Hipoclorito de sódio (NaClO): fórmula, usos e propriedades

O hipoclorito de sódio (NaOCl) é um sal de sódio ternário e inorgânico. Está disponível comercialmente como soluções aquosas e é o agente ativo desses produtos domésticos e industriais. Essas soluções são conhecidas pelos nomes de alvejante à base de cloro, alvejante com soda, alvejante líquido ou, ainda mais refinado, licor Javel.

Na água, o hipoclorito de sódio exibe as mesmas propriedades oxidantes do cloro gasoso, de modo que uma solução deste sal é equivalente a transportar o referido composto dentro de uma garrafa de plástico. De fato, o cloro disponível nesses recipientes é um indicador da concentração e do poder clareador da solução de hipoclorito de sódio.

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

Formula

A fórmula química do hipoclorito de sódio é NaClO. É constituída por um catião Na + e um anião ClO . O Na + sentir atracção electrostática por ClO ião , o último adopta uma estrutura tetraédrica com uma hibridação sp 3 .

A fórmula indica a proporção de íons no estado anidro, 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 esse sal – sua fórmula química é NaClO · 5H 2 O.

Onde está?

O NaClO é um produto sintético e, devido à sua reatividade, é encontrado apenas em regiões locais onde é utilizado, principalmente em águas residuais, solo ou mesmo em emanações de água potável.

Os íons cloreto são abundantes no corpo humano, o que poderia participar de reações redox que produzem hipoclorito de sódio no organismo.

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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 Na 2 CO 3 que liberam CO 2 pela ação do ácido hipocloroso (HClO).

Outros métodos usam salmoura do mar como matéria-prima através de um processo eletrolítico. Sob agitação mecânica eficiente, Cl 2 e NaOH gerado por NaCl e água reagem e se tornam NaClO:

Cl 2 (g) + 2 NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H 2 O + Q (calor)

Hoje, o processo Hooker fabrica esse composto em larga escala, que consiste em uma versão aprimorada do método anterior descrito.

Usos

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– O hipoclorito de sódio é utilizado como agente de branqueamento em tecidos, detergentes que o incorporam e na indústria de papel.

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

– Sua utilidade na desinfecção de equipamentos utilizados na preparação de alimentos e processamento de frutas e vegetais é conhecida. Também é usado com a mesma função desinfetante na produção de cogumelos, gado, porcos e aves.

– O hipoclorito de sódio é usado na indústria de petróleo na fase de refino.

– Em casa, a capacidade de branqueamento do hipoclorito de sódio é usada na lavagem de roupas de cama e a ação desinfetante na limpeza de banheiros, pisos, etc.

– O hipoclorito de sódio é usado na terapia endodôntica, especificamente no tratamento do canal radicular do dente. Este tratamento utiliza a solução Dakin (0,5% ClONa) que preserva o tecido dental vital, dissolvendo o tecido necrótico.

Propriedades

Hipoclorito de sódio (NaClO): fórmula, usos e propriedades 2

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

Através de técnicas de cristalização, a partir dessas soluções é obtido o sólido NaClO · 5H 2 O, cujos cristais são verde pálido.

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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 se decompõe a 101 ° C. NaClO · 5H 2 O também é sensível às mesmas reações anidridas.

Por que o sal é pentahidratado? À medida que o NaClO cristaliza em seu ambiente aquoso, as moléculas de água envolvem os íons em uma esfera aquosa.

Pode-se pensar que três dessas moléculas interagem com os pares de elétrons não compartilhados de Cl: uma forma de ponte de hidrogênio com O e este último é atraído por Na.

No entanto, são os estudos focados na estrutura cristalina desse sólido que têm a verdadeira resposta para essa pergunta.

Equilíbrio aquoso

O ânion ClO participa do seguinte balanço de hidrólise:

HClO (aq) + H 2 O (l) <=> ClO (aq) + H + (aq)

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

Esse ácido é ainda mais instável que o hipoclorito e, portanto, a decomposição diminui a concentração do agente ativo. Se o pH for básico (superior a 11), garante a existência de ClO e o prazo de validade do produto.

No entanto, a alcalinidade excessiva desencadeia outros problemas em suas aplicações. Por exemplo, uma solução NaClO muito básica danifica as roupas, em vez de branquear.

Além disso, em meio aquoso, o HClO também é transformado em cloro, o que explica as cores amarelas dessas soluções:

HClO (aq) <=> Cl 2 (g) + H 2 O (l)

Desproporção

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

Por outro lado, sua configuração eletrônica é [Ne] 3s 2 3p 5 , sendo capaz de esvaziar todos os elétrons de seus orbitais “p”, mais energéticos.

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Isso resulta em hipoclorito sofrendo reações desproporcionais em íons com estados de oxidação de +1 e +5:

3ClO (ac) <=> 2Cl (ac) + ClO 3 (ac)

Esta reação em solução aquosa é acelerada com aumentos na temperatura e nas concentrações de hipoclorito. Da mesma forma, a reação procede por um mecanismo diferente catalisado por óxidos leves e metálicos de cobre, níquel e cobalto:

2NaOCl (aq) => O 2 (g) + 2NaCl (aq)

Desproporções de NaClO anidro a uma taxa muito mais rápida, mesmo explodindo.

Oxidante

O átomo de cloro pode aceitar elétrons de espécies negativas (nucleofílicas). O anidrido é um poderoso agente oxidante, sendo reduzido em ânions cloreto (Cl ).

No caso do NaClO · 5H 2 O, acredita-se que as moléculas de água previnam parcialmente o ClO – de sofrer ataques nucleofílicos.

No entanto, dada a linearidade estrutural do ClO , essas moléculas de água não retardam suficientemente os “ataques” ao átomo de Cl. É por esse motivo que o hipoclorito de sódio é um forte agente oxidante.

Referências

  1. Wikipedia (2018). Hipoclorito de sódio. Recuperado em 7 de abril de 2018, de: en.wikipedia.org
  2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Experiências para o Laboratório de Química Inorgânica Verde. Departamento de química, Universidade de Burgos, Espanha.
  3. Livro químico (2017). Hipoclorito de sódio. Recuperado em 07 de abril de 2018, de: chemicalbook.com
  4. Brian Clegg (9 de março de 2016). Hipoclorito de sódio. Recuperado em 07 de abril de 2018, de: chemistryworld.com
  5. OxyChem (Dezembro de 2014). Manual do hipoclorito de sódio. Recuperado em 07 de abril de 2018, de: oxy.com
  6. Bioquímica (18 de abril de 2017). 10 usos do hipoclorito de sódio na vida cotidiana – Laboratório – Hospital. Recuperado em 07 de abril de 2018, de: azchemistry.com
  7. PubChem (2018). Hipoclorito de sódio. Recuperado em 7 de abril de 2018, de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.

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