El hipoclorit de sodi (NaClO) és una sal ternària i inorgànica de sodi. Comercialment s'aconsegueix com a solucions aquoses i és l'agent actiu d'aquests productes domèstics i industrials. Aquestes solucions són conegudes amb els noms de blanquejador de clor, blanquejador de soda, blanquejant líquid o, encara més refinat, licor de Javel.
A l'aigua l'hipoclorit de sodi exhibeix les mateixes propietats oxidants de el clor gasós, de manera que una solució d'aquesta sal equival a portar aquest compost dins d'una ampolla plàstica. De fet, el clor disponible en aquests recipients és un indicador de la concentració i el poder blanquejador de la solució d'hipoclorit de sodi.
Aquesta sal ternària en aigua bé pot considerar-se una simple solució aquosa de clor; però, hi ha també altres formes disponibles, com la sòlida en el cas de l'hipoclorit de calci, i el clor líquid. Les tres tenen el mateix poder oxidant i els seus usos depenen de variables com la comoditat, el rendiment o el temps.
fórmula
La fórmula química de l'hipoclorit de sodi és NaClO. Està conformat per un catió Na + i un anió ClO -. Els ions Na + senten atracció electrostàtica pels ions ClO -, aquests últims adoptant una estructura tetraèdrica amb una hibridació sp 3.
La fórmula indica la proporció dels ions en l'estat anhídrid, la qual és igual a 1: 1. No obstant això, aquesta s'aplica només per l'anhídrid.
En el cas de l'hipoclorit de sodi hidratat -una de les formes més estable per a aquesta salvar, la seva fórmula química és NaClO · 5H 2 O.
On es troba?
El NaClO és un producte sintètic i, per la seva reactivitat, només es troba en regions locals on és utilitzat, especialment en les aigües residuals, terres o fins i tot en emanacions d'aigua potable.
En el cos humà abunden els ions clorurs, els quals podrien participar en reaccions redox que produeixin hipoclorit de sodi dins de l'organisme.
Com es fa?
Al llarg de la història s'ha preparat NaClO per diversos mètodes. El més simple consisteix d'una dissolució de clor en aigua, o en solucions de Na 2 CO 3 que alliberen CO 2 per acció de l'àcid hipoclorós (HClO).
Altres mètodes utilitzen com a matèria primera la salmorra de la mar a través d'un procés electrolític. Sota una eficient agitació mecànica, el Cl 2 i el NaOH generats pel NaCl i l'aigua reaccionen i es converteixen en NaClO:
Cl 2 (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H 2 O + Q (calor)
Avui dia el procés Hooker fabrica a grans escales aquest compost, el qual consisteix en una versió millorada de l'mètode anterior descrit.
usos
- L'hipoclorit de sodi és utilitzat com a agent blanquejador en tèxtils, en els detergents que l'incorporen i en la indústria de el paper.
- La seva utilització com a agent bactericida i desinfectant és molt àmplia, utilitzant-se en la potabilització d'aigua i en el tractament d'aigües residuals.
- És coneguda la seva utilitat en desinfectar els equips utilitzats en la preparació d'aliments i en el processament de fruites i vegetals. Així mateix, s'utilitza amb la mateixa funció desinfectant en la producció de bolets, bovins, porcs i aus de corral.
- L'hipoclorit de sodi s'usa en la indústria petroliera en l'etapa de refinació.
- A la llar s'aprofita la capacitat blanquejadora de l'hipoclorit de sodi en el rentat de la roba blanca, i l'acció desinfectant en la neteja dels banys, pisos, etc.
- L'hipoclorit de sodi s'utilitza en la teràpia d'endodòncia, específicament en el tractament de canal de l'arrel de la dent. En aquest tractament s'utilitza la solució de Dakin (clona a l'0,5%) que preserva el teixit dental vital a l'dissoldre el teixit necròtic.
propietats
Les solucions d'hipoclorit de sodi a temperatura ambient són incolores i tenen una olor dolça a clor. Les propietats físiques varien en funció de les concentracions de la sal dissolta en aigua. Totes presenten coloracions grogues.
Mitjançant tècniques de cristal·lització, d'aquestes solucions s'obté el sòlid NaClO · 5H 2 O, els cristalls són verds-pàl·lids.
