Формула гіпохлориту натрію (NaClO), використання та властивості

The гіпохлорит натрію (NaClO) - потрійна і неорганічна сіль натрію. Комерційно він досягається у вигляді водних розчинів і є активним агентом цих побутових і промислових продуктів. Ці розчини відомі під назвою хлорного відбілювача, відбілювача соди, рідкого відбілювача або, ще більш витонченого, жовтого лугу..

У воді гіпохлорит натрію володіє тими ж окислювальними властивостями газоподібного хлору, тому розчин цієї солі еквівалентний перенесенню зазначеного з'єднання в пластикову пляшку. Фактично, доступний хлор у цих контейнерах є індикатором концентрації та потужності відбілювання розчину гіпохлориту натрію.

Цю потрійну сіль у воді цілком можна вважати простим водним розчином хлору; однак існують також інші доступні форми, такі як тверда речовина у випадку гіпохлориту кальцію, і рідкий хлор. Всі три мають однакову потужність окислювача і їх використання залежить від таких змінних, як комфорт, продуктивність або час.

Індекс

• 1 Формула
• 2 Де ви?
• 3 Як це робиться??
• 4 Використання
• 5 Властивості
  • 5.1 Водний баланс
  • 5.2 Диспропорція
  • 5.3 Окислювач
• 6 Посилання

Формула

Хімічна формула гіпохлориту натрію - NaClO. Він складається з катіона Na⁺ і аніон ClO^-. Іони Na⁺ вони відчувають електростатичне притягання для іонів ClO^-, останній приймає тетраедричну структуру з sp гібридизацією³.

Формула вказує на частку іонів в ангідридному стані, яка дорівнює 1: 1. Однак це стосується тільки ангідриду.

У випадку гідратованого гіпохлориту натрію - одного з найбільш стабільних форм для цієї солі, його хімічна формула - NaClO · 5H₂O.

Де це?

NaClO є синтетичним продуктом, і завдяки його реактивності він знаходиться тільки в місцевих регіонах, де він використовується, особливо в стічних водах, ґрунті або навіть в еманаціях питної води.

Іони хлориду рясніють в організмі людини, який може брати участь в окисно-відновних реакціях, які виробляють гіпохлорит натрію в організмі.

Як це робиться??

Протягом всієї історії NaClO було підготовлено кількома методами. Найпростіший складається з розчину хлору у воді або в розчинах Na₂CO₃ що вивільняє CO₂ дією гіпохлористої кислоти (HClO).

Інші методи використовують розсіл з моря як сировину через електролітичний процес. Під ефективним механічним перемішуванням Cl₂ і NaOH, генерований NaCl і водою, реагують і стають NaClO:

Cl₂(g) + 2NaOH (водн.) => NaClO + NaCl + H₂O + Q (тепло)

В даний час процес Hooker виробляє у великому масштабі це з'єднання, яке складається з вдосконаленої версії описаного вище методу..

Використання

- Гіпохлорит натрію використовується як відбілювач у текстильних виробах, в мийних засобах, що входять до нього, і в паперовій промисловості.

- Його застосування в якості бактерицидного засобу і дезінфікуючий засіб є дуже широким, використовуючи при очищенні води і очищення стічних вод.

- Відома його корисність у знезараженні обладнання, що використовується при приготуванні продуктів харчування та при переробці фруктів і овочів. Крім того, він використовується з тією ж самою дезінфікуючою функцією у виробництві грибів, голів, свиней та птиці..

- Гіпохлорит натрію використовується в нафтовій промисловості на стадії рафінування.

- В домашніх умовах відбілююча здатність гіпохлориту натрію використовується при митті білизни, дезінфікуючі дії при очищенні ванних кімнат, підлог і т.д..

- Гіпохлорит натрію застосовується в ендодонтичній терапії, зокрема в лікуванні кореневого каналу зуба. При цьому використовують розчин Dakin (0,5% ClONa), який зберігає життєво важливу зубну тканину шляхом розчинення некротичної тканини..

