Formula, usi e proprietà dell'ipoclorito di sodio (NaClO)

il ipoclorito di sodio (NaClO) è un sale ternario e inorganico di sodio. Commercialmente è realizzato come soluzione acquosa ed è l'agente attivo di questi prodotti domestici e industriali. Queste soluzioni sono conosciute con i nomi di candeggina a base di cloro, candeggina soda, decolorante liquido o, ancora più raffinato, liquore Javel.

Nell'acqua l'ipoclorito di sodio presenta le stesse proprietà ossidanti del gas cloro, quindi una soluzione di questo sale equivale a portare il composto in una bottiglia di plastica. In effetti, il cloro disponibile in questi contenitori è un indicatore della concentrazione e del potere sbiancante della soluzione di ipoclorito di sodio.

Questo sale ternario in acqua può essere considerato una soluzione acquosa semplice di cloro; tuttavia, esistono anche altre forme disponibili, come il solido nel caso dell'ipoclorito di calcio e il cloro liquido. Tutti e tre hanno lo stesso potere ossidante e il loro utilizzo dipende da variabili come comfort, prestazioni o tempo.

indice

• 1 formula
• 2 Dov'è?
• 3 Come è fatto?
• 4 usi
• 5 proprietà
  • 5.1 Bilancio idrico
  • 5.2 Disproporzione
  • 5.3 Agente ossidante
• 6 riferimenti

formula

La formula chimica dell'ipoclorito di sodio è NaClO. È costituito da una Na cation⁺ e un anione ClO^-. Ioni Na⁺ sentono attrazione elettrostatica per gli ioni di ClO^-, quest'ultimo adottando una struttura tetraedrica con ibridazione sp³.

La formula indica la proporzione degli ioni nello stato di anidride, che è uguale a 1: 1. Tuttavia, questo vale solo per l'anidride.

Nel caso dell'ipoclorito di sodio idrato - una delle forme più stabili per questo sale -, la sua formula chimica è NaClO · 5H₂O.

Dov'è?

NaClO è un prodotto sintetico e, grazie alla sua reattività, si trova solo nelle regioni locali dove viene utilizzato, in particolare nelle acque reflue, nei suoli o anche nelle emanazioni di acqua potabile.

Gli ioni cloruro abbondano nel corpo umano, che potrebbe partecipare a reazioni redox che producono ipoclorito di sodio all'interno del corpo.

Come è fatto?

Nel corso della storia, NaClO è stato preparato con diversi metodi. Il più semplice consiste in una soluzione di cloro in acqua o in soluzioni di Na₂CO₃ quel rilascio CO₂ dall'azione dell'acido ipocloroso (HClO).

Altri metodi usano la salamoia dal mare come materia prima attraverso un processo elettrolitico. Sotto efficiente agitazione meccanica, Cl₂ e il NaOH generato da NaCl e l'acqua reagiscono e diventano NaClO:

Cl₂(g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H₂O + Q (calore)

Al giorno d'oggi, il processo Hooker produce questo composto su larga scala, che consiste in una versione migliorata del metodo precedente descritto.

applicazioni

- L'ipoclorito di sodio è usato come agente sbiancante nei tessuti, nei detergenti che lo incorporano e nell'industria cartaria.

- Il suo uso come agente battericida e disinfettante è molto ampio, essendo utilizzato nella depurazione dell'acqua e nel trattamento delle acque reflue.

- La sua utilità nella disinfezione delle attrezzature utilizzate nella preparazione del cibo e nella lavorazione di frutta e verdura è nota. Allo stesso modo, viene utilizzato con la stessa funzione disinfettante nella produzione di funghi, bovini, maiali e pollame.

- L'ipoclorito di sodio è utilizzato nell'industria petrolifera nella fase di raffinazione.

- A casa, la capacità sbiancante dell'ipoclorito di sodio è utilizzata per il lavaggio della biancheria e l'azione disinfettante nella pulizia di bagni, pavimenti, ecc.

