NATRIUM ASETAT: STRUKTUR, SIFAT, SINTESIS, KEGUNAAN - KIMIA - 2026

The natrium asetat adalah garam natrium asid asetik dengan itu formula molekul C ₂ H ₃ O ₂ Na. Ia terdiri daripada serbuk putih, yang pada dasarnya terdapat dalam dua bentuk: anhidrat dan trihidrat. Kedua-duanya sangat larut dalam air, pelarut sejagat; tetapi tidak larut dalam alkohol atau aseton.

Bentuk anhidrat mempunyai ketumpatan, takat lebur dan takat didih lebih tinggi daripada yang ditunjukkan oleh bentuk natrium asetat trihidrat. Ini kerana molekul air mengganggu antara interaksi daripada Na ⁺ dan CH ₃ COO ^- ion .

Penampilan natrium asetat

Natrium asetat stabil, terutamanya apabila disimpan di antara 2 hingga 8 ° C; tetapi terdedah kepada tindakan agen pengoksidaan dan halogen yang kuat.

Ia boleh dibuat dengan bertindak balas natrium bikarbonat dengan asid asetik. Juga, dengan tindak balas asid asetik dengan natrium hidroksida. Kedua-dua reaksi mudah dihasilkan dan murah; yang pertama bahkan boleh dilakukan di rumah.

Garam ini adalah sebatian beracun rendah. Menghasilkan kegatalan pada kulit, hanya selepas sentuhan yang kerap dan berterusan. Ia sedikit menjengkelkan mata tetapi boleh merengsakan saluran pernafasan. Tidak ada maklumat mengenai kesan berbahaya dari pengambilannya.

Ini memiliki banyak kegunaan dan aplikasi, menyoroti fungsi buffering pHnya, bersama dengan asam asetat. Penimbal asetat mempunyai pKa = 4.7; yang memberikan kecekapan tinggi dalam pengaturan pH dalam lingkungan berasid dengan nilai pH antara 3 dan 6.

Kerana ketoksikan dan khasiatnya yang rendah, telah banyak digunakan untuk meningkatkan rasa makanan, dan juga agen yang memberikan perlindungan terhadap kerosakan makanan kerana tindakannya terhadap mikroba.

Struktur natrium asetat

Ion asetat dan natrium. Sumber: Shu0309

Gambar di atas menunjukkan ion yang membentuk kristal natrium asetat anhidrat (tanpa air). Sfera ungu sepadan dengan kation Na ⁺ , dan ion molekul di sebelah kirinya adalah asetat, CH ₃ COO ^- , dengan atom oksigennya diwakili oleh sfera merah.

Pasangan ini, mengikut formula CH ₃ COONa, berada dalam nisbah 1: 1; Untuk setiap CH ₃ COO ^- anion , mesti ada kation Na ^{+ yang} tertarik dengan cas negatifnya dan sebaliknya. Oleh itu, tarikan di antara mereka, dan tolakan antara caj yang sama, akhirnya mewujudkan corak struktur yang menentukan kristal, yang ekspresinya minimum adalah sel unit.

Sel unit tersebut, seperti kristal secara keseluruhan, berbeza bergantung pada susunan ion di ruang angkasa; ia tidak selalu sama, bahkan untuk sistem kristal yang sama. Sebagai contoh, natrium asetat anhidrat boleh membentuk dua polimorf orthorhombik, salah satunya digambarkan di bawah:

Sel unit kristal ortorhombik natrium asetat. Sumber: Benjah-bmm27

Perhatikan susunan ion: empat CH ₃ COO ^- ion melampirkan Na ⁺ sedemikian rupa sehingga mereka "menggambar" piramid berasaskan persegi yang terdistorsi. Setiap CH ₃ COO ini ^- seterusnya berinteraksi dengan Na ^{+ yang} berdekatan.

Kristal terhidrat

Natrium asetat mempunyai pertalian tinggi dengan air; sebenarnya ia adalah cahaya, iaitu mengekalkan kelembapan sehingga larut di dalamnya. Semakin tinggi kelembapan, semakin cepat "cair". Ini kerana kedua CH ₃ COO ^- dan Na ⁺ dapat menghidrat, mengelilingi diri mereka dengan molekul air yang mengarahkan dipolnya ke arah casnya (Na ⁺ OH ₂ , CH ₃ COO ^- HOH).

