Cloreto de sódio (NaCl): estrutura, propriedades, usos

O cloreto de sódio , também conhecido como sal comum ou sal de mesa, é um sal inorgânico alcalino binário de metal de sódio e halogeo cloro. É o maior componente do sal comestível e sua forma mineral é conhecida como halita. Sua fórmula molecular é NaCl e descreve a proporção estequiométrica de seus íons (Na + Cl ) e não a de uma molécula discreta (Na-Cl)

O cloreto de sódio é um sólido cristalino branco formado pela combinação de sódio, metal branco prateado, que reage violentamente com a água e o elemento cloro, um gás venenoso, corrosivo e verde pálido.

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Fonte: Pixabay

Uma parte dos cristais de NaCl é mostrada na imagem acima. Como é possível que a partir de dois elementos tão perigosos quanto Na e Cl 2 , um sal comestível possa ser formado? Primeiro, a equação química para sua formação é:

2Na (s) + Cl 2 (g) => 2NaCl (s)

A resposta está na natureza do link no NaCl. Sendo iônicas, as propriedades de Na + e Cl são diagonalmente diferentes das de seus átomos neutros.

O sódio é um elemento vital, mas em sua forma iônica. O Na + é o principal cátion extracelular com uma concentração de aproximadamente 140 mEq / l e, juntamente com seus ânions acompanhantes, Cl e HCO 3 (bicarbonato), são os principais responsáveis ​​pelo valor da osmolaridade e do volume extracelular .

Além disso, o Na + é responsável pela geração e condução do impulso nervoso nos axônios neuronais, bem como pelo início da contração muscular.

O NaCl tem sido usado desde os tempos antigos para dar sabor aos alimentos e para a preservação da carne, devido à sua capacidade de matar bactérias e impedir sua decomposição.

Também é necessário para a produção de hidróxido de sódio (NaOH) e cloro molecular (Cl 2 ), reagindo o NaCl com água sob hidrólise:

2H 2 O (l) + 2 NaCl (s) => 2 NaOH (aq) + Cl 2 (g) + H 2 (g)

No cátodo (-) H acumular 2 (g) e de NaOH. Enquanto isso, Cl 2 (g) se acumula no ânodo (+ ). O hidróxido de sódio é usado na fabricação de sabões e cloro na fabricação de plástico PVC.

Estrutura de cloreto de sódio

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Fonte: Por Solid State [domínio público], do Wikimedia Commons

A estrutura cúbica compacta do cloreto de sódio é mostrada na imagem acima. As volumosas esferas verdes correspondem aos ânions Cl , enquanto as brancas, aos cátions Na + . Observe como o cristal NaCl consiste em uma rede de íons organizados por suas interações eletrostáticas na proporção de 1: 1.

Embora a imagem mostre barras, as ligações não são covalentes, mas iônicas . O uso das barras é útil ao exibir a geometria de coordenação em torno de um íon. Por exemplo, no caso de NaCl, cada Na + é cercado por seis Cl (octaedro branco) e cada Cl de seis Na + (octaedro verde).

Portanto, possui uma coordenação (6.6) cujos números indicam quantos vizinhos cercam cada íon. O número à direita indica os vizinhos de Na + , enquanto o da esquerda, os de Cl .

Outras representações omitem o uso das barras para destacar as lacunas octaédricas que a estrutura possui, que resultam do espaço intersticial entre seis cátions Cl (ou Na + ) compactados. Esse arranjo é observado em outros sais inorgânicos mono (MX) ou poliatômicos e é chamado de sal de gema.

Célula unitária

A célula unitária do sal da gema é cúbica, mas quais cubos exatamente a representam na imagem acima? Os octaedros dão a resposta. Ambos abrangem no total uma célula composta por quatro cubos pequenos.

Esses cubos possuem porções dos íons em seus vértices, arestas e faces. Olhando atentamente, um íon Na + está localizado no centro e doze deles nas bordas. Um íon em uma aresta pode ser compartilhado por quatro cubos. Portanto, existem 4 íons Na + (12 × 1/4 + 1 = 4).

Para os iões Cl , oito estão localizados nos vértices e seis arestas. Como os íons posicionados nos vértices dividem espaço com outros oito cubos, e nas arestas com seis, existem 4 íons Cl (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Este resultado é interpretado como se segue: na célula unitária de NaCl quatro catiões de Na + e quatro anis Cl ; proporção que corresponde à fórmula química (um Na + para cada Cl ).

