; kimyasal formülle uyumlu oran ( her Cl ^- için bir Na ⁺ ).

Özellikleri

Moleküler formül

NaCl.

Moleküler ağırlık

58.44 g / mol.

Fiziksel tanım

Kristal bir katı.

Renk

Şeffaf renksiz kristaller veya beyaz kristal toz.

Damak zevki

Tuzlu.

Kaynama noktası

760 mmHg'de 2,575 ° F.

1,465 ° C

Erime noktası

1,474 ° F (800,7 ° C).

Hem kaynama noktası hem de erime noktası, kristalin kafes enerjisinin üstesinden gelmek için gerekli ısıyı yansıtır. Bu nedenle, bu ölçümler NaCl'nin iyonik karakterini doğrular.

Su çözünürlüğü

68ºF'de 100 mg / ml'den büyük veya buna eşit.

25 ° C'de 36.0 g / 100 ml

Aslında ortamdaki nemi tutan higroskopik bir tuzdur.

Organik çözücülerde çözünürlük

25 ° C'de 0.065 g / 100 mL etanol; 25 ° C'de 10 g / 100 g gliserol; 40 ° C'de 2.15 g / 100 mL sıvı amonyak; 25 ° C'de 1.4 g / 100 mL metanol; 25 ° C'de 7.15 g / 100 etilen glikol ve 25 ° C'de 5.21 g / 100 g formik asit

Yoğunluk

2.165 g / cc ^3. 77'de ° C

Buhar basıncı

1,589ºF'de 1 mmHg.

istikrar

Önerilen depolama koşullarında kararlıdır.

ayrışma

Yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında, hidroklorik asit ve disodyum oksit buharları yayarak ayrışır.

viskozite

Doymuş çözeltilerin viskozitesi 1.93 mPa-s.

Aşınma

Birçok metal için aşındırıcıdır.

pH

Sulu çözelti içinde 6.7 ila 7.3.

Uygulamalar

Yemeğin içinde

-Sodyum klorür, eski çağlardan beri yiyeceklerin tadını iyileştirmek ve korumak için kullanılmıştır. Eti tuzlamak, protein parçalanmasını geciktirdiği için onu bakteriyel eylemden korumanın bir yoludur.

- Tuz ise etin etrafındaki ozmolariteyi artırarak bakterilerin suyunun ozmoz yoluyla emilmesine ve yok olmasına neden olur.

Endüstriyel kullanımlar

Gıda endüstrisi

-Gıda endüstrisinde tuz; lezzet arttırıcı, fermentasyon kontrol katkı maddesi, doku kontrol ajanı ve renk geliştirici olarak kullanılır. Örneğin, pastırma, jambon ve diğer et ürünlerinde rengi ortaya çıkarmak için tuz eklenir.

- Tuz, sosis üretiminde bağlayıcı görevi görür. Et, yağ ve nemden oluşan bağlayıcı jel oluşumuna katkıda bulunur.

-Ekmek yapımı için unun işlenmesinde, ekmek hamurunun mayalanma oranını kontrol etmek için pişirme sırasında tuz eklenir. Ayrıca glüteni güçlendirmek ve lezzet arttırıcı olarak ve ayrıca fırınlanmış ürünlerde dolgu olarak kullanılır.

-Kahvaltılık tahıllar, karışık veya hazırlanmış unlar, patates cipsi, köpek ve kedi maması vb. İmalatında kullanılır.

Kimyasal sentez

-Sodyum klorür, birçok kimya endüstrisinde faydalı olan sodyum hidroksit ve klor üretiminde hammadde olarak kullanılmaktadır.

- Tuz, alüminyum, bakır, çelik ve vanadyum gibi çeşitli metallerin işlenmesinde kullanılır. Ayrıca daha sonra oksijen bazlı bir ağartıcı olan klor dioksitin sentezinde kullanılan sodyum kloratın yapımında da kullanılır. Klor dioksit diğer ağartıcılara göre çevreye daha az zararlıdır.

Deri endüstrisinde

-Tuz, derilerin içindeki bakteriyel etkiyi engellemek ve rehidrasyona yardımcı olmak için kullanılır.

Tekstil endüstrisinde

-Tuz kumaşların boyanmasında mordan olarak kullanılır. Organik kirleticileri uzaklaştırmak ve kumaş yüzeyinde negatif yüklü boyaların bağlanmasına izin veren pozitif bir yük oluşturmak için tuzlu su durulaması olarak kullanılır.

Petrol endüstrisinde

-Petrol ve gaz aramalarında tuz, kuyu açma sıvılarının önemli bir bileşenidir. Ulaşılacak kuyulardaki yüksek gaz basınçlarının üstesinden gelmeyi sağlayan sondaj sıvılarının yoğunluğunu floküle etmek ve arttırmak için kullanılır. Ayrıca tuz, sondaj sıvısının doygunluğunu muhafaza eder.

-Tuz, yolların yapıldığı toprağın sıkıştırılmasına yardımcı olur. Toprak altında nem değişiklikleri ve otomotiv trafiğinin neden olduğu yer değiştirmeyi azaltır.

Evde

Tuz, yüzeylerin, tencere ve tavaların temizliğinde ovularak kullanılmıştır. Ayrıca küf oluşumunun önlenmesinde ve leke çıkarıcı olarak. Ayrıca birçok şampuan ve diş macunu markasında kullanılmaktadır.

