Struktur natrium klorida (NaCl), sifat, kegunaan, ketoksikan

The natrium klorida, juga dikenali sebagai garam biasa atau garam meja, adalah garam bukan organik binari natrium logam alkali dan klorin halogen. Ia adalah komponen terbesar garam yang boleh dimakan dan bentuk mineralnya dikenali sebagai halit. Rumus molekulnya adalah NaCl, dan menggambarkan nisbah stoikiometrik ionnya (Na⁺ Cl^-) dan bukannya molekul diskret (Na-Cl)

Natrium klorida adalah pepejal putih kristal yang dibentuk oleh gabungan natrium, kepingan logam putih, yang bertindakbalas dengan air, dan unsur klorin, gas hijau beracun, menghakis, pucat.

Di bahagian atas imej, sebahagian daripada kristal NaCl ditunjukkan. Bagaimana mungkin dua elemen yang berbahaya seperti Na dan Cl₂, bolehkah garam yang boleh dimakan terbentuk? Pertama, persamaan kimia untuk pembentukannya ialah:

2Na (s) + Cl₂(g) => 2NaCl (s)

Jawapannya terletak pada sifat pautan dalam NaCl. Sebagai ionik, sifat Na⁺ dan Cl^- mereka berbeza dari atom neutral mereka.

Natrium adalah unsur penting, tetapi dalam bentuk ioniknya. The Na⁺ adalah kation extracellular utama dengan kepekatan kira-kira 140 mEq / lt, dan bersama-sama dengan anion yang menyertainya, Cl^- dan HCO₃^- (bikarbonat), terutamanya yang bertanggungjawab terhadap nilai osmolariti dan isipadu ekstraselular.

Di samping itu, Na⁺ bertanggungjawab untuk penjanaan dan pengaliran impuls saraf pada akson neuron, serta memulakan kontraksi otot.

NaCl telah digunakan sejak zaman purba untuk makanan rasa dan untuk memelihara daging, kerana keupayaannya untuk menghapuskan bakteria dan mencegah kerosakan.

Ia juga perlu untuk pengeluaran natrium hidroksida (NaOH) dan klorin molekul (Cl₂), dengan bertindak balas terhadap NaCl dengan air di bawah hidrolisis:

2H₂O (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (ac) + Cl₂(g) + H₂(g)

Dalam katod (-) H mengumpul₂ (g) dan NaOH. Sementara itu, Cl terkumpul di anod (+)₂ (g) Natrium hidroksida digunakan dalam pembuatan sabun dan klorin dalam pembuatan plastik PVC.

Indeks

• 1 Struktur natrium klorida
  • 1.1 sel Kesatuan
• 2 Hartanah
  • 2.1 Formula molekul
  • 2.2 Berat molekul
  • 2.3 Penerangan fizikal
  • 2.4 Warna
  • 2.5 Rasa
  • 2.6 Titik didih
  • 2.7 Takat lebur
  • 2.8 Kelarutan dalam air
  • 2.9 Kelarutan dalam pelarut organik
  • 2.10 Ketumpatan 
  • 2.11 Tekanan wap 
  • 2.12 Kestabilan
  • 2.13 Penguraian
  • 2.14 Kelikatan
  • 2.15 kakisan
  • 2.16 pH
• 3 Kegunaan
  • 3.1 Dalam makanan
  • 3.2 Kegunaan industri
  • 3.3 Di rumah
  • 3.4 Penggunaan lain
  • 3.5 Penggunaan terapeutik
• 4 Ketoksikan
  • 4.1 Pengingesan
  • 4.2 Kerengsaan dan hubungan fizikal
• 5 Rujukan

Struktur natrium klorida

Struktur padu padat natrium klorida ditunjukkan pada imej atas. Lingkaran hijau yang lebat sesuai dengan anion Cl^-, manakala putih, hingga Na kation⁺. Perhatikan bagaimana kristal NaCl terdiri daripada rangkaian ion yang diatur oleh interaksi elektrostatik mereka dalam nisbah 1: 1.

