Hidróxido de sódio | |||||
__ Na + _ _ HO - Estrutura da estrutura cristalina do hidróxido de sódio. |
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Identificação | |||||
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Nome IUPAC | hidróxido de sódio | ||||
N o CAS |
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(anidro)||||
N o ECHA | 100.013.805 | ||||
N o EC | 215-185-5 (anidro) 215-185-5 (H 2 S) |
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PubChem | 14798 | ||||
N o E | E524 | ||||
SORRISOS |
[OH -]. [Na +] , |
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InChI |
InChI: InChI = InChI = 1 / Na.H 2 O / h; 1H2 / q + 1; /p-1/fNa.HO/h; 1h / qm; -1 |
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Aparência | sólido de formas variadas, branco, deliquescente, inodoro | ||||
Propriedades quimicas | |||||
Fórmula | NaOH | ||||
Massa molar | 39,9971 ± 0,0004 g / mol H 2,52%, Na 57,48%, O 40%, |
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pKa | base forte | ||||
Propriedades físicas | |||||
Fusão T ° | 318 ° C | ||||
T ° fervendo | 1390 ° C | ||||
Solubilidade | em água a 20 ° C : 1090 g · L -1 | ||||
Massa volumica | 2,1 g · cm -3 | ||||
Pressão de vapor de saturação |
0,13 kPa a 739 ° C 2,67 kPa a 953 ° C 13,3 kPa a 1.111 ° C 53,3 kPa a 1.286 ° C |
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Termoquímica | |||||
Δ vap H ° | 175 kJ · mol -1 ( 1 atm , 1388 ° C ) | ||||
Propriedades ópticas | |||||
Índice de refração | 1.357 | ||||
Precauções | |||||
SGH | |||||
Perigo H314, H314 : Provoca queimaduras na pele e lesões oculares graves |
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WHMIS | |||||
E, E : Transporte de material corrosivo de mercadorias perigosas: classe 8 Divulgação a 1,0% de acordo com a lista de divulgação de ingredientes |
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NFPA 704 | |||||
0 3 1 | |||||
Transporte | |||||
80 : corrosivo ou com menor grau de corrosividade Número ONU : 1823 : HIDRÓXIDO DE SÓDIO, SÓLIDO Classe: 8 Etiqueta: 8 : Substâncias corrosivas Embalagem: Grupo de embalagem II : substâncias moderadamente perigosas;
80 : corrosivo ou com menor grau de corrosividade Número ONU : 1824 : SOLUÇÃO DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO Classe: 8 Etiqueta: 8 : Substâncias corrosivas Embalagem: Grupo de embalagem II : substâncias moderadamente perigosas; |
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Pele | Irritante | ||||
Olhos | Irritante | ||||
Compostos relacionados | |||||
Outros cátions | Hidróxido de potássio | ||||
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |||||
O hidróxido de sódio puro é denominado soda cáustica . Em condições normais, é encontrado como um sólido cristalino. É um corpo químico mineral composto pela fórmula química NaOH , que à temperatura ambiente é um sólido iônico . É fundível a cerca de 318 ° C , geralmente na forma de grânulos, flocos ou grânulos corrosivos brancos ou translúcidos. É muito higroscópico , muitas vezes também é comercializado na forma dissolvida em água. Na verdade, é muito solúvel ali. Também é muito solúvel em etanol . Sua ingestão diária aceitável não foi especificada desde 1966. O código de trabalho francês não permite que menores de idade fabricem ou manuseiem este produto químico.
Sua apresentação mais conhecida é a misturada com água, ou seja, em solução aquosa. Este é o hidróxido de sódio, freqüentemente chamado de soda , ou soda cáustica . É uma solução viscosa e transparente, ainda mais corrosiva do que em estado puro. Sua agressividade é ampliada pelo aspecto umectante, que aumenta a ação e o contato com a pele.
Este produto, importante material da indústria química, capital para o controle de um meio alcalino ou a regulação da acidez em um processo, também é comum no comércio, na forma de flocos ou de solução; é comercializado, por exemplo, como desbloqueador de tubos , produto de limpeza ou neutralizante (de ácidos).
As propriedades químicas do hidróxido de sódio estão principalmente relacionadas ao íon hidróxido HO - que é uma base forte . Além disso, o hidróxido de sódio reage com o dióxido de carbono (CO 2) do ar e do carbonato.
A solubilidade da soda cáustica na água aumenta com a temperatura, à pressão constante ou ambiente. É 1,090 g / l a 20 ° C (solução a 50%) e atingiu 3,137 g / l a 80 ° C .
