Hipoclorito De Sódio (NaClO) Fórmula, Usos e Propriedades

O hipoclorito de sódio (NaClO) é um sal ternário e inorgânico de sódio. Comercialmente é conseguido como soluções aquosas e é o agente ativo destes produtos domésticos e industriais. Essas soluções são conhecidas pelos nomes de alvejante de cloro, alvejante de sódio, clareador líquido ou, ainda mais refinado, licor de javel.

Na água, o hipoclorito de sódio apresenta as mesmas propriedades oxidantes do cloro gasoso, pelo que uma solução deste sal é equivalente a transportar o referido composto numa garrafa de plástico. De facto, o cloro disponível nestes recipientes é um indicador da concentração e do poder de branqueamento da solução de hipoclorito de sódio.

Este sal ternário na água pode bem ser considerado uma simples solução aquosa de cloro; no entanto, há também outras formas disponíveis, como sólido no caso de hipoclorito de cálcio e cloro líquido. Todos os três têm o mesmo poder oxidante e seus usos dependem de variáveis ​​como conforto, desempenho ou tempo.

Índice

• 1 fórmula
• 2 Onde é isso?
• 3 Como isso é feito?
• 4 usos
• 5 Propriedades
  • 5.1 Balanço Hídrico
  • 5.2 Desproporção
  • 5.3 Agente oxidante
• 6 referências

Fórmula

A fórmula química do hipoclorito de sódio é o NaClO. É composto de uma⁺ e um ânion ClO^-. Íons Na⁺ sentem atração eletrostática por íons ClO^-, este último adotando uma estrutura tetraédrica com uma hibridação sp³.

A fórmula indica a proporção dos íons no estado anidrido, que é igual a 1: 1. No entanto, isso se aplica apenas ao anidrido.

No caso do hipoclorito de sódio hidratado - uma das formas mais estáveis ​​para este sal -, sua fórmula química é NaClO · 5H₂O.

Onde está?

O NaClO é um produto sintético e, devido à sua reatividade, só é encontrado nas regiões onde é utilizado, principalmente em águas residuárias, solos ou mesmo em emanações de água potável.

Íons de cloreto abundam no corpo humano, que poderia participar de reações redox que produzem hipoclorito de sódio dentro do corpo.

Como se faz?

Ao longo da história, o NaClO foi preparado por vários métodos. O mais simples consiste em uma solução de cloro na água, ou em soluções de Na₂CO₃ essa liberação CO₂ pela ação do ácido hipocloroso (HClO).

Outros métodos usam salmoura do mar como matéria prima através de um processo eletrolítico. Sob agitação mecânica eficiente, Cl₂ e o NaOH gerado por NaCl e água reage e se torna NaClO:

Cl₂(g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H₂O + Q (calor)

Atualmente, o processo Hooker fabrica este composto em larga escala, que consiste em uma versão melhorada do método anterior descrito.

Usos

- O hipoclorito de sódio é utilizado como agente de branqueamento nos têxteis, nos detergentes que o incorporam e na indústria do papel.

- Seu uso como agente bactericida e desinfetante é muito amplo, sendo utilizado na purificação de água e no tratamento de águas residuárias.

- A sua utilidade na desinfecção do equipamento utilizado na preparação de alimentos e no processamento de frutas e legumes é conhecida. Da mesma forma, é utilizado com a mesma função desinfetante na produção de cogumelos, bovinos, suínos e aves.

- O hipoclorito de sódio é utilizado na indústria do petróleo no estágio de refino.

- Em casa, a capacidade de branqueamento do hipoclorito de sódio é utilizada na lavagem de roupa, e a ação desinfetante na limpeza de banheiros, pisos, etc.

- O hipoclorito de sódio é utilizado na terapia endodôntica, especificamente no tratamento do canal radicular do dente. Neste tratamento, é utilizada a solução de Dakin (0,5% ClONa), que preserva o tecido vital vital dissolvendo o tecido necrótico.

Propriedades

As soluções de hipoclorito de sódio à temperatura ambiente são incolores e têm um odor de cloro doce. As propriedades físicas variam dependendo das concentrações do sal dissolvido na água. Todos têm colorações amarelas.