Diğer kullanımlar

Yollarda

-Kar yağışı beklentisiyle yollar, buzun yol yüzeyine yapışmasını engelleyen tuzlu su ile kaplanır. Çözdürme için tuzlu su ve tuz karışımı kullanılır ve bazen magnezyum veya kalsiyum klorür gibi diğer kimyasal bileşenler eklenir. Tuz ve tuzlu su kullanımı -10 ºC'nin altındaki sıcaklıklarda etkili değildir.

Tuz eklemek, çözeltilerin birleşik bir özelliği olan kriyoskopik noktada bir azalma sağlar ve böylece belirli bir şekilde buz oluşumunu engeller.

-Higroskopik yapısı nedeniyle tuz ucuz bir kurutucu olarak kullanılmaktadır.

Suyu yumuşatmak için kullanılan reçinelerde

Sert su, sabunun hareketini engelleyen ve çeşitli ekipman ve borularda alkali malzeme birikmesine neden olan kalsiyum ve magnezyum iyonları içerir. Su yumuşatmada iyon değiştirici reçineler kullanılır. Tuz, reçinelerin hazırlanmasında ve rejenerasyonunda kullanılır.

Yangın söndürücülerde

Sodyum klorür, yangın söndürücülerde magnezyum, potasyum, sodyum ve NK alaşımları gibi yanıcı metallerin bulunduğu yangınlarla mücadele etmek için kullanılır.

Tuz, bir ısı emici görevi görür ve ayrıca oksijenin yangına erişimini kısıtlayan bir kabuk oluşturur.

Bardaklarda

Sodyum klorür kristalleri, özellikle kızılötesi ışık için pencere ve prizma gibi optik bileşenlerde kullanılır. Ancak tuz çok higroskopik olduğundan lensleri kaplayan bir çeşit don oluşur. Bu nedenle sodyum klorür merceklerin yerini çinko selenit (ZnSe) mercekler almıştır.

Terapötik kullanımlar

Vücuttaki tuz eksikliğini giderin

-Na ⁺ vücutta tükenme olduğunda , hücre dışı ozmolariteyi, sinir iletimini ve kas kasılmasını korumak için değiştirilmelidir.

-NaCl, yüksek sıcaklıklara maruz kalma sırasında aşırı terlemeden kaynaklanan sodyum ve klor eksikliğinin tedavisi ve önlenmesinde kullanılır. Aynı zamanda aşırı diürezde veya aşırı salin alımının kısıtlanmasında kullanılır.

-Hiperosmolar diyabetin tedavisinde% 045 NaCl solüsyonunun parenteral kaynağı kullanılır. Rehidre edici bir işlevi yerine getirir ve böbrek fonksiyonunun durumunu değerlendirmeye yarar.

-Ağ / hac% 0.9'dan daha yüksek NaCl konsantrasyonlu hipertonik solüsyon enjeksiyonları,

-Esansiyel iyonun restorasyonu olan Na ⁺ 'nın şiddetli tükenmesi olduğunda kullanılırlar . Bu hiponatremi, serbest elektrolitlerle veya bir Na ⁺ konsantrasyonu ile yapılan bir tedavinin sonucu olabilir .

Hiponatremi, yetersiz böbrek fonksiyonu tarafından kontrol edilmeyen aşırı su alımından da kaynaklanabilir.

Geleneksel olmayan tedavilerde ve kullanımlarda

-NaCl inhalasyon solüsyonları, nebulizasyon işlemi sırasında kullanılan ilaçları sulandırmak için kullanılır. Ayrıca trakeal lavaj ve sulama için kullanılır. Burun spreylerinde% 0.9 tuzlu su çözeltisi kullanılır.

-% 20 NaCl çözeltileri, intraamniyotik transabdominal kurulum için kullanılır, böylece gebeliğin ikinci trimesterinde geç kürtaj sağlar.

-Sodyum klorür yerel bir antiseptik olarak kullanılabilir. Ozmotik kapasitesi sayesinde, geniş bir yelpazedeki virüsleri ve bakterileri, spurated olmayan bir durumda dehidre edebilir; bu nedenle, yaraları dezenfekte etmek için ağrılı bir antiseptik olarak kullanılır.

Toksisite

yeme

Sadece alım miktarı yüksekse ve uzun süre sağlığa zararlı bir etkiye sahiptir. Bu koşullar altında, hipernatremi, hücre dışı hacimde artarak arteriyel hipertansiyona yol açacak şekilde artacaktır.

Tahriş ve fiziksel temas

Sadece solunması çok yüksekse toksik etkisi vardır. Ciltle aşırı temas, cildin kurumasına neden olabilir. Son olarak, gözlerle temas ettiğinde anlık bir tahrişe neden olur.

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (Dördüncü baskı, Sayfa 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. baskı). CENGAGE Learning, s 482-483.
3. Sodyum klorit. (2018). Sodyum Klorür: Yararları, Kullanımları, Özellikleri, Riskleri. Alınan: sodyum klorür.org
4. Pubchem. (2018). Sodyum klorit. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Vikipedi. (2018). Sodyum klorit. Alınan: en.wikipedia.org
6. Amerikan Elemanları. (2018). Sodyum klorit. Alındığı: americanelements.com