Esta elevada solubilidade, muito superior, por exemplo, à da cal ou de outros hidróxidos alcalino-terrosos, a abundância da sua produção industrial e o seu preço de custo inferior ao do potássio cáustico , fazem dela a base mineral mais utilizada no mundo.
Evolução da densidade da solução aquosa em função da concentração:
Concentração de massa (% m ) |
Molaridade (moles de soluto por litro de solução: mol⋅L -1 ) |
Densidade (g⋅cm −3 ) |
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0,5 | 0,125 | 1,0039 |
1.0 | 0,252 | 1,0095 |
2.0 | 0,510 | 1.0207 |
3,0 | 0,774 | 1.0318 |
4,0 | 1.043 | 1.0428 |
5.0 | 1,317 | 1.0538 |
6,0 | 1.597 | 1.0648 |
7,0 | 1.883 | 1.0758 |
8,0 | 2,174 | 1.0869 |
9,0 | 2.470 | 1.0979 |
10,0 | 2.772 | 1,1089 |
11,0 | 3.080 | 1,1199 |
12,0 | 3.393 | 1,1309 |
13,0 | 3.711 | 1,1419 |
14,0 | 4.036 | 1,1530 |
15.0 | 4.365 | 1,1640 |
16,0 | 4.701 | 1,1751 |
17,0 | 5.041 | 1,1861 |
18,0 | 5,387 | 1,1971 |
19,0 | 5,739 | 1,2082 |
20,0 | 6.096 | 1,2192 |
22,0 | 6,827 | 1,2412 |
24,0 | 7.579 | 1,2631 |
26,0 | 8.352 | 1,2848 |
28,0 | 9,145 | 1,3064 |
30,0 | 9,958 | 1,3277 |
32,0 | 10.791 | 1,3488 |
34,0 | 11,643 | 1.3697 |
36,0 | 12.512 | 1,3901 |
38,0 | 13.398 | 1,4102 |
40,0 | 14.300 | 1,4299 |
Na Antiguidade , o refrigerante era usado tanto de origem mineral quanto vegetal. A soda, protótipo do mineral alcalino , designa então um carbonato de sódio mais ou menos puro, que no primeiro caso provinha de depósitos lacustres à base de natrão , possivelmente purificado e seco, e no segundo, dos sais de lixiviação de cinzas obtidos por a combustão de plantas halofíticas , como salicornia ou Soudes . A soda cáustica foi então obtida por caustificação (ver abaixo ).
Entre 1771 e 1791 , o químico Nicolas Leblanc inventou um processo que possibilitava a obtenção de carbonato de sódio a partir da água do mar, um processo caro em combustível que foi suplantado pelo processo mais econômico Solvay entre 1861 e 1864 (desenvolvido pelo empresário e químico belga Ernest Solvay ) . Esses processos, principalmente o segundo, permitem reduzir o custo do carbonato de sódio e eliminar as antigas técnicas.
No final do XIX th século, o advento de eletricidade permite a produção directa de hidróxido de sódio por electrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio , os dois compartimentos de eléctrodo são separados por uma membrana de impedir a migração de gás dissolvido.
Portanto, temos as seguintes duas semi-reações:
ou a característica geral da reação da eletrólise de água salgada: 2 NaCl (aq.) + 2 H 2 O→ 2 NaOH (aq.) + Cl 2 (gás) + H 2 (gás)
Hoje, 99% do refrigerante produzido é de origem eletroquímica.
O hidróxido de sódio é obtido por eletrólise de cloreto de sódio (NaCl).
A soda é atualmente obtida principalmente por eletrólise com um cátodo de mercúrio (ânodo: titânio; cátodo: mercúrio). Esta operação produz simultaneamente cloro , solução de hidróxido de sódio e hidrogênio . Já o mercúrio é um metal pesado e prejudicial à bioacumulação em doses muito baixas, mesmo quando transformado em mono- ou di- metilmercúrio pelas bactérias . É volátil e não degradável, e passa facilmente a barreira dos pulmões, tornando-se um dos principais poluentes ambientais, aumentando em todos os mares. Esta é uma das razões pelas quais as empresas europeias envolvidas estão empenhadas em eliminar este processo até 2020, processo que está a ser substituído por electrólise de membrana .
Há outro processo: a eletrólise do diafragma , que incluía o amianto , substituído na França por um material compósito desde o final da década de 1990.
