carbonato de sodioes un polvo o partícula blanco inodoro a temperatura normal. Tiene absorción de agua y absorbe gradualmente 1 mol/l de agua (alrededor de =15 por ciento) en el aire expuesto. Sus hidratos incluyen Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O y Na2CO3 · 10h2o. El carbonato de sodio es fácilmente soluble en agua y glicerol. A 20 grados, se pueden disolver 20 g de carbonato de sodio en cada 100 g de agua, y la solubilidad máxima es de 35,4 grados. Se pueden disolver 49,7 g de carbonato de sodio en 100 g de agua, que es ligeramente soluble en etanol absoluto pero difícilmente soluble en propanol.
Sus propiedades químicas son las siguientes:
La solución acuosa de carbonato de sodio es alcalina y corrosiva hasta cierto punto. Puede reaccionar con ácido y algunas sales de calcio y bario. La solución es alcalina y puede volverse roja la fenolftaleína.
(1) Estabilidad: fuerte estabilidad, pero también puede descomponerse a altas temperaturas para formar óxido de sodio y dióxido de carbono:
La exposición prolongada al aire puede absorber la humedad y el dióxido de carbono del aire, generar bicarbonato de sodio y formar bloques duros:
El hidrato cristalino de carbonato de sodio (Na2CO3 · 10h2o) se meteoriza fácilmente en aire seco:
(2) Función termodinámica - función termodinámica en (298.15K, 100k):
Estado: estado sólido
Entalpía estándar de formación de molares: -1130.8 kJ · mol-1
Energía libre de formación de Gibbs molar estándar: -1048.1 kJ · mol-1
Entropía estándar: 138,8 J · mol-1 · K-1
(3) Reacción de hidrólisis: a medida que el carbonato de sodio se hidroliza en una solución acuosa, los iones de carbonato ionizados se combinan con iones de hidrógeno en agua para formar iones de bicarbonato, lo que da como resultado la reducción de los iones de hidrógeno en la solución y los iones de hidróxido ionizados restantes, por lo que el El pH de la solución es 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 lo tanto, el carbonato de sodio pertenece a la base de Bronsted en la teoría del protón ácido-base.
(4) Reacción con ácido: tome el ácido clorhídrico como ejemplo. Cuando el ácido clorhídrico es suficiente, se generan cloruro de sodio y ácido carbónico, y el ácido carbónico inestable se descompone 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 es pequeño, ocurren las siguientes reacciones:
El carbonato de sodio puede reaccionar de manera similar con otros tipos de ácidos.
(5) Reacción con álcali: el carbonato de sodio puede sufrir una reacción de descomposición doble con álcali como el hidróxido de calcio y el hidróxido de bario para generar precipitación e hidróxido de sodio. Esta reacción es comúnmente utilizada en la industria para preparar sosa cáustica (comúnmente conocida como caustificación):
(6) Reacción con sal
El carbonato de sodio puede sufrir una doble reacción de descomposición con sal de calcio y sal de bario para formar precipitación y nueva sal de sodio:
Como el carbonato de sodio se hidroliza en agua para generar hidróxido de sodio y ácido carbónico, su reacción con algunas sales empujará el equilibrio químico para moverse en una dirección positiva para generar el álcali y el dióxido de carbono correspondientes:
En resumen, tiene muchas propiedades químicas, lo que también determina la amplia gama de sus usos. El carbonato de sodio es una de las materias primas químicas importantes. Es ampliamente utilizado en la industria ligera, la industria química diaria, los materiales de construcción, la industria química, la industria alimentaria, la metalurgia, la industria textil, el petróleo, la defensa nacional, la medicina y otros campos. También se utiliza como materia prima, agente de limpieza y detergente para la fabricación de otros productos químicos, así como para fotografía y análisis. Le siguen la metalurgia, textil, petróleo, defensa nacional, medicina y otras industrias. La industria del vidrio es el mayor consumidor de carbonato de sodio, con 0.2T de carbonato de sodio consumido por tonelada de vidrio. Se utiliza principalmente para vidrio flotado, carcasa de vidrio de cinescopio, vidrio óptico, etc. Entre la ceniza de sosa industrial, la industria ligera, la industria de materiales de construcción y la industria química representan aproximadamente 2/3, seguidas por la metalurgia, textil, petróleo, defensa nacional, medicina y otras industrias. Se utiliza en la industria química, la metalurgia, etc. El uso de carbonato de sodio pesado puede reducir el vuelo de polvo alcalino, reducir el consumo de materias primas, mejorar las condiciones de trabajo, mejorar la calidad del producto, reducir la erosión de álcali polvo en refractarios, y prolongar la vida de servicio de hornos. Como tampón, neutralizador y mejorador de masas, se puede utilizar en tortas y alimentos de harina, y se puede utilizar en la cantidad adecuada según las necesidades de producción.
El desarrollo del carbonato de sodio también es muy importante, y se refiere principalmente al desarrollo del método de fabricación de refrescos a partir de álcalis naturales: ① ya en 1849, los pioneros encontraron bicarbonato de sodio en el río de agua dulce en Wyoming, EE. UU., y lo usaron para lavado y farmacia. . En 1905, se llevó a cabo la primera producción de prueba de ceniza de sosa utilizando la soda natural de Lake Sears, California. En 1938, cuando la empresa estadounidense de suministro de combustible Intermountain exploró en busca de petróleo y gas en la cuenca del río Green, Wyoming, descubrió el depósito de álcali natural rico en carbonato de sodio más grande del mundo. En 1976, el carbonato de sodio producido por álcali natural en los Estados Unidos representó el 70 por ciento de la producción total y en 1982 representó el 94 por ciento de la producción total, con una capacidad de producción anual de 9,5 millones de toneladas. ② Desde la década de 1960, la Unión Soviética ha procesado alúmina con nefelina (piedra alcalina natural que contiene óxidos de sodio, potasio, aluminio y silicio) y simultáneamente ha producido carbonato de sodio, potasa y cemento, realizando la industrialización, de modo que las materias primas de nefelina se puedan utilizar integralmente sin descarga de desechos Para 1975, se habían establecido cinco plantas de procesamiento de nefelina.