هيكل كربونات الصوديوم (Na2CO3) ، الاستخدامات والخصائص

ال كربونات الصوديوم (نا₂CO₃₎ إنه ملح غير عضوي من الصوديوم والمعادن القلوية وحمض الكربونيك. ومن المعروف أيضا في جميع أنحاء العالم باسم رماد الصودا. البحيرات والأنشطة البركانية أثرت التربة بالصوديوم ، والتي تم تغذية النباتات منها ؛ ثم ، بعد الحريق ، تبعثرت هذه النباتات رماد الكربونات.

كيف ينشأ هذا الملح من الصوديوم المعدني؟ الصوديوم النقي له تكوين التكافؤ [ني] 3s¹. إلكترون المداري 3s¹ يتم إطلاقه بسهولة بواسطة عناصر أخرى من الطبيعة (مثل الكبريت ، الأكسجين ، الكلور ، الفلور ، إلخ.) ، وتشكيل مركبات معدنية يشارك فيها الأيون نا المستقر⁺.

نا⁺ يرافقه الأنواع الأيونية الأخرى في هذه المواد الصلبة ؛ من هذه ، كربونات الصوديوم ليست سوى واحدة موجودة في الطبيعة. منذ ذلك الحين كان يستخدم في جميع الحضارات على مر العصور. كانت هذه الحضارات تجد في ذلك الغبار الأبيض الرمادي خصائص مفيدة لمنازلهم وشعوبهم.

تميزت هذه الخصائص باستخداماتها ، والتي تحافظ اليوم على الجوانب التقليدية للماضي ، والبعض الآخر يتكيف مع الاحتياجات الحالية.

كربونات الصوديوم وفيرة للغاية في الطبيعة ، وربما أيضا في مناطق أخرى خارج كوكب الأرض ، مثل بعض أقمار النظام الشمسي.

مؤشر

• 1 الصيغة
• 2 هيكل
• 3 الاستخدامات
• 4 كيف يتم ذلك؟?
• 5 خصائص
• 6 المراجع

صيغة

الصيغة الكيميائية لكربونات الصوديوم هي Na₂CO₃. كيف يتم تفسيرها؟ وهذا يعني أنه في الحالة الصلبة البلورية لكل ثاني أكسيد الكربون₃^2- هناك نوعان من أيونات Na⁺.

هيكل

في الصورة العليا يتم تمثيل بنية Na₂CO₃ أنهيدريد (وتسمى أيضا الصودا المكلسة). المجالات الأرجواني تتوافق مع أيونات Na⁺, بينما الأسود والأحمر إلى أيونات CO₃^2-.

أيونات الكربونات لها بنية مثلثية مسطحة ، مع ذرات الأكسجين في ذروتها.

الصورة تعطي صورة بانورامية من مستوى أعلى. أيونات نا⁺ وهي محاطة بست ذرات أكسجين ، قادمة من أيونات ثاني أكسيد الكربون₃^2-. هذا هو ، في نا₂CO₃ يلتقي Anhydride Sodium بهيكل تنسيق الثماني السطحي (وهو مغلف في وسط المجسم الثماني).

ومع ذلك ، فإن هذا الهيكل قادر أيضًا على إسكان جزيئات الماء ، ويتفاعل مع روابط الهيدروجين مع رؤوس المثلثات..

في الواقع ، هيدرات نا₂CO₃  (نا₂CO₃10H₂أوه ، نا₂CO₃7 س₂أوه ، نا₂CO₃· ح₂أو ، وغيرها) أكثر وفرة من الملح اللامائي.

و thermonatrite (نا₂CO₃· ح₂O) ، والنطرون (نا₂CO₃10H₂O) والمقعد المرتفع (نا₃(HCO₃) (CO₃) 2H₂أو أنها المصادر الطبيعية الرئيسية لكربونات الصوديوم ، وخاصة الترونا المعدنية ، ممثلة في الصورة الأولى.

تطبيقات

كربونات الصوديوم تؤدي وظائف عديدة في الناس والمنازل والصناعة ، من بين هذه الوظائف ما يلي:

- يستخدم كربونات الصوديوم في العديد من منتجات التنظيف. ويرجع ذلك إلى قدرتها على التطهير ، وقدرتها على إذابة الدهون وخصائصها في الماء المنعم. إنها جزء من المنظفات المستخدمة في المغاسل وغسالات الصحون الأوتوماتيكية ، منظفات الزجاج ، مزيلات البقع ، المبيضات ، إلخ..

- يمكن استخدام مطهر الكربونات على الأسطح الصلبة غير الخشنة ، مثل الأرضيات والجدران والخزف وأحواض الاستحمام ، باستثناء الألياف الزجاجية والألومنيوم ، والتي يمكن خدش بها.

- يستخدم في بعض الأطعمة لمنع التكتل الذي قد يحدث في هذه الأطعمة.

- وهو موجود في العديد من منتجات العناية الشخصية ، مثل حمامات الفقاعات ومعاجين الأسنان والصابون.