- L'ipoclorito di sodio è usato nella terapia endodontica, in particolare nel trattamento del canale radicolare del dente. In questo trattamento viene utilizzata la soluzione Dakin (0,5% ClONa), che preserva il tessuto dentale vitale sciogliendo il tessuto necrotico.

proprietà

Le soluzioni di ipoclorito di sodio a temperatura ambiente sono incolori e hanno un odore di cloro dolce. Le proprietà fisiche variano a seconda delle concentrazioni del sale disciolto in acqua. Tutti hanno colorazioni gialle.

Attraverso tecniche di cristallizzazione, da queste soluzioni si ottiene il NaClO · 5H solido₂O, i cui cristalli sono di colore verde pallido.

Questo sale idratato ha un peso molecolare approssimativo di 164 g / mol, una densità di 1,11 g / ml, è molto solubile in acqua e si decompone a 101 ° C. NaClO · 5H₂O è anche sensibile alle stesse reazioni dell'anidride.

Perché il sale pentaidrato? Come NaClO cristallizza nel suo ambiente acquoso, le molecole d'acqua avvolgono gli ioni in una sfera acquosa.

È possibile pensare che tre di queste molecole interagiscano con le coppie di elettroni non condivise dal Cl: un ponte di idrogeno con l'O e l'ultimo è attratto dal Na.

Tuttavia, sono gli studi incentrati sulla struttura cristallina di questo solido che hanno la vera risposta a questa domanda.

Bilancio idrico

L'anione ClO^- partecipa al seguente bilancio di idrolisi:

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

Se l'acidità della soluzione aumenta, l'equilibrio si sposta a sinistra, producendo HClO.

Questo acido è ancora più instabile dell'ipoclorito e, pertanto, la decomposizione diminuisce la concentrazione dell'agente attivo. Se il pH è basico (superiore a 11), garantisce l'esistenza di ClO^- e il tempo di vita del prodotto.

Tuttavia, l'eccessiva alcalinità innesca altri problemi nelle sue applicazioni. Ad esempio, una soluzione NaClO molto semplice danneggia gli indumenti invece di sbiancarli.

Allo stesso modo, in mezzo acquoso HClO si trasforma anche in cloro, il che spiega le colorazioni gialle di queste soluzioni:

HClO (ac) <=> Cl₂(g) + H₂O (l)

sproporzione

L'atomo di cloro nell'ipoclorito di sodio ha uno stato di ossidazione di +1, che richiede solo due elettroni per completare il suo ottetto di valenza.

D'altra parte, la sua configurazione elettronica è [Ne] 3s²3p⁵potendo anche svuotare tutti gli elettroni dei loro orbitali "p", più energici.

Ciò provoca l'ipoclorito che soffre di reazioni sproporzionate negli ioni con stati di ossidazione di +1 e +5:

3ClO^-(ac) <=> 2Cl^-(ac) + ClO₃^-(Aq)

Questa reazione in soluzione acquosa viene accelerata con aumenti di temperatura e concentrazioni di ipoclorito. Allo stesso modo, la reazione procede per un diverso meccanismo catalizzato dalla luce e dagli ossidi metallici di rame, nichel e cobalto:

2NaOCl (aq) => O₂(g) + 2NaCl (aq)

Il NaClO anidro sproporzionato ad una velocità molto più veloce, anche esplodendo.

Agente ossidante

L'atomo di cloro può accettare elettroni da specie negative (nucleofile). L'anidride è un potente agente ossidante che riduce gli anioni clorurati (cl^-).

Nel caso di NaClO · 5H₂Oppure, si pensa che le molecole d'acqua in parte impediscano il ClO^- soffrono di attacchi nucleofili.

Tuttavia, data la linearità strutturale di ClO^-, queste molecole d'acqua non rallentano abbastanza "attacchi" sull'atomo Cl. È per questo motivo che l'ipoclorito di sodio è un forte agente ossidante.

riferimenti

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