Walaupun bar ditunjukkan dalam imej, bon bukan kovalen tetapi ionik. Penggunaan bar berguna apabila menunjukkan geometri koordinasi di sekitar ion. Sebagai contoh, dalam kes NaCl setiap Na⁺ dikelilingi oleh enam Cl^- (octahedron putih), dan setiap Cl^- daripada enam Na⁺ (octahedron hijau).

Oleh itu, ia mempunyai koordinasi (6,6) yang angkanya menunjukkan berapa ramai jiran mengelilingi setiap ion. Nombor di sebelah kanan menunjukkan jiran Na⁺, manakala yang di sebelah kiri, Cl^-.

Perwakilan lain menghilangkan penggunaan bar untuk menyerlahkan lubang octahedral yang struktur itu, yang dihasilkan dari ruang interstitial antara enam anion Cl.^- (atau Na kation⁺dibungkus. Susunan ini diperhatikan dalam garam bukan organik mono (MX) atau poliatomik lain, dan dipanggil garam permata..

Sel yang bersifat perkauman

Sel unit garam batu adalah padu, tetapi yang kiub tepat mewakilinya dalam imej di atas? Octahedrons memberikan jawapannya. Kedua-duanya meliputi sejumlah empat kiub kecil.

K kubi ini mempunyai bahagian-bahagian ion di simpul, tepi dan muka mereka. Perhatikan dengan teliti, ion Na⁺ ia terletak di tengah dan dua belas di pinggirnya. Satu ion pada satu tepi boleh dikongsi dengan empat kiub. Jadi terdapat 4 ion Na⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Untuk Cl ions^-, lapan terletak di simpang dan enam di pinggir. Oleh kerana ion diposisikan di ruang bahagian simpang dengan lapan kiub lain, dan di tepi dengan enam, mereka mempunyai 4 Cl ions^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Hasil sebelumnya ditafsirkan sebagai berikut: dalam sel unit NaCl terdapat empat kation Na⁺ dan empat anion Cl^-; perkadaran yang sepadan dengan formula kimia (a Na⁺ untuk setiap Cl^-).

Hartanah

Formula molekul

NaCl.

Berat molekul

58.44 g / mol.

Penerangan fizikal

Padu kristal.

Warna

Kristal tanpa warna telus atau serbuk kristal putih.

Rasa

Asin.

Titik didih

2,575 ºF hingga 760 mmHg.

1,465 ºC.

Titik lebur

1,474 ºF (800,7ºC).

Kedua-dua titik mendidih dan titik lebur mencerminkan haba yang diperlukan untuk mengatasi tenaga retikular kristal. Oleh itu, pengukuran ini mengesahkan sifat ionik NaCl.

Kelarutan dalam air

Lebih daripada atau sama dengan 100 mg / ml pada 68 ° F.

36.0 g / 100 ml pada suhu 25 ºC.

Ia sebenarnya adalah garam hygroscopic, yang mengekalkan kelembapan dari alam sekitar.

Kelarutan dalam pelarut organik

0.065 g / 100 mL etanol pada 25 ° C; 10 g / 100 g gliserol pada 25 ° C; 2.15 g / 100 mL ammonium cair pada suhu 40 ° C; 1.4 g / 100 mL metanol pada 25 ° C; 7.15 g / 100 etilena glikol pada 25 ° C dan 5.21 g / 100 g asid formik pada 25 ° C.

Ketumpatan 

2,165 g / cm³ pada suhu 77 ºC.

Tekanan wap 

1 mmHg hingga 1,589 ºF.

Kestabilan

Ia stabil di bawah keadaan penyimpanan yang disyorkan.

Penguraian

Apabila dipanaskan pada suhu yang tinggi, ia akan mereputkan wap dari asid hidroklorik dan disodium oksida.

Kelikatan

Kelikatan penyelesaian tepu 1.93 mPa-s.

Kakisan

Ia menghakis banyak logam.

pH

6.7 hingga 7.3 dalam larutan akueus.