- يتم استخدامه في صناعة الزجاج بسبب قدرته على تحلل السيليكات.

- يتم استخدامه في صيانة حمامات السباحة ، حيث يفي بوظيفة التطهير ودرجة الحموضة.

- في البشر يتم استخدامه علاجيا في علاج الحموضة والتهاب الجلد.

- في الطب البيطري يتم استخدامه في علاج السعفة وتطهير الجلد.

كيف يتم ذلك؟?

يمكن تصنيع كربونات الصوديوم باستخدام محلول ملحي من البحار والحجر الجيري (CaCO)₃) في عملية سولفاي. يظهر في الصورة العليا رسم تخطيطي للعملية ، يشير إلى طرق الإنتاج ، بالإضافة إلى الكواشف والوسطاء والمنتجات. تتم كتابة الكواشف بأحرف خضراء ، والمنتجات ذات الحروف الحمراء.

يمكن أن تكون متابعة ردود الفعل هذه معقدة بعض الشيء ، لكن المعادلة العالمية التي تشير فقط إلى المواد المتفاعلة والمنتجات هي:

2NaCl (aq) + CaCO₃(S) <=> نا₂CO₃(ق) + CaCl₂(آق)

و CaCO₃ لديها هيكل بلوري مستقر للغاية ، لذلك فهي تتطلب باستمرار الكثير من الطاقة لتتحلل إلى CO₂. بالإضافة إلى ذلك ، تولد هذه العملية كميات كبيرة من CaCl₂ (كلوريد الكالسيوم) والشوائب الأخرى ، التي تؤثر تصريفها على نوعية المياه والبيئة.

هناك أيضًا طرق إنتاج أخرى لكربونات الصوديوم في البيئات الصناعية ، مثل عمليات Hou و Leblanc.

في الوقت الحاضر ، يمكن الحصول عليها من معادنها الطبيعية ، كونها الرونا الأكثر وفرة منها.

من ناحية أخرى ، كانت الطريقة الأكثر تقليدية هي زراعة وحرق النباتات والطحالب الغنية بالصوديوم. بعد ذلك ، تم غسل الرماد بالماء وتعريضه للتدفئة حتى يتم الحصول على المنتج. من هنا نشأت رماد الصودا الشهير.

خصائص

نا₂CO₃ هي مادة صلبة بيضاء استرطابية ، عديمة الرائحة ، ويبلغ وزنها الجزيئي 106 جم / مول وكثافة 2.54 جم / مل عند 25 درجة مئوية.

تتغير خصائصه لأنه يدمج جزيء الماء في تركيبته البلورية. نظرًا لأن الماء يمكن أن يشكل جسوراً للهيدروجين والأيونات "فضاءً مفتوحًا" بينهما ، يزداد حجم البلورة وتقل كثافة الهيدرات. على سبيل المثال ، ل Na₂CO₃10H₂أو كثافته 1.46 جم / مل.

نا₂CO₃ يذوب عند 851 درجة مئوية ويتحلل وفقًا للمعادلة التالية:

نا₂CO₃(ق) => نا₂يا (ق) + CO₂(G)

مرة أخرى ، على الرغم من حقيقة أن أيونات CO₃^2- و نا⁺ إنها تختلف في الأحجام ، تفاعلاتها الإلكتروستاتيكية فعالة للغاية وتحافظ على شبكة بلورية مستقرة.

جزيئات الماء "تعيق" هذه التفاعلات ، ونتيجة لذلك ، تكون الهيدرات أكثر عرضة للتحلل من الأنهيدريد.

إنه ملح أساسي. وهذا يعني ، يذوب في الماء يولد محلول مع درجة الحموضة أكبر من 7. وهذا يرجع إلى التحلل المائي من CO₃^2-, رد الفعل الذي يطلق OH^- في الوسط:

CO₃^2-(ac) + H₂يا (ل) <=> HCO₃^-(ac) + OH^-(آق)

وهو قابل للذوبان بشدة في الماء وفي المذيبات القطبية ، مثل الجلسرين والجلسرين والأسيتون والأسيتات والأمونيا السائلة..

مراجع

1. رعشة واتكينز. (2008). كيمياء غير عضوية في عناصر المجموعة 1. (الطبعة الرابعة ، صفحة 265). مولودية جراو هيل.
2. scifun.org. (2018). كربونات هيدروجين الصوديوم وكربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 من: scifun.org
3. ويكيبيديا. (2018). كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
4. بوب كيم. (2018). كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. شركة الموارد Ciner. (2018). رماد الصودا تم الاسترجاع في 8 أبريل ، 2018 ، من: ciner.us.com
6. Qniemiec. (7 مايو 2010). عملية سولفاي. [الشكل]. تم الاسترجاع من: Wikimedia.org
7. بلتيير ك. (3 يوليو ، 2018). كل ما تحتاج لمعرفته حول كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 ، من: thespruce.com
8. صناعات صافي. (2018). كربونات الصوديوم - استخدامات كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 ، من: science.jrank.org