ГІПОХЛОРИТ НАТРІЮ (НАКЛО): ФОРМУЛА, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ВЛАСТИВОСТІ - ХІМІЯ - 2025

Гіпохлорит натрію (NaOCl) являє собою трикомпонентні і неорганічні солі натрію. Він продається у вигляді водних розчинів і є активним агентом у цих домашніх та промислових продуктах. Ці розчини відомі за назвами хлорного хлорного вапна, содового відбілювача, рідкого відбілювача або, ще більш очищеного, ліквору Javel.

У воді гіпохлорит натрію проявляє ті ж окислювальні властивості, що і газ хлору, тому розчин цієї солі еквівалентний перенесенню зазначеної сполуки всередині пластикової пляшки. Насправді наявний хлор у цих контейнерах є показником концентрації та відбілюючої здатності розчину гіпохлориту натрію.

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

Формула

Хімічна формула гіпохлориту натрію - NaClO. Вона складається з Na ⁺ катіон і ClO ^- аніону . Іони Na ⁺ відчувають електростатичне притягання за допомогою іонів ClO ^- останні приймають тетраедричну структуру з гібридизацією sp ³ .

Формула вказує на співвідношення іонів у ангідридному стані, яке дорівнює 1: 1. Однак це стосується лише ангідриду.

Що стосується гідратованого гіпохлориту натрію - однієї з найбільш стійких форм цієї солі, - його хімічна формула - NaClO · 5H ₂ O.

Де це знаходиться?

NaClO - це синтетичний продукт, і завдяки його реакційній здатності його можна знайти лише в місцевих регіонах, де його використовують, особливо у стічних водах, ґрунтах або навіть у виділеннях питної води.

Хлоридні іони містяться в організмі людини, які можуть брати участь у окислювально-відновних реакціях, які виробляють гіпохлорит натрію всередині організму.

Як це робиться?

Протягом історії NaClO готувався різними методами. Найпростіший складається з розчину хлору у воді, або в розчинах Na ₂ CO _3, які вивільняють СО ₂ дією гіпохлорної кислоти (HClO).

Інші методи використовують морський розсіл як сировину шляхом електролітичного процесу. При ефективному механічному перемішуванні Cl ₂ і NaOH, утворені NaCl і водою, реагують і стають NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (тепло)

Сьогодні процес Хукера виготовляє цю сполуку у великих масштабах, яка складається з удосконаленої версії попереднього описаного способу.

Програми

- Гіпохлорит натрію використовується як відбілюючий засіб в текстилі, в миючих засобах, які його включають, і в паперовій промисловості.

- Його застосування як бактерицидний та дезінфікуючий засіб дуже широке, його використовують для очищення води та для очищення стічних вод.

- Відома його корисність у дезінфекційному обладнанні, яке використовується при приготуванні їжі та в переробці фруктів та овочів. Так само його використовують з однаковою дезінфікуючою функцією при виробництві грибів, великої рогатої худоби, свиней та птиці.

- Гіпохлорит натрію використовується в нафтовій промисловості на стадії рафінування.

- В домашніх умовах відбілююча здатність гіпохлориту натрію застосовується при пранні білого одягу, а дезінфікуюча дія - при чищенні ванних кімнат, підлоги тощо.

- Гіпохлорит натрію застосовується в ендодонтичній терапії, зокрема при лікуванні кореневого каналу зуба. При цьому лікуванні застосовують розчин Дакіна (0,5% КЛОН), який зберігає життєво важливу зубну тканину, розчиняючи некротичну тканину.

Властивості

Розчини гіпохлориту натрію при кімнатній температурі безбарвні і мають солодкуватий хлорний запах. Фізичні властивості змінюються залежно від концентрації солі, розчиненої у воді. Всі мають жовте забарвлення.

За допомогою методів кристалізації з цих розчинів отримують твердий NaClO · 5H ₂ O, кристали якого блідо-зелені.

Ця гідратована сіль має приблизну молекулярну масу 164 г / моль, щільність 1,11 г / мл, вона дуже розчинна у воді і розкладається при 101 ºC. NaClO · 5H ₂ O також чутливий до тих же реакцій ангідриду.

Чому сіль пентагідрата? Коли NaClO кристалізується у своєму водному середовищі, молекули води обволікають іони у водній сфері.

Можна подумати, що три з цих молекул взаємодіють з нерозділеними парами електронів Cl: одна утворює водневий зв’язок з O, а остання притягується до Na.

Однак саме дослідження, орієнтовані на кристалічну структуру цього твердого речовини, мають істинну відповідь на це питання.

Водний баланс

Аніон ClO ^- бере участь у наступному гідролізі рівноваги:

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

Якщо кислотність розчину зростає, рівновага зміщується вліво, утворюючи HClO.

Ця кислота є навіть більш нестійкою, ніж гіпохлорит, і тому розкладання знижує концентрацію активного агента. Якщо рН основний (перевищує 11), це гарантує існування ClO ^- та терміну служби продукту.

Однак надмірна лужність викликає інші проблеми у ваших програмах. Наприклад, дуже базовий розчин NaClO шкодить одягу, а не просто відбілює їх.

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

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Непропорція

Атом хлору в гіпохлориті натрію має окислювальний стан +1, для його октету валентності потрібно лише два електрони.

З іншого боку, його електронна конфігурація дорівнює 3s ² 3p ⁵ , і вона також може спорожнити всі електрони зі своїх більш енергійних «p» орбіталей.

Це призводить до того, що гіпохлорит зазнає непропорційні реакції в іонах із станами окислення +1 та +5:

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

Ця реакція у водному розчині прискорюється із збільшенням температури та концентрації гіпохлориту. Аналогічно, реакція протікає за іншим механізмом, що каталізується легкими та металевими оксидами міді, нікелю та кобальту:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Безводний NaClO диспропорціонує значно швидше, навіть вибухаючи.

Окислювач

Атом хлору може приймати електрони від негативних (нуклеофільних) видів. Ангідрид є потужним окислювачем, зводячи себе до аніонів хлориду (Cl ^- ).

У випадку NaClO · 5H ₂ O, вважається, що молекули води частково перешкоджають ClO ^- зазнавати нуклеофільних атак.

Однак, зважаючи на структурну лінійність ClO ^- , ці молекули води недостатньо сповільнюють "атаку" на атом Cl, і саме з цієї причини гіпохлорит натрію є сильним окислювачем.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: en.wikipedia.org
2. Франциско Дж. Арнаїз. (2016). Досліди лабораторії зеленої неорганічної хімії. Кафедра хімії, Університет Бургос, Іспанія.
3. Хімічна книга. (2017). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: chemicalbook.com
4. Брайан Клегг. (9 березня 2016 р.). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Грудень 2014 р.). Посібник з гіпохлориту натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: oxy.com
6. Азхемія (18 квітня 2017 р.). 10 Використання гіпохлориту натрію у повсякденному житті - лабораторія - лікарня. Отримано 7 квітня 2018 року з: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Гіпохлорит натрію. Отримано 7 квітня 2018 року з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.