НАТРИЈУМ-АЦЕТАТ: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, СИНТЕЗА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Натријум ацетат је натријумова со сирћетне киселине са са молекулском формулом Ц ₂ Х ₃ О ₂ На. Састоји се од сјајног белог праха, који је у суштини присутан у два облика: безводни и трихидрирани. Обоје су врло растворљиви у води, универзални растварач; али није толико растворљиво у алкохолима или ацетону.

Безводни облик има густину, талиште и тачку кључања са већим вредностима од оних које представља трихидратни облик натријум ацетата. То је зато што молекули воде мешају између интеракције на На ⁺ и ЦХ ₃ ЦОО ^- јони .

Изглед натријум ацетата

Натријум-ацетат је стабилан, посебно ако се чува на температури између 2 и 8 ° Ц; али подложна је деловању јаких оксиданса и халогена.

Може се припремити реакцијом натријум бикарбоната са сирћетном киселином. Такође, реакцијом сирћетне киселине са натријум-хидроксидом. Обе реакције су једноставне за производњу и јефтине; прво се може обавити и код куће.

Ова со је мало токсично једињење. Изазива иритацију на кожи, само након учесталог и непрекидног контакта. Благо иритира очи, али може да надражује респираторни тракт. Нема података о штетном утицају његовог гутања.

Има бројне намене и примене, истичући његову функцију пуферирања заједно са сирћетном киселином. Ацетатни пуфер има пКа = 4,7; што даје високу ефикасност регулације пХ у киселом окружењу са пХ вредностма између 3 и 6.

Због своје ниске токсичности и својстава, широко се користи за појачавање укуса хране, као и као средство које пружа заштиту против кварења услед дејства против микроба.

Структура натријум ацетата

Ацетатни и натријум јони. Извор: Сху0309

Слика изнад приказује јоне који чине безводни кристали натријум ацетата (без воде). Пурпурне сфера одговара На ⁺ катјона , и молекулски јон своје лево је ацетат, ЦХ ₃ ЦОО ^- , са својим атомима кисеоника представља црвеним сферама.

Ови парови, према формули ЦХ ₃ ЦООНа, су у односу 1: 1; За сваку ЦХ ₃ ЦОО ^- ањон , мора постојати На ⁺ катјонски привучени њеном негативним наелектрисањем и обрнуто. Дакле, привлачности између њих и одбијања између једнаких набоја завршавају успостављањем структурних образаца који дефинишу кристал, чији је минимални израз јединична ћелија.

Наведена јединична ћелија, попут кристала у целини, варира у зависности од распореда јона у простору; није увек исто, чак и за исти кристални систем. На пример, безводни натријум ацетат може да формира два орторхомбична полиморфа, од којих је један приказан доле:

Јединицна целија орторомбицских кристала натријум ацетата. Извор: Бењах-бмм27

Напомена распоред јона: четири ЦХ ₃ ЦОО ^- јони приложити На ⁺ на такав начин да они "извуче" искривљену квадратну заснован пирамиду. Сваки од ових ЦХ ₃ ЦОО ^{- заузврат} интерагује са другим суседним На ⁺ .

Хидрирани кристали

Натријум-ацетат има висок афинитет према води; у ствари је добра, односно задржава влагу све док се у њој не растопи. Што је већа влажност ваздуха, то ће се и раније „растопити“. То је зато што ЦХ ₃ ЦОО ^{- и} На ⁺ да хидратизујеш, окружити се са молекулима воде које усмеравају њихове диполе према својој оптужби (На ⁺ ОХ ₂ , ЦХ ₃ ЦОО ^- ХОХ).

Када се ова сол припрема у лабораторији или код куће, њен афинитет за воду је такав да се чак и при нормалним температурама већ добија као хидрат; ЦХ ₃ ЦООНа · 3Х ₂ О. Њихови кристали престају да буду орторомбичну и постати моноклинички, јер сада уграде три молекуле воде за сваку ЦХ ₃ ЦОО ^{- и} На ⁺ пар .

Својства

Имена

-Натријум ацетат.

-Натријум-етаноат (ИУПАЦ).

Моларна маса

Безводни: 82,03 г / мол.

-Трихидрат: 136,03 г / мол.

Изглед

Изврсни бијели прах.

Мирис

У сирће при загревању до распадања.

Густина

Безводни: 1.528 г / цм ³ на 20 ° Ц.

-Трихидрате: 1,45 г / цм ³ на 20 ° Ц.

Тачка топљења

-Водни: 324 ° Ц (615 ° Ф, 597 К).