Kegunaan

Dalam makanan

-Natrium klorida telah digunakan sejak zaman purba untuk meningkatkan rasa makanan dan pemuliharaannya. Pengambilan daging adalah cara memeliharanya dari tindakan bakteria, kerana ia menangguhkan penguraian protein.

-Sebaliknya, garam meningkatkan osmolariti di sekitar daging, yang menyebabkan penyerapan oleh osmosis air bakteria menyebabkan penghapusannya.

Kegunaan industri

Industri makanan

-Dalam industri makanan, garam digunakan sebagai penambah rasa, pengawalan pengawalan pengawalan, agen kawalan tekstur dan pemaju warna. Sebagai contoh, garam ditambah untuk menyerlahkan warna daging, daging dan produk daging lain.

-Garam berfungsi sebagai pengikat dalam pembuatan sosej. Ia menyumbang kepada pembentukan gel pengikat yang terdiri daripada daging, lemak dan kelembapan.

-Dalam pemprosesan tepung untuk membuat roti, garam ditambah semasa memasak untuk mengawal kadar penapaian adunan roti. Ia juga digunakan untuk menguatkan gluten dan sebagai penambah rasa, serta pengisian barangan yang dibakar.

-Ia digunakan dalam pembuatan bijirin sarapan pagi, tepung bercampur atau disediakan, kentang goreng, makanan untuk anjing dan kucing, dsb..

Sintesis produk kimia

-Natrium klorida digunakan sebagai bahan mentah dalam pengeluaran natrium hidroksida dan klorin, yang seterusnya berguna dalam banyak industri kimia.

-Garam digunakan dalam pemprosesan pelbagai logam, contohnya aluminium, tembaga, keluli dan vanadium. Ia juga digunakan untuk membuat natrium klorat, yang kemudiannya digunakan dalam sintesis klorin dioksida, peluntur berasaskan oksigen. Klorin dioksida kurang memudaratkan alam sekitar daripada pelunturan lain.

Dalam industri kulit

-Garam digunakan untuk menghalang tindakan bakteria di dalam kulit, serta membantu dalam rehidrasi.

Dalam industri tekstil

-Garam digunakan sebagai mordant dalam pencelupan kain. Ia digunakan sebagai bilas air garam untuk menghilangkan bahan cemar organik dan mencipta tuduhan positif pada permukaan fabrik yang membolehkan kesatuan pewarna negatif dikenakan.

Dalam industri minyak

-Dalam penerokaan minyak dan gas, garam adalah komponen penting dalam cecair penggerudian telaga. Ia digunakan untuk mengembang dan meningkatkan ketumpatan cecair penggerudian, yang membolehkan untuk mengatasi tekanan tinggi gas di telaga yang akan dicapai. Di samping itu, garam mengekalkan tepu cecair penggerudian.

-Garam membantu padat tanah di mana jalan-jalan dibina. Mengurangkan anjakan yang disebabkan di bawah tanah dengan perubahan kelembapan dan lalu lintas automotif.

Di rumah

Garam telah digunakan dengan menggosok pembersihan permukaan, periuk dan kuali. Juga dalam pencegahan acuan dan sebagai penghilang noda. Juga, ia digunakan dalam banyak jenama syampu dan ubat gigi.

Kegunaan lain

Di jalan raya

-Dengan menjangkakan jalan salji ditutup dengan air garam, yang menghalang kesatuan ais ke permukaan jalan. Untuk pencairan, campuran garam dan garam digunakan, dan komponen kimia lain seperti magnesium atau kalsium klorida kadangkala ditambah. Penggunaan garam dan air garam tidak berkesan pada suhu di bawah -10ºC.

Apabila menambah garam, terdapat penurunan dalam titik cryoscopic, sifat penyelesaian penyelesaian, yang menghalang cara membentuk pembentukan ais.

-Oleh kerana keadaan hygroscopicnya, garam digunakan sebagai bahan pengering yang murah.

Dalam resin yang digunakan untuk melembutkan air

Air keras mengandungi ion kalsium dan magnesium yang menghalang tindakan sabun dan menghasilkan bahan-bahan alkali dalam peralatan dan paip yang berlainan. Dalam pelunakan air, resin pertukaran ion digunakan. Garam digunakan dalam penyediaan dan regenerasi resin.

