Carbonato de Sódioé um pó ou partícula branca inodoro sob temperatura normal. Tem absorção de água e absorve gradualmente 1mol/l de água (cerca de =15 por cento) no ar exposto. Seus hidratos incluem Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O e Na2CO3 · 10h2o. O carbonato de sódio é facilmente solúvel em água e glicerol. A 20 graus, 20g de carbonato de sódio podem ser dissolvidos em cada 100g de água, e a solubilidade máxima é de 35,4 graus. 49,7g de carbonato de sódio podem ser dissolvidos em 100g de água, que é ligeiramente solúvel em etanol absoluto, mas dificilmente solúvel em propanol.
Suas propriedades químicas são as seguintes:
A solução aquosa de carbonato de sódio é alcalina e corrosiva até certo ponto. Pode reagir com ácido e alguns sais de cálcio e bário. A solução é alcalina e pode tornar a fenolftaleína vermelha.
(1) Estabilidade - forte estabilidade, mas também pode se decompor sob alta temperatura para formar óxido de sódio e dióxido de carbono:
A exposição prolongada ao ar pode absorver umidade e dióxido de carbono no ar, gerar bicarbonato de sódio e formar blocos rígidos:
O hidrato cristalino de carbonato de sódio (Na2CO3 · 10h2o) é facilmente intemperizado ao ar seco:
(2) Função termodinâmica - função termodinâmica em (298,15K, 100k):
Estado: estado sólido
Entalpia de formação molar padrão: -1130,8 kJ · mol-1
Energia livre de formação de Gibbs molar padrão: -1048,1 kJ · mol-1
Entropia padrão: 138,8 J · mol-1 · K-1
(3) Reação de hidrólise - como o carbonato de sódio é hidrolisado em solução aquosa, os íons carbonato ionizados são combinados com íons hidrogênio em água para formar íons bicarbonato, resultando na redução dos íons hidrogênio na solução e os íons hidróxido ionizados restantes, de modo que o O pH da solução é alcalino.
Porque o carbonato pode se combinar com prótons (isto é, íons de hidrogênio) em água para formar bicarbonato e ácido carbônico, e pode se combinar com prótons em ácido para liberar dióxido de carbono. Portanto, o carbonato de sódio pertence à base de Bronsted na teoria ácido-base do próton.
(4) Reação com ácido - Tome como exemplo o ácido clorídrico. Quando o ácido clorídrico é suficiente, o cloreto de sódio e o ácido carbônico são gerados, e o ácido carbônico instável é imediatamente decomposto em dióxido de carbono e água. Esta reação pode ser usada para preparar dióxido de carbono:
A equação química geral é:
Quando o ácido clorídrico é pequeno, ocorrem as seguintes reações:
O carbonato de sódio pode reagir de forma semelhante com outros tipos de ácidos.
(5) Reação com álcalis - carbonato de sódio pode sofrer reação de dupla decomposição com álcalis como hidróxido de cálcio e hidróxido de bário para gerar precipitação e hidróxido de sódio. Esta reação é comumente usada na indústria para preparar soda cáustica (vulgarmente conhecida como causticização):
(6) Reação com sal
O carbonato de sódio pode sofrer reação de dupla decomposição com sal de cálcio e sal de bário para formar precipitação e novo sal de sódio:
Como o carbonato de sódio é hidrolisado em água para gerar hidróxido de sódio e ácido carbônico, sua reação com alguns sais fará com que o equilíbrio químico se mova em uma direção positiva para gerar álcali e dióxido de carbono correspondentes:
Em suma, possui muitas propriedades químicas, o que também determina a ampla gama de seus usos. O carbonato de sódio é uma das importantes matérias-primas químicas. É amplamente utilizado na indústria leve, indústria química diária, materiais de construção, indústria química, indústria alimentícia, metalurgia, têxtil, petróleo, defesa nacional, medicina e outros campos. Também é usado como matéria-prima, agente de limpeza e detergente para a fabricação de outros produtos químicos, além de fotografia e análise. Seguido por metalurgia, têxtil, petróleo, defesa nacional, medicina e outras indústrias. A indústria do vidro é o maior consumidor de carbonato de sódio, com 0,2T de carbonato de sódio consumido por tonelada de vidro. É usado principalmente para vidro float, concha de vidro cinescópio, vidro óptico, etc. e outras indústrias.. Usado na indústria química, metalurgia, etc. O uso de carbonato de sódio pesado pode reduzir o vôo de pó alcalino, reduzir o consumo de matérias-primas, melhorar as condições de trabalho, melhorar a qualidade do produto, reduzir a erosão do alcalino pó em refratários e prolongar a vida útil dos fornos. Como tampão, neutralizante e melhorador de massa, pode ser utilizado em bolos e alimentos farináceos, podendo ser utilizado em quantidade adequada de acordo com as necessidades de produção.
O desenvolvimento do carbonato de sódio também é muito, principalmente referindo-se ao desenvolvimento do método de fabricação de refrigerantes a partir de álcalis naturais: ① já em 1849, os pioneiros encontraram bicarbonato de sódio no rio de água doce em Wyoming, EUA, e o usaram para lavagem e farmácia . Em 1905, a primeira produção experimental de carbonato de sódio foi realizada usando o refrigerante natural de Lake Sears, Califórnia. Em 1938, quando a empresa americana de abastecimento de combustível Intermountain explorou petróleo e gás na Bacia do Rio Green, Wyoming, descobriu o maior depósito natural de álcalis rico em carbonato de sódio do mundo. Em 1976, o carbonato de sódio produzido por álcalis naturais nos Estados Unidos representava 70% da produção total e, em 1982, representava 94% da produção total, com capacidade de produção anual de 9,5 milhões de toneladas. ② Desde a década de 1960, a União Soviética processa alumina com nefelina (pedra alcalina natural contendo óxidos de sódio, potássio, alumínio e silício) e simultaneamente produz carbonato de sódio, potássio e cimento, realizando a industrialização, para que as matérias-primas da nefelina possam ser amplamente utilizadas sem descarga de resíduos. Em 1975, cinco fábricas de processamento de nefelina haviam sido estabelecidas.