Essa técnica foi usada no passado no Egito ou na Turquia. Ainda é usado na América do Norte, onde existem depósitos naturais de carbonato de sódio . É uma adição de cal ao carbonato de sódio. Falamos de causticização ou causticação . A reação está escrita:
Na 2 CO 3 (sólido) + Ca (OH) 2 (aq.) → CaCO 3 + 2 NaOH (sólido após evaporação da água do leite de cal)A produção mundial anual entre 1991 e 1998 é estimada em 45 milhões de toneladas.
O hidróxido de sódio é usado em grandes quantidades por várias indústrias. Metade da produção fica na indústria química, onde participa do desenvolvimento de mais de 400 produtos básicos, por química inorgânica ou processos de síntese orgânica .
O outro trabalho, principalmente como base, o torna imprescindível, em ordem decrescente de necessidades:
O refrigerante é usado em alguns produtos para alisamento de cabelo, mas tende a ser abandonado na cosmética moderna.
O hidróxido de sódio é usado para:
O refrigerante pode ser usado para armazenar energia solar na forma química. Na verdade, a reação entre refrigerante e água é altamente exotérmica . Uma vez que o refrigerante foi diluído, basta usar diretamente a energia solar para evaporar a água e retornar ao estado inicial.
A reação do hidróxido de sódio com água e alumínio produz uma liberação de hidrogênio que pode fazer funcionar um motor de combustão sem emitir dióxido de carbono .
O hidróxido de sódio é a base mais comum usada em laboratório. É usado para muitos ensaios, bem como para a precipitação de hidróxidos. Ele está envolvido em reações de hidrólise.
O carbonato de sódio também é usado como reagente para testes de química. Na verdade, na presença de certos cátions metálicos, a soda forma um precipitado de uma determinada cor.
Cátion metálico | Cor do precipitado |
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Cu 2+ | azul |
Fe 2+ | verde |
Fe 3+ | ferrugem |
Zn 2+ | Branco |
Al 3+ | Branco |
Ag + | Branco |
O hidróxido de sódio é um produto perigoso, não por causa de sua toxicidade metabólica (é usado em algumas salmouras de alimentos e a reação química com ácido clorídrico no suco gástrico simplesmente produz sal que não é tóxico), mas porque é extremamente corrosivo a partir de 0,5 A concentração de% e seu contato direto destroem os tecidos orgânicos.
Como o ácido sulfúrico , e ao contrário do ácido clorídrico , o perigo não reside tanto em sua forte característica básica , mas em sua avidez por água que "queima" os tecidos desidratando-os, ao mesmo tempo que torna a reação fortemente exotérmica. Além disso, a natureza viscosa das soluções concentradas (por exemplo, 50%) agrava os contatos acidentais.
Uma vez que a dissolução do NaOH em água é altamente exotérmica, a preparação ou diluição apresenta o risco de salpicos por fervura: o produto deve, portanto, ser despejado na água e nunca ao contrário. Despeje devagar, mexendo com cuidado para homogeneizar a temperatura do recipiente que pode estar alta e produzir vapores.
O carbonato de sódio também reage violentamente com ácidos e certos metais e, portanto, não deve ser diluído em um recipiente de metal, como um balde de alumínio ou zinco.
A soda cáustica é irritante e corrosiva para a pele , olhos , trato respiratório e digestivo. Deve ser manuseado com luvas, óculos de proteção e proteção total do rosto e do trato respiratório na presença de poeira ou aerossol . Com um contato muito intenso, o refrigerante pode interferir na transmissão nervosa, aliviando a dor da queimadura e retardando a ação.
Em caso de contato com a pele, deve-se primeiro limpar a área de contato e depois enxaguar o mais rápido possível com água, retirar a roupa impregnada evitando espalhar o contato da base com a pele e consultar um médico.
Em caso de ingestão acidental, não induzir ao vômito, pois há risco de queimaduras duplas (ida e volta). Ligue para obter ajuda ou um centro de controle de veneno o mais rápido possível.
Em caso de contato com os olhos, enxágue com água ou soro fisiológico por quinze a vinte minutos e, a seguir, consulte um oftalmologista. A soda cáustica passa por toda a córnea do olho em menos de quarenta segundos.
A soda cáustica aumenta o pH dos cursos d' água , o que representa uma ameaça para a flora e a fauna aquáticas.
A soda cáustica infiltra-se na terra e pode prejudicar a agricultura, bem como o ambiente de plantas, minerais e animais próximos ou distantes (rio, rio, lençol freático).