Pemadam kebakaran

Natrium klorida digunakan dalam pemadam api untuk melawan kebakaran di mana logam mudah terbakar hadir, seperti magnesium, potassium, natrium dan aloi NK.

Garam berfungsi sebagai sink haba dan juga sebagai penghancur yang menyekat akses oksigen ke api.

Dalam cermin mata

Kristal natrium klorida digunakan dalam komponen optik seperti tingkap dan prisma, terutama untuk cahaya inframerah. Walau bagaimanapun, sejak garam sangat menyerap, satu jenis fros berlaku yang meliputi kanta. Atas sebab ini, kanta natrium klorida telah digantikan oleh zink selenide (ZnSe).

Kegunaan terapeutik

Untuk menambah kekurangan garam dalam badan

-Apabila terdapat kekurangan tubuh Na⁺, mesti diganti untuk mengekalkan osmolariti ekstraselular, pengaliran saraf dan kontraksi otot.

-NaCl digunakan dalam rawatan dan pencegahan kekurangan natrium dan klorin, akibat berpeluh berlebihan semasa pendedahan kepada suhu tinggi. Ia juga digunakan dalam diuresis berlebihan atau sekatan berlebihan pengambilan garam.

-Penyerahan parenteral daripada larutan NaCl 045% digunakan dalam pengurusan diabetes hiperosmolar. Ia memenuhi fungsi pemulihan dan berfungsi untuk menilai status fungsi buah pinggang.

-Suntikan penyelesaian hipertonik, dengan kepekatan NaCl lebih besar daripada 0.9% w / v,

-Ia digunakan apabila terdapat kekurangan Na yang teruk⁺, menjadi pemulihan ion penting. Hiponatremia ini boleh menjadi akibat daripada rawatan dengan elektrolit bebas atau dengan kepekatan Na⁺.

Hyponatremia juga boleh disebabkan oleh pengambilan air berlebihan, tidak dikawal oleh fungsi buah pinggang yang tidak mencukupi.

Dalam rawatan dan penggunaan yang tidak konvensional

-Penyelesaian penyedutan NaCl digunakan untuk mencairkan ubat-ubatan yang digunakan semasa proses nebulization. Ia juga digunakan untuk mencuci dan pengairan tracheal. Penyelesaian saline 0.9% yang digunakan dalam semburan hidung.

-20% penyelesaian NaCl digunakan untuk pemasangan transabdominal intra-amniotik, sekali gus mendorong pengguguran lewat semasa trimester kehamilan kedua.

-Natrium klorida boleh digunakan sebagai antiseptik tempatan. Terima kasih kepada kapasiti osmosisnya, ia dapat membersihkan spektrum virus dan bakteria yang luas dalam keadaan tidak terbakar; Oleh itu, ia digunakan sebagai antiseptik yang menyakitkan untuk membasmi luka.

Ketoksikan

Pengingesan

Ia hanya mempunyai kesan buruk terhadap kesihatan jika pengambilannya tinggi dan untuk masa yang lama. Di bawah keadaan ini hypernatremia akan berlaku dengan peningkatan dalam jumlah ekstraselular yang akan membawa kepada tekanan darah tinggi.

Kerengsaan dan hubungan fizikal

Ia mempunyai kesan toksik hanya sekiranya penyedutan adalah sangat tinggi. Apabila bersentuhan dengan kulit dalam bentuk yang berlebihan boleh menyebabkan kekeringannya. Akhirnya, ia menyebabkan kerengsaan seketika semasa bersentuhan dengan mata.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat, halaman 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Ed ed.). CENGAGE Learning, p 482-483.
3. Natrium klorida (2018). Natrium Klorida: Manfaat, Kegunaan, Hartanah, Risiko. Diambil dari: clorurodesodio.org
4. PubChem. (2018). Natrium klorida. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Natrium klorida. Diambil dari: en.wikipedia.org
6. Elemen Amerika. (2018). Natrium klorida. Diambil dari: americanelements.com