Què és la sosa càustica? Densitat de l'hidròxid de sodi

2024 Autora: Angel Austin | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 17:43

Al món modern, la vida és impossible sense reaccions químiques que tenen lloc a tot arreu i que són tant beneficioses com perilloses. Segons la taula periòdica d'elements químics de D. I. Mendeleiev, els metalls del primer grup del subgrup principal, que inclouen el sodi (Na), reaccionen violentament amb l'aigua, formant àlcalis: substàncies químicament actives.

El concepte d'àlcalis

Hidròxids solubles en aigua de metalls actius - àlcalis - productes químics càustics i força perillosos. Són sòlids i de color blanc. En dissoldre's en aigua, aquestes bases alliberen calor. Els àlcalis també són capaços de destruir la pell, la fusta i els teixits, com a resultat de la qual cosa van rebre el nom trivial "caustic", que sol aplicar-se només als hidròxids de metalls alcalins. Els àlcalis més coneguts inclouen els hidròxids de sodi (NaOH), potassi (KOH), liti (LiOH), bari (Ba(OH)₂), cesi (CsOH), calci (Ca(OH)_{2) i alguns altres.}

Hidròxid de sodi: característiques

La sosa càustica és trivialel nom d'hidròxid de sodi - un dels àlcalis més comuns. Pertany a substàncies químiques perilloses, perquè corroeix fàcilment la pell humana, de manera que cal seguir les mesures de seguretat necessàries quan es treballa amb ella. A més, l'hidròxid de sodi de vegades s'anomena sosa càustica o càustica. Com tots els altres àlcalis, interacciona bé amb l'aigua amb l'alliberament de calor i és un compost blanc, higroscòpic, és a dir, capaç d'absorbir el vapor d'aigua de l'aire. La densitat de la sosa càustica és de 2,13 g/cm³.

Reactivitat

La solució de sosa càustica pot entrar en reaccions de diversos tipus, formant altres substàncies.

1. Quan aquest compost reacciona amb els àcids, sempre es forma sal i aigua:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. La sosa càustica és capaç de reaccionar amb òxids metàl·lics àcids i amfòters (en solució i quan es fusiona), formant també la sal i l'aigua corresponents:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 - òxid àcid);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – òxid amfòter, aquesta reacció es produeix per fusió i escalfament).}

Quan l'hidròxid de sodi reacciona amb una solució d'òxid amfòter, es forma una sal complexa soluble.

3. La reacció de l'àlcali amb hidròxids anfòters també condueix a la formació d'una massa fosa o d'una sal de sodi complexa, depenent de les seves condicions.

4. En reaccionar el càustic amb sals, s'obté sodi i el corresponent hidròxid insoluble en aigua.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (l'hidròxid de magnesi és una base insoluble en aigua).}

5. L'hidròxid de sodi també pot reaccionar amb metalls no metàl·lics, com ara sofre o halògens per formar una barreja de sals de sodi, així com amb metalls anfòters per formar sals complexes, ferro i coure.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. La sosa càustica també és capaç d'interaccionar amb substàncies orgàniques, per exemple: èsters, amides, alcohols polihídrics.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (el producte de reacció és alcoholat de sodi).}

Rebre

Hi ha diversos mètodes per produir sosa càustica a la indústria, els principals són químics i electroquímics.

El primer mètode es basa en diversos mètodes: piròlisi, calç i ferrita.

1. La piròlisi es realitza calcinant carbonat de sodi a una temperatura elevada (almenys 1000 graus) amb formació d'òxid de sodi i diòxid de carboni. A continuació, l'òxid refredat resultant es dissol en aigua, com a resultat de la qual s'obté sosa càustica.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (a 1000 graus);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

De vegades s'utilitza bicarbonat de sodi en lloc de carbonat de sodi i, per tant, el procés és una mica més complicat.

2. El mètode de la calç per produir hidròxid de sodi consisteix en la interacció de la sal sòdica de l'àcid carbònic amb hidròxid de calci (calç apagada) quan s'escalfa a una temperatura d'almenys 80 graus. Com a resultat d'aquesta interacció, s'obtenen solucions d'àlcali i carbonat de calci (CaCO_{3), que després es filtra de la solució principal.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. El mètode de ferrita es porta a terme en dues etapes: primer, la sosa es fusiona amb òxid de ferro III a temperatures de fins a 1200 graus per obtenir ferrita de sodi, després aquesta última es tracta amb aigua, donant lloc a àlcali.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

En el mètode electroquímic d'obtenció de sosa càustica també s'utilitzen diversos mètodes: electròlisi d'una solució de clorur sòdic (NaCl), mètode de diafragma, membrana i mercuri amb càtode líquid. Els tres últims mètodes són més complexos que el primer, però tots estan associats amb el pas d'un corrent elèctric per la solució de les sals corresponents, és a dir, amb l'electròlisi.

El mètode més comú per produir àlcali és l'electròlisi d'una solució d'halita, que consisteix en aigua de taulasal, com a resultat de la qual s'alliberen clor i hidrogen a l'ànode i el càtode, i s'obté hidròxid de sodi:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

Al laboratori, la sosa càustica també es produeix mitjançant mètodes químics, però els mètodes de membrana i diafragma són els més utilitzats.

Aplicació

La sosa càustica s'utilitza no només en diverses indústries, sinó també a la vida quotidiana. S'utilitza:

1. En la producció de detergents.
2. Per a la neutralització d'àcids o com a catalitzador en indústries químiques.
3. Per fer biodièsel, que és més respectuós amb el medi ambient que el dièsel convencional.
4. S'elaboren grànuls secs, amb l'ajuda dels quals netegen les canonades de clavegueram i els embornals d'obstruccions d'aliments.
5. La sosa càustica també és aplicable a la fabricació de productes alimentaris com el pa o el cacau. S'utilitza com a complement alimentari.
6. En cosmetologia, la substància s'utilitza per eliminar la pell morta.
7. Per a un processament de fotos més ràpid.
8. La sosa càustica tècnica s'utilitza àmpliament en la indústria química, petroquímica, refinació de petroli, pasta i paper, mineria, tèxtil, alimentació i moltes altres indústries.

Precaucions

La sosa càustica és una base forta. Pot danyar fàcilment no només el teixit, sinó també la pell humana, que anirà acompanyadacremades. Quan es treballa amb aquesta substància, s'han d'observar certes precaucions de seguretat, a saber:

• És necessari portar guants de goma especials, ulleres protectores per evitar que la solució entri a les mans i als ulls.
• Cal portar roba que sigui resistent als compostos químics i que no permeti que entrin a la pell del cos. Normalment, aquestes peces es tracten amb PVC.