Através de técnicas de cristalização, a partir destas soluções, o NaClO · 5H sólido é obtido₂Ou cujos cristais são verde-claros.

Este sal hidratado tem um peso molecular aproximado de 164 g / mol, uma densidade de 1,11 g / mL, é muito solúvel em água e decompõe-se a 101 ° C. NaClO · 5H₂Ou também é sensível às mesmas reações do anidrido.

Por que o sal pentaidratado? Como NaClO cristaliza em seu ambiente aquoso, moléculas de água envolvem os íons em uma esfera aquosa.

É possível pensar que três dessas moléculas interagem com os pares de elétrons não compartilhados do Cl: uma ponte de hidrogênio com o O e a última é atraída pelo Na.

No entanto, são os estudos voltados para a estrutura cristalina desse sólido que têm a verdadeira resposta a essa questão.

Balanço da água

O anião ClO^- participa no seguinte balanço de hidrólise:

HClO (ac) + H₂O (l) <=> ClO^-(ac) + H⁺(ac)

Se a acidez da solução aumenta, o equilíbrio se desloca para a esquerda, produzindo HClO.

Este ácido é ainda mais instável que o hipoclorito e, portanto, a decomposição diminui a concentração do agente ativo. Se o pH é básico (maior que 11), garante a existência de ClO^- e o tempo de vida do produto.

No entanto, a alcalinidade excessiva provoca outros problemas em suas aplicações. Por exemplo, uma solução NaClO muito básica danifica a roupa, em vez de apenas branquear a roupa.

Da mesma forma, em meio aquoso, o HClO também é transformado em cloro, o que explica as colorações amarelas dessas soluções:

HClO (ac) <=> Cl₂(g) + H₂O (l)

Desproporção

O átomo de cloro no hipoclorito de sódio tem um estado de oxidação de +1, exigindo apenas dois elétrons para completar seu octeto de valência.

Por outro lado, sua configuração eletrônica é [Ne] 3s²3p⁵também sendo capaz de esvaziar todos os elétrons de seus orbitais "p", mais energéticos.

Isso resulta no hipoclorito sofrendo reações de desproporcionalidade em íons com estados de oxidação de +1 e +5:

3ClO^-(ac) <=> 2Cl^-(ac) + ClO₃^-(ac)

Esta reação em solução aquosa é acelerada com o aumento da temperatura e concentrações de hipoclorito. Da mesma forma, a reação prossegue por um mecanismo diferente catalisado pela luz e óxidos metálicos de cobre, níquel e cobalto:

2NaOCl (aq) => O₂(g) + 2NaCl (aq)

O NaClO anidro desproporciona-se a uma taxa muito mais rápida, até mesmo explodindo.

Agente oxidante

O átomo de cloro pode aceitar elétrons de espécies negativas (nucleofílicas). O anidrido é um poderoso agente oxidante, reduzindo os ânions cloreto (Cl^-).

No caso de NaClO · 5H₂Ou, pensa-se que as moléculas de água impedem parcialmente o ClO^- eles sofrem ataques nucleofílicos.

Entretanto, dada a linearidade estrutural do ClO^-Essas moléculas de água não diminuem "ataques" suficientes no átomo de Cl. É por essa razão que o hipoclorito de sódio é um forte agente oxidante.

Referências

1. Wikipédia. (2018) Hipoclorito de sódio. Retirado em 7 de abril de 2018, de: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Experimentos para o Laboratório de Química Inorgânica Verde. Departamento de Química da Universidade de Burgos, Espanha.
3. Livro Químico. (2017). Hipoclorito de sódio. Retirado em 7 de abril de 2018, de: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9 de março de 2016). Hipoclorito de sódio. Retirado em 7 de abril de 2018, de: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Dezembro de 2014). Manual do Hipoclorito de Sódio. Retirado em 7 de abril de 2018, de: oxy.com
6. Azhemistry (18 de abril de 2017). 10 Hipoclorito de Sódio Usos na Vida Cotidiana - Laboratório - Hospital. Retirado em 7 de abril de 2018, de: azchemistry.com
7. PubChem. (2018) Hipoclorito De Sódio. Retirado em 7 de abril de 2018, de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.