¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas del carbonato de sodio?
Propiedades físicas
Características
El carbonato de sodio es un polvo o gránulo de color blanco e inodoro a temperatura ambiente. Es higroscópico y absorbe gradualmente 1 mol/L de agua (aproximadamente 15%) cuando se expone al aire. Sus hidratos son Na2CO3-H2O, Na2CO3-7H2O y Na2CO3-10H2O.
Solubilidad
El carbonato de sodio es fácilmente soluble en agua y glicerol.
A 20 ℃, se pueden disolver 20 g de carbonato de sodio en cada 100 g de agua. La solubilidad es máxima a 35,4 ℃ y se pueden disolver 49,7 g de carbonato de sodio en 100 g de agua. Puede disolver 49,7 gramos de carbonato de sodio en 100 gramos de agua. Es ligeramente soluble en etanol absoluto e insoluble en propanol.
La solución es alcalina y puede tornar roja la fenolftaleína.
Propiedades químicas
Estabilidad
Estable, pero puede descomponerse a altas temperaturas para producir óxido de sodio y dióxido de carbono:
A largo plazo exposición En el aire, puede absorber humedad y dióxido de carbono, generar bicarbonato de sodio y formar grumos duros:
El cuarzo cristalino de carbonato de sodio (Na2CO3-10H2O) se desgasta fácilmente en el aire seco:
Función termodinámica
Función termodinámica a (298,15 K, 100 k):
Estado: s
Poder calorífico molar estándar ΔfHm θ (kJ-mol - 1): -1130,8[1]?
Energía libre de formación de Gibbs molar estándar ΔfGmθ (kJ-mol-1): -1048,1[1]?
Entropía estándar Smθ (J -mol-1-K-1): 138,8[1]?
Reacción de hidrólisis
Debido a la hidrólisis del carbonato de sodio en solución acuosa, los iones de carbonato ionizados reaccionan con los de Los iones de hidrógeno del agua se combinan para formar iones de bicarbonato, lo que resulta en la reducción de los iones de hidrógeno en la solución, dejando los iones de hidroxilo ionizados restantes y el pH de la solución se vuelve alcalino.
Porque el carbonato puede combinarse con protones (es decir, iones de hidrógeno) en agua para formar bicarbonato y ácido carbónico, y puede combinarse con protones en ácido para liberar dióxido de carbono. Por tanto, el carbonato de sodio es una base de Bronster en la teoría de protones de ácidos y bases.
Reacción con ácido
Tomemos como ejemplo el ácido clorhídrico. Cuando el ácido clorhídrico está presente en cantidades suficientes, se producirán cloruro de sodio y ácido carbónico, y el inestable ácido carbónico se dividirá inmediatamente en dióxido de carbono y agua. Esta reacción se puede utilizar para preparar dióxido de carbono.
La ecuación química general es:
Cuando el ácido clorhídrico está presente en pequeñas cantidades, se producirá la siguiente reacción:
El carbonato de sodio puede reaccionar con otros. Ocurren reacciones similares con varios tipos de ácidos.
Reacción con álcali
El carbonato de sodio puede sufrir reacciones de descomposición complejas con álcalis como el hidróxido de calcio y el hidróxido de bario para generar precipitación e hidróxido de sodio. Esta reacción se suele utilizar en la industria para preparar sosa cáustica (comúnmente conocida como caustificación):
Reacción con sales
El carbonato de sodio puede reaccionar con sales de calcio, sales de bario, etc. para producir Precipitación y nuevas sales de sodio:
A medida que el carbonato de sodio se hidroliza en agua para formar hidróxido de sodio y ácido carbónico, reacciona con ciertas sales para impulsar el equilibrio químico en la dirección positiva.
Información ampliada:
Introducción al carbonato de sodio:
Introducción al carbonato de sodio:
Antes de la síntesis artificial de carbonato de sodio, la gente Lo descubrió en la antigüedad. Después de secar y quemar algunas algas, la ceniza contiene álcali. Después de remojarla en agua caliente y filtrarla, se puede obtener una solución alcalina marrón que se puede usar para lavar.
Una gran cantidad de trona proviene de minerales, principalmente de agua alcalina enterrada bajo tierra o en lagos. Los minerales trona de mayor calidad se encuentran en capas sedimentarias y están ampliamente distribuidos.
El primer método para sintetizar carbonato de sodio se inventó a finales del siglo XVIII. El Lublan francés utilizó nitrato de manganeso, piedra caliza y carbón para reducir y carbonizar a altas temperaturas para obtener un producto crudo que contenía Na2CO3: ceniza negra. , que fue lixiviado y evaporado, refinado, recristalizado y secado para obtener carbonato de sodio pesado con una pureza de aproximadamente 97%.
En 1861, el belga E. Solvay inventó y solicitó una patente en solitario. Dado que la protección de los secretos técnicos no se ha utilizado ampliamente, no fue hasta la década de 1920 que se produjo un gran avance en los Estados Unidos. En particular, el método Solvay, que se había mantenido en secreto durante 70 años, se publicó en el libro "Soda". Ash Manufacturing" de Hou Debang, un famoso experto químico chino en 1932.
Hou Debang también fundó el método de producción de álcali de Hou entre 1939 y 1942 y estableció una planta piloto en Sichuan.
En 1952, se estableció United Soda Plant en la planta química de Dalian. El método NA introducido por Asahi Glass de Japón es esencialmente una combinación intermedia de carbonato de sodio y álcali de amoníaco. La proporción de carbonato de sodio y cloruro de amonio se puede ajustar a voluntad.
Referencia: Enciclopedia Baidu ---- Carbonato de Sodio