-Трихидрат: 58 ° Ц (136 ° Ф, 331 К).

Тачка кључања

Безводни: 881,4 ° Ц (1,618,5 ° Ф, 1,154,5 К).

-Трихидрат: 122 ° Ц (395 К), 252 ° Ф. Распада се.

Растворљивост

У води

Безводни: 123,3 г / 100 мл на 20 ° Ц.

-Трихидрат: 46,4 г / 100 мЛ на 20 ° Ц.

У метанолу

16 г / 100 г на 15 ° Ц.

У етанолу

5,3 г / 100 мл (трихидрат).

У ацетону

0,5 г / кг на 15 ° Ц.

Киселост

пКа: 24 (20 ° Ц).

Основност

пКб: 9,25. Овде је очигледно да је натријум ацетат основна со, јер има пКб мање од пКа.

Индекс лома (ηД)

1,464

Калорични капацитет

-100,83 Ј / мол · К (безводни).

-229,9 Ј / мол · К (трихидрат).

тачка паљења

Више од 250ºЦ.

Температура самопаљења

600 ° Ц.

пХ

8,9 (0,1М раствор на 25 ° Ц).

Стабилност

Стабилно. Некомпатибилан са јаким оксидантима и халогенима. Осетљив на влагу.

Реакције

Натријум-ацетат може формирати естер реакцијом са алкилхалогенидом; на пример, бромоетан:

ЦХ ₃ ЦООНа + БрЦХ ₂ ЦХ ₃ => ЦХ ₃ Цооцх ₂ ЦХ ₃ + НаБр

Натријум-ацетат декарбоксилира до метана (пиролиза) у присуству НаОХ:

ЦХ ₃ ЦООНа + НаОХ => ЦХ ₄ + На ₂ ЦО ₃

Реакцију катализују цезијумове соли.

Синтеза

Натријум-ацетат се може произвести јефтино у лабораторији реакцијом натријум бикарбоната са сирћетном киселином:

НаХЦО ₃ + ЦХ ₃ ЦООХ => ЦХ ₃ ЦООНа + Х ₂ ЦО ₃

Ову реакцију прати присуство интензивног мехурчења у раствору, услед распадања угљене киселине у воду и угљен диоксид.

Х ₂ ЦО ₃ => Х ₂ О + ЦО ₂

Индустријски, натријум ацетат се производи реакцијом сирћетне киселине са натријум хидроксидом.

ЦХ ₃ ЦООХ + НаОХ => ЦХ ₃ ЦООНа + Х ₂ О

Апликације

Термалне кесе

Натријум ацетат се користи за производњу термичких кеса.

У почетку се кристали соли растварају у запремини воде да би се добио раствор који постаје засићен.

Затим се раствор загрева до температуре веће од 58 ° Ц, што је тачка топљења. Презасићени раствор се остави да се охлади до собне температуре и не примећује се стварање кристала; раствор је прехлађен.

Одсуство кристала објашњава се чињеницом да су молекули течности превише неорганизовани и немају одговарајућу оријентацију да би достигли температуру кристализације. Течност је у метастабилном стању, стању неравнотеже.

С обзиром на нестабилност прехлађене течности, сваки поремећај је довољан да покрене кристализацију. У случају термичких врећица, притиска се механички прикључак за мешање течности и иницирање формирања кристала и очвршћавања раствора натријум ацетата трихидрата.

Како долази до кристализације, температура расте. Кристали натријум ацетата трихидрата попримају изглед леда, али су врући, због чега их зову "врући лед".

Индустриал

-Натријум-ацетат се користи у текстилној индустрији као средство за бојење тканина

-Неутрализује отпад од сумпорне киселине

- Користи се у преради памука за производњу памучних јастучића, који се може користити у личном чишћењу и у медицинске сврхе

-Користи се код киселости метала пре хромирања

-Сарадите тако да не дође до вулканизације хлоропрена у процесу производње синтетичке гуме

-Учествује у прочишћавању глукозе

-Користи се у штављењу коже.

Медицинска употреба

Натријум-ацетат је једно од једињења која се користе за испоруку електролита који се дају пацијентима интравенски.

Користи се за исправљање нивоа натријума код хипонатремичних болесника, такође за корекцију метаболичке ацидозе и алкалинизације урина.

ПХ пуфер раствор

Користи се као регулатор пХ у многим, многим ензиматским реакцијама које се јављају између пХ 3 и пХ 6.

Различити пХ раствора ацетатног пуфера се постиже променом концентрације сирћетне киселине и натријум ацетата.