Propriedades

Fórmula molecular

NaCl

Peso molecular

58,44 g / mol.

Descrição física

Um sólido cristalino.

Cor

Cristais incolores transparentes ou pó cristalino branco.

Sabor

Salgado

Ponto de ebulição

2.575 ºF a 760 mmHg.

1.465 ° C.

Ponto de fusão

1.474 ° F (800,7 ° C).

Tanto o ponto de ebulição como o ponto de fusão refletem o calor necessário para superar a energia da rede cristalina. Portanto, essas medidas confirmam o caráter iônico do NaCl.

Solubilidade em água

Maior ou igual a 100 mg / ml a 68 ºF.

36,0 g / 100 ml a 25 ° C.

Na verdade, é um sal higroscópico, que retém a umidade do ambiente.

Solubilidade em solventes orgânicos

0,065 g / 100 mL de etanol a 25 ° C; 10 g / 100 g de glicerol a 25 ° C; 2,15 g / 100 mL de amônio líquido a 40 ° C; 1,4 g / 100 mL de metanol a 25 ° C; 7,15 g / 100 etileno glicol a 25 ° C e 5,21 g / 100 g de ácido fórmico a 25 ° C.

Densidade

2,165 g / cm 3 para 77 ° C.

Pressão de vapor

1 mmHg a 1.589 ºF.

Estabilidade

É estável nas condições de armazenamento recomendadas.

Decomposição

Quando aquecido a altas temperaturas, decompõe-se emitindo vapores de ácido clorídrico e de óxido dissódico.

Viscosidade

Viscosidade de soluções saturadas 1,93 mPa-s.

Corrosão

É corrosivo para muitos metais.

pH

6,7 a 7,3 em solução aquosa.

Usos

Na comida

-Cloreto de sódio tem sido usado desde os tempos antigos para melhorar o sabor dos alimentos e sua preservação. A salga da carne é uma maneira de preservá-la da ação bacteriana, pois atrasa a quebra de proteínas.

-Por outro lado, o sal aumenta a osmolaridade ao redor da carne, causando a absorção de osmose da água pelas bactérias, causando sua eliminação.

Usos industriais

Indústria de alimentos

-Na indústria de alimentos, o sal é usado como intensificador de sabor, aditivo de controle de fermentação , agente de controle de textura e revelador de cores. Por exemplo, é adicionado sal para destacar a cor do bacon, presunto e outros produtos à base de carne.

-O sal serve como aglutinante na fabricação de embutidos. Contribui para a formação de um gel aglutinante composto de carne, gordura e umidade.

-No processamento da farinha para panificação, é adicionado sal durante o cozimento para controlar a taxa de fermentação da massa de pão. Também é usado para fortalecer o glúten e como intensificador de sabor, bem como para o recheio de produtos de panificação.

-É utilizado no fabrico de cereais matinais, farinhas mistas ou preparadas, batatas fritas, refeições para cães e gatos, etc.

Síntese de produtos químicos

-Cloreto de sódio é usado como matéria-prima na produção de hidróxido de sódio e cloro, que, por sua vez, têm utilidade em diversas indústrias químicas.

-O sal é utilizado no processamento de vários metais, por exemplo alumínio, cobre, aço e vanádio. Também é usado para produzir clorato de sódio, que é posteriormente usado na síntese de dióxido de cloro, um alvejante à base de oxigênio. O dióxido de cloro é menos prejudicial ao meio ambiente do que outros alvejantes.

Na indústria do couro

-O sal é usado para inibir a ação bacteriana dentro da pele, bem como para ajudar na sua reidratação.

Na indústria têxtil

-O sal é utilizado como mordente no tingimento de tecidos. É usado como um enxaguamento com salmoura para remover poluentes orgânicos e criar uma carga positiva na superfície dos tecidos que permite a ligação de corantes com carga negativa.

Na indústria de petróleo

-Na exploração de petróleo e gás, o sal é um componente importante dos líquidos de perfuração de poços. É usado para flocular e aumentar a densidade de fluidos de perfuração, o que permite superar as altas pressões de gás nos poços a serem atingidos. Além disso, o sal mantém a saturação do líquido de perfuração.

-O sal ajuda a compactar o solo em que as estradas são construídas. Reduz o deslocamento causado no subsolo por mudanças na umidade e no tráfego automotivo.