Aquesta sal hidratada té un pes molecular aproximat de 164 g / mol, una densitat de 1,11 g / ml, és molt soluble en aigua i es descompon a 101 ° C. El NaClO · 5H 2 O també és sensible a les mateixes reaccions de l'anhídrid.
Per què la sal és pentahidratada? Conforme el NaClO cristal·litza en el seu entorn aquós, les molècules d'aigua envolten els ions en una esfera aquosa.
Es pot pensar que tres d'aquestes molècules interaccionen amb els parells d'electrons no compartits de l'Cl: una forma pont d'hidrogen amb l'O i l'última és atreta pel Na.
No obstant això, són els estudis enfocats a l'estructura cristal·lina d'aquest sòlid dels que tenen la veritable resposta a aquesta pregunta.
equilibri aquós
El anió ClO - participa en el següent equilibri d'hidròlisi:
HClO (ac) + H 2 O (l) <=> ClO - (ac) + H + (ac)
Si augmenta l'acidesa de la solució, l'equilibri es desplaça cap a l'esquerra, produint HClO.
Aquest àcid és encara més inestable que l'hipoclorit i, per tant, la descomposició disminueix la concentració de l'agent actiu. Si el pH és bàsic (major a 11), garanteix l'existència de l'ClO - i el temps de vida del producte.
No obstant això, una alcalinitat excessiva desencadena altres problemes en les seves aplicacions. Per exemple, una solució de NaClO molt bàsica danya la roba en lloc de només blanquejar-la.
Així mateix, en medi aquós el HClO també es transforma en clor, la qual cosa explica les coloracions grogues d'aquestes solucions:
HClO (ac) <=> Cl 2 (g) + H 2 O (l)
desproporció
L'àtom de clor en l'hipoclorit de sodi té un estat d'oxidació de +1, necessitant només de dos electrons per completar la seva octet de valència.
D'altra banda, la seva configuració electrònica és 3s 2 3p 5, podent a més buidar tots els electrons de les seves orbitals «p», més energètics.
Això porta com a conseqüència que l'hipoclorit pateixi reaccions de desproporció en ions amb estats d'oxidació de +1 i +5:
3ClO - (ac) <=> 2Cl - (ac) + ClO 3 - (ac)
Aquesta reacció en solució aquosa és accelerada amb els increments de la temperatura i les concentracions de l'hipoclorit. Igualment, la reacció prossegueix per un mecanisme diferent catalitzat per la llum i òxids metàl·lics de coure, níquel i cobalt:
2NaOCl (aq) => O 2 (g) + 2NaCl (aq)
El NaClO anhídrid es desproporciona a una velocitat molt més ràpida, arribant fins i tot a explotar.
Agent oxidant
L'àtom de clor pot acceptar electrons d'espècies negatives (nucleofíliques). L'anhídrid és un agent oxidant poderós, reduint-se en els anions clorurs (Cl -).
En el cas de l'NaClO · 5H 2 O, es pensa que les molècules d'aigua impedeixen parcialment que els ClO - pateixin atacs nucleofílics.
No obstant això, donada la linealitat estructural de l'ClO -, aquestes molècules d'aigua no alenteixen prou els "atacs" sobre l'àtom de Cl. És per aquesta raó que l'hipoclorit de sodi és un agent oxidant fort.
referències
- Wikipedia. (2018). Sodium hypochlorite. Recuperat el 07 de abril de 2018, de: en.wikipedia.org
- Francisco J. Arnaiz. (2016). Experiments per al Laboratori de Química Inorgànica Verda. Departament de química, Universitat de Burgos, Espanya.
- Chemical Book. (2017). Sodium hypochlorite. Recuperat el 07 de abril de 2018, de: chemicalbook.com
- Brian Clegg. (09 de març de 2016). Sodium hypochlorite. Recuperat el 07 de abril de 2018, de: chemistryworld.com
- OxyChem. (Desembre de 2014). Sodium Hypochlorite Handbook. Recuperat el 07 de abril de 2018, de: oxy.com
- Azchemistry (18 d'abril del 2017). 10 Sodium Hypochlorite Usis in Everyday Life - Laboratory - Hospital. Recuperat el 07 de abril de 2018, de: azchemistry.com
- PubChem. (2018). Sodium Hypochlorite. Recuperat el 07 de abril de 2018, de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.