Властивості

Розчини гіпохлориту натрію при кімнатній температурі є безбарвними і мають солодкий запах хлору. Фізичні властивості змінюються в залежності від концентрації солі, розчиненої у воді. Всі вони мають жовті забарвлення.

За допомогою методів кристалізації з цих розчинів отримують твердий NaClO · 5H₂Або, чиї кристали зеленого кольору.

Ця гідратована сіль має приблизну молекулярну масу 164 г / моль, щільність 1,11 г / мл, дуже розчинна у воді і розкладається при 101 ° С. NaClO · 5H₂Або ж він чутливий до тих же реакцій ангідриду.

Чому солі пентагідрат? Коли NaClO кристалізується у водному середовищі, молекули води обволікають іони у водній сфері. 

Можна думати, що три з цих молекул взаємодіють з парами електронів, не розділеними Cl: формою водню з О, а останнє притягується Na.

Проте саме дослідження, орієнтовані на кристалічну структуру цього твердого тіла, мають істинну відповідь на це питання.

Водний баланс

Аніон ClO^- бере участь у наступному балансі гідролізу:

HClO (ac) + H₂O (l) <=> ClO^-(ac) + H⁺(ac)

Якщо кислотність розчину зростає, то рівновага зміщується вліво, виробляючи HClO.

Ця кислота ще більш нестабільна, ніж гіпохлорит і, отже, розкладання знижує концентрацію активного агента. Якщо рН є основним (більше 11), це гарантує існування ClO^- і термін служби виробу.

Проте, надмірна лужність викликає інші проблеми в її застосуванні. Наприклад, дуже простий розчин NaClO ушкоджує одяг, а не просто його відбілювати.

Аналогічно, у водному середовищі HClO також перетворюється на хлор, що пояснює жовті забарвлення цих розчинів:

HClO (ac) <=> Cl₂(g) + H₂O (l)

Диспропорція

Атом хлору в гіпохлориті натрію має ступінь окислення +1, що потребує лише двох електронів для завершення валентного октету..

З іншого боку, його електронна конфігурація [Ne] 3s²3п⁵, також здатний виправляти всі електрони зі своїх "р" орбіталей, більш енергійні.

Це призводить до гіпохлориту, що страждає реакціями диспропорціонування в іонах з стадіями окислення +1 і +5:

3ClO^-(ac) <=> 2Cl^-(ac) + ClO₃^-(ac)

Ця реакція у водному розчині прискорюється з підвищенням температури і концентрацій гіпохлориту. Аналогічно, реакція протікає різним механізмом, каталізованим легкими і мідними, нікелевими та кобальтовими оксидами металів:

2NaOCl (aq) => O₂(g) + 2NаCl (водн.)

Безводний NaClO диспропорційно набагато швидше, навіть вибухаючи.

Окислювач

Атом хлору може приймати електрони з негативних (нуклеофільних) видів. Ангідрид є потужним окислювачем, знижуючи в хлоридних аніонах (Cl^-).

У разі NaClO · 5H₂Або вважається, що молекули води частково запобігають ClO^- страждають нуклеофільними атаками.

Однак з урахуванням структурної лінійності ClO^-, ці молекули води не уповільнюють достатньо "нападів" на атом Cl, саме тому гіпохлорит натрію є сильним окислювачем.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Експерименти для лабораторії зеленої неорганічної хімії. Хімічний факультет, Бургоський університет, Іспанія.
3. Хімічна книга. (2017). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: chemicalbook.com
4. Брайан Клегг. (9 березня 2016 року). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 р. З: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Грудень 2014 року). Гіпохлорит натрію Довідник. Отримано 7 квітня 2018 р. З: oxy.com
6. Azchemistry (18 квітня 2017). 10 Використання гіпохлориту натрію в повсякденному житті - лабораторія - лікарня. Отримано 7 квітня 2018 р. З: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 р. З: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.