Тако, на пример, за добијање пХ 4,5, раствор пуфера има концентрацију сирћетне киселине 3,8 г / Л и концентрацију безводног натријум ацетата од 3,0 г / Л.

Концентрација ацетатног пуфера може да се повећа, повећавајући компоненте раствора неопходне за постизање жељеног пХ у истом пропорцији.

Ацетат / ацетонитрил пуфер се користи у капиларној електрофорези при одвајању фотоберберина.

Истраживачке лабораторије

-Натријум-ацетат је слабо нуклеофилно средство које се користи у анионској полимеризацији β-лактона.

-Користи се као реагенс у нуклеарној магнетној резонанци биолошких макромолекула.

Користи се за екстракцију ДНК из ћелија. Натријум је катион који делује у интеракцији са негативним набојима фосфата присутних у ДНК, што помаже у њиховој кондензацији. У присуству етанола, ДНК формира талог који се може одвојити у водени слој.

Конзервирање хране

-Купе спречавају раст бактерија, осим што спречавају стварање вишка киселости која изазива кварење хране, одржавајући на тај начин специфичан пХ.

-На натријум присутан у ацетату појачава укус хране.

-Натријум-ацетат се користи у припреми киселог поврћа: краставца, шаргарепе, лука итд. Поред тога користи се у конзервирању меса.

Конзервација бетона

Деловање воде оштећује бетон, што скраћује његово трајање. Натријум-ацетат делује као средство за заптивање бетона што га чини водонепропусним, продужујући почетне карактеристике.

Експерименти младих

Експеримент 1

Једноставан експеримент је синтеза натријум ацетата реакцијом натријум бикарбоната са сирћетом (5% сирћетне киселине).

30 мл сирћета се стави у чашу и дода се приближно 3,5 г соде бикарбоне.

У реакцији се формирају натријум ацетат и угљенска киселина. Киселина се разграђује у угљен диоксид и воду. Стварање угљен-диоксида ће произвести интензивно бубање унутар раствора.

Да би се сакупио натријум ацетат, вода се испарава, загревајући раствор.

Експеримент 2

Други једноставан експеримент је стварање кристала натријум ацетат трихидрата.

Да би се то постигло, измери се око 20 г натријум ацетата трихидрата и стави се у чашу, а затим се дода 10 мл воде. Раствор је загрејан до температуре изнад 58 ° Ц.

Натријум-ацетат је потпуно растворен како би се осигурало да је раствор пренасићен. Претходно се Пиетри тањур ставља на хладну површину.

Садржај чаше са ацетат трихидратом полако се излива у посуду са Пиетри-ом. Температура течности у капсули почиње да пада, чак и испод тачке топљења, без посматрања кристализације или очвршћавања натријум ацетат трихидрата.

Обично за производњу кристализације натријум ацетат трихидрата додаје се мала количина соли која служи као језгра кристализације. Други пут долази до малих поремећаја раствора, да би се покренула кристализација натријум ацетата.

Кристали натријум ацетат трихидрата имају изглед леда, али ако их додирнете показаће да су релативно врући. Из тог разлога, сол се назива „врући лед“.

Токсичност

Натријум-ацетат је веома ниско токсично једињење. Такође није класификован као сензибилизатор коже и дисајних путева.

Поред тога, натријум ацетат није класификован као мутагено, канцерогено или репродуктивно токсично средство за клице.

Укратко, мало иритира очи. Респираторни тракти могу бити иритирани након удисања. Чест и сталан контакт с кожом може изазвати иритацију.

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
2. ВорлдОфЦхемицалс. (16. јануара 2017.). Како припремити натријум ацетат код куће? Опоравак од: медиум.цом
3. Национални центар за информације о биотехнологији. (2019). Натријум ацетат. ПубЦхем база података. ЦИД = 517045. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. С. Цамерон, КМ Маннан и МО Рахман. (1976). Кристална структура натријум ацетат трихидрата. Ацта Црист. Б32, 87.
5. Википедиа. (2019). Натријум ацетат. Опоравак од: ен.википедиа.орг
6. Хелменстине, др Анне Марие (24. јануара 2019). Направите врућ лед од сирћета и соде бикарбоне. Опоравак од: тхинкцо.цом
7. Хемијска књига. (2017). Натријум ацетат. Опоравак од: цхемицалбоок.цом
8. Вассерман Робин. (2019). Употребе натријум ацетата. Опоравило од: ливестронг.цом
9. Другбанк. (2019). Натријум ацетат. Опоравак од: другбанк.ца