ГИПОХЛОРИТ НАТРИЯ (НАКЛО): ФОРМУЛА, ПРИМЕНЕНИЕ И СВОЙСТВА - ХИМИЯ - 2026

Гипохлорит натрия (NaOCl) представляет собой трехкомпонентные и неорганические соли натрия. Он коммерчески доступен в виде водных растворов и является активным агентом в этих бытовых и промышленных продуктах. Эти растворы известны под названиями хлорный отбеливатель, содовый отбеливатель, жидкий отбеливатель или, даже более очищенный, ликер Javel.

В воде гипохлорит натрия проявляет те же окислительные свойства, что и газообразный хлор, поэтому раствор этой соли эквивалентен переносу указанного соединения внутри пластиковой бутылки. Фактически, доступный хлор в этих контейнерах является индикатором концентрации и отбеливающей способности раствора гипохлорита натрия.

Эту тройную соль в воде вполне можно рассматривать как простой водный раствор хлора; однако существуют и другие формы, такие как твердые в случае гипохлорита кальция и жидкий хлор. Все три имеют одинаковую окислительную способность, и их использование зависит от таких переменных, как комфорт, производительность или время.

формула

Химическая формула гипохлорита натрия - NaClO. Он состоит из катиона Na ⁺ и аниона ClO ^- . Ионы Na ⁺ испытывают электростатическое притяжение со стороны ионов ClO ^- , причем последние принимают тетраэдрическую структуру с sp ^3- гибридизацией .

Формула указывает соотношение ионов в ангидридном состоянии, которое равно 1: 1. Однако это касается только ангидрида.

В случае гидратированного гипохлорита натрия - одной из наиболее устойчивых форм для этой соли - его химическая формула - NaClO · 5H ₂ O.

Где она находится?

NaClO - синтетический продукт, и из-за его реакционной способности он встречается только в тех регионах, где он используется, особенно в сточных водах, почвах или даже в источниках питьевой воды.

В организме человека много хлорид-ионов, которые могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, в результате которых в организме образуется гипохлорит натрия.

Как это делается?

На протяжении всей истории NaClO получали различными методами. Самый простой состоит из раствора хлора в воде или в растворах Na ₂ CO _3, которые высвобождают CO ₂ под действием хлорноватистой кислоты (HClO).

Другие методы используют морской рассол в качестве сырья в процессе электролиза. При эффективном механическом перемешивании Cl ₂ и NaOH, образованные NaCl и водой, реагируют и превращаются в NaClO:

Cl ₂ (г) + 2NaOH (водн.) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (нагревание)

Сегодня процесс Хукера производит это соединение в больших масштабах, которое представляет собой улучшенную версию описанного ранее метода.

Приложения

- Гипохлорит натрия используется в качестве отбеливающего агента в текстильных изделиях, в моющих средствах, в состав которых он входит, и в бумажной промышленности.

- Его широко используют в качестве бактерицидного и дезинфицирующего средства, применяя его для очистки воды и сточных вод.

- Его полезность в дезинфекции оборудования, используемого при приготовлении пищи и переработке фруктов и овощей, известна. Точно так же он используется с той же дезинфицирующей функцией при производстве грибов, крупного рогатого скота, свиней и птицы.

- Гипохлорит натрия используется в нефтяной промышленности на стадии переработки.

- Дома отбеливающая способность гипохлорита натрия используется при стирке белой одежды, а дезинфицирующее действие - при мытье ванных комнат, полов и т. Д.

- Гипохлорит натрия используется в эндодонтической терапии, в частности, при лечении корневого канала зуба. В этом лечении используется раствор Дакина (0,5% клон), который сохраняет жизненно важные ткани зубов за счет растворения некротических тканей.

свойства

Растворы гипохлорита натрия при комнатной температуре бесцветны и имеют сладкий запах хлора. Физические свойства меняются в зависимости от концентрации соли, растворенной в воде. Все окрашены в желтый цвет.

С помощью методов кристаллизации из этих растворов получают твердый NaClO · 5H ₂ O, кристаллы которого бледно-зеленые.

Эта гидратированная соль имеет приблизительную молекулярную массу 164 г / моль, плотность 1,11 г / мл, она хорошо растворяется в воде и разлагается при 101 ºC. NaClO · 5H ₂ O также чувствителен к тем же ангидридным реакциям.

Почему пентагидрат соли? Когда NaClO кристаллизуется в водной среде, молекулы воды окружают ионы водной сферы.

Три из этих молекул можно рассматривать как взаимодействующие с неподеленными парами электронов Cl: одна образует водородную связь с O, а вторая притягивается к Na.

Однако именно исследования, посвященные кристаллической структуре этого твердого тела, дают верный ответ на этот вопрос.

Водный баланс

Анион ClO ^- участвует в следующем равновесии гидролиза:

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

Если кислотность раствора увеличивается, равновесие смещается влево, образуя HClO.

Эта кислота даже более нестабильна, чем гипохлорит, поэтому разложение снижает концентрацию активного агента. Если рН является основным (более 11), это гарантирует существование ClO ^- и жизнь продукта.

Однако чрезмерная щелочность вызывает другие проблемы в ваших приложениях. Например, очень простой раствор NaClO повреждает одежду, а не просто отбеливает ее.

Точно так же в водной среде HClO также превращается в хлор, что объясняет желтую окраску этих растворов:

HClO (водн.) <=> Cl ₂ (г) + H ₂ O (л)

несоразмерность

Атом хлора в гипохлорите натрия имеет степень окисления +1, поэтому для завершения своего октета валентности требуется всего два электрона.

С другой стороны, его электронная конфигурация 3s ² 3p ⁵ , и он также может освободить все электроны от своих более энергичных «p» -орбиталей.

Это приводит к тому, что гипохлорит подвергается непропорциональным реакциям в ионах со степенью окисления +1 и +5:

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

Эта реакция в водном растворе ускоряется с увеличением температуры и концентрации гипохлорита. Точно так же реакция протекает по другому механизму, катализируемому легкими и металлическими оксидами меди, никеля и кобальта:

2NaOCl (водн.) => O ₂ (г) + 2NaCl (водн.)

Безводный NaClO диспропорционирует гораздо быстрее и даже взрывается.

Окислитель

Атом хлора может принимать электроны от отрицательных (нуклеофильных) частиц. Ангидрид - мощный окислитель, восстанавливающийся до хлорид-анионов (Cl ^- ).

В случае NaClO · 5H ₂ O считается, что молекулы воды частично предотвращают нуклеофильную атаку ClO ^- .

Однако, учитывая линейность структуры ClO ^- , эти молекулы воды недостаточно замедляют «атаки» на атом Cl, поэтому гипохлорит натрия является сильным окислителем.

Ссылки

1. Wikipedia. (2018). Гипохлорит натрия. Получено 7 апреля 2018 г. с сайта en.wikipedia.org.
2. Франсиско Дж. Арнаис. (2016). Эксперименты для лаборатории неорганической химии Грина. Химический факультет Бургосского университета, Испания.
3. Химическая книга. (2017). Гипохлорит натрия. Получено 7 апреля 2018 г. с: chemicalbook.com
4. Брайан Клегг. (9 марта 2016 г.). Гипохлорит натрия. Получено 7 апреля 2018 г. с: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Декабрь 2014 г.). Справочник по гипохлориту натрия. Получено 7 апреля 2018 г. с: oxy.com
6. Азхимия (18 апреля 2017 г.). 10 Использование гипохлорита натрия в повседневной жизни - Лаборатория - Больница. Получено 7 апреля 2018 г. с: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Гипохлорит натрия. Получено 7 апреля 2018 г. с сайта pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.