No lar

O sal tem sido usado esfregando superfícies de limpeza, panelas e frigideiras. Também na prevenção de mofo e como removedor de manchas. Também é usado em muitas marcas de shampoo e creme dental.

Outros usos

Nas estradas

-Antes da queda de neve, as estradas são cobertas com salmoura, o que impede a ligação de gelo à superfície da estrada. Para o degelo, é usada uma mistura de salmoura e sal e, às vezes, outros componentes químicos, como cloretos de magnésio ou cálcio, são adicionados. O uso de sal e salmoura não é eficaz em temperaturas abaixo de -10 ° C.

Quando o sal é adicionado, ocorre uma diminuição no ponto crioscópico, uma propriedade coligativa das soluções, impedindo a formação de gelo de alguma forma.

Devido ao seu estado higroscópico, o sal é usado como um dessecante barato.

Nas resinas utilizadas para amaciamento de água

A água dura contém íons cálcio e magnésio que dificultam a ação do sabão e produzem depósitos de materiais alcalinos em diferentes equipamentos e tubulações. No amolecimento da água, são utilizadas resinas de troca iônica. O sal é usado na preparação e regeneração de resinas.

Em extintores de incêndio

O cloreto de sódio é usado em extintores de incêndio para combater incêndios nos quais estão presentes metais combustíveis, como magnésio, potássio, sódio e ligas NK.

O sal atua como um dissipador de calor e também como um triturador que restringe o acesso ao oxigênio ao fogo.

Nos óculos

Os cristais de cloreto de sódio são usados ​​em componentes ópticos, como janelas e prismas, especialmente para luz infravermelha. No entanto, como o sal é muito higroscópico, é produzido um tipo de geada que cobre as lentes. Por esse motivo, as lentes de cloreto de sódio foram substituídas pelas lentes de seleneto de zinco (ZnSe).

Utilizações terapêuticas

Para substituir a falta de sais no organismo

-Quando houver depleção corporal de Na + , ele deve ser substituído para manter a osmolaridade extracelular, condução nervosa e contração muscular.

-NaCl é usado no tratamento e prevenção de uma deficiência de sódio e cloro, resultante da transpiração excessiva durante a exposição a altas temperaturas. Também é usado em diurese excessiva ou restrição excessiva da ingestão de solução salina.

-O fornecimento parenteral de uma solução de NaCl a 045% é usado no tratamento da diabetes hiperosmolar. Ele cumpre uma função reidratante e serve para avaliar o status da função renal.

-Injeções de soluções hipertônicas, com uma concentração de NaCl superior a 0,9% p / v,

-Eles são usados ​​quando há uma depleção severa de Na + , sendo uma restauração do íon essencial. Essa hiponatremia pode ser conseqüência de um tratamento com eletrólitos livres ou com uma concentração de Na + .

A hiponatremia também pode causar ingestão excessiva de água, não controlada pela função renal inadequada.

Em tratamentos e usos não convencionais

– Soluções de inalação de NaCl são usadas para diluir os medicamentos utilizados durante o processo de nebulização. Também é usado para lavagem e irrigação traqueal. A solução salina a 0,9% usada em sprays nasais.

Soluções de NaCl a -20% são usadas para instalação transabdominal intra-amniótica, induzindo assim um aborto tardio durante o segundo trimestre da gravidez.

-Cloreto de sódio pode ser usado como anti-séptico local. Graças à sua capacidade osmótica, é capaz de desidratar um amplo espectro de vírus e bactérias em um estado não polido; portanto, é usado como um anti-séptico doloroso para desinfetar feridas.

Toxicidade

Ingestão

Só tem um efeito prejudicial à saúde se a ingestão for alta e por muito tempo. Nessas circunstâncias, a hipernatremia ocorreria com o consequente aumento do volume extracelular que levaria à pressão alta.

Irritação e contato físico

Só tem efeito tóxico se a inalação for muito alta. O contato excessivo com a pele pode causar ressecamento. Finalmente, causa uma irritação momentânea ao contato com os olhos.

Referências

  1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica (Quarta edição., P. 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill
  2. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p. 482-483.
  3. Cloreto de sódio. (2018). Cloreto de Sódio: Benefícios, Usos, Propriedades, Riscos. Retirado de: clordesodio.org
  4. PubChem (2018). Cloreto de Sódio. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Wikipedia (2018). Cloreto de sódio. Retirado de: en.wikipedia.org
  6. Elementos americanos (2018). Cloreto de Sódio. Retirado de: americanelements.com

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