Apabila garam ini disediakan di makmal atau di rumah, perkaitannya dengan air sedemikian rupa sehingga pada suhu normal ia sudah dapat diperoleh sebagai hidrat; CH ₃ COONa · 3H ₂ O. Kristal mereka berhenti menjadi orthorhombic dan menjadi monoklinik, kerana sekarang mereka menggabungkan tiga molekul air untuk setiap pasangan CH ₃ COO ^- dan Na ⁺ .

Hartanah

Nama-nama

-Sodium asetat.

-Sodium etanoat (IUPAC).

Jisim molar

-Anhydrous: 82.03 g / mol.

-Trimhydrate: 136.03 g / mol.

Penampilan

Serbuk putih Deliquescent.

Bau

Untuk cuka apabila dipanaskan hingga terurai.

Ketumpatan

-Anhydrous: 1.528 g / cm ³ pada 20 ° C.

-Trimhydrate: 1.45 g / cm ³ pada suhu 20 ° C.

Takat lebur

-Anhydrous: 324 ° C (615 ° F, 597 K).

-Trimhydrate: 58 ° C (136 ° F, 331 K).

Takat didih

-Anhydrous: 881.4 ° C (1.618.5 ° F, 1,154.5 K).

-Trimhydrate: 122 ° C (252 ° F, 395 K). Ia terurai.

Keterlarutan

Dalam air

-Anhydrous: 123.3 g / 100 mL pada suhu 20ºC.

-Trimhydrate: 46.4 g / 100 mL pada suhu 20 ºC.

Dalam metanol

16 g / 100 g pada suhu 15 ° C.

Dalam etanol

5.3 g / 100 mL (trihidrat).

Dalam aseton

0.5 g / kg pada suhu 15 ° C.

Keasidan

pKa: 24 (20 ° C).

Asasnya

pKb: 9.25. Di sini terbukti bahawa natrium asetat adalah garam asas kerana mempunyai pKb kurang daripada pKa.

Indeks biasan (ηD)

1,464

Kapasiti kalori

-100.83 J / mol · K (anhidrat).

-229.9 J / mol · K (trihidrat).

titik pencucuhan

Lebih besar daripada 250ºC.

Suhu pencucuhan automatik

600 ° C.

pH

8.9 (larutan 0.1M pada 25 ° C).

Kestabilan

Stabil. Tidak serasi dengan agen pengoksidaan dan halogen yang kuat. Sensitif terhadap kelembapan.

Reaksi

Natrium asetat dapat membentuk ester dengan bertindak balas dengan alkil halida; contohnya, bromoetana:

CH ₃ COONa + BrCH ₂ CH ₃ => CH ₃ COOCH ₂ CH ₃ + NaBr

Natrium asetat dekarboksilat menjadi metana (pirolisis) di hadapan NaOH:

CH ₃ COONa + NaOH => CH ₄ + Na ₂ CO ₃

Reaksi dikatalisis oleh garam cesium.

Sintesis

Natrium asetat dapat dihasilkan dengan murah di makmal dengan bertindak balas natrium bikarbonat dengan asid asetik:

NaHCO ₃ + CH ₃ COOH => CH ₃ COONa + H ₂ CO ₃

Tindak balas ini disertai dengan adanya gelembung yang kuat dalam larutan, kerana penguraian asid karbonik ke dalam air dan karbon dioksida.

H ₂ CO ₃ => H ₂ O + CO ₂

Secara industri, natrium asetat dihasilkan dengan bertindak balas asid asetik dengan natrium hidroksida.

CH ₃ COOH + NaOH => CH ₃ COONa + H ₂ O

Permohonan

Beg terma

Natrium asetat digunakan untuk pembuatan beg termal.

Pada mulanya, kristal garam dilarutkan dalam isipadu air untuk menyediakan larutan yang menjadi jenuh.

Kemudian larutan dipanaskan hingga suhu lebih tinggi daripada 58 ºC, yang merupakan titik leburnya. Larutan tak jenuh dibiarkan sejuk hingga suhu bilik dan tidak ada pembentukan kristal yang diperhatikan; penyelesaiannya adalah supercooled.

Ketiadaan kristal dijelaskan oleh fakta bahawa molekul cecair terlalu tidak teratur dan tidak mempunyai orientasi yang tepat untuk mencapai suhu penghabluran. Cecair berada dalam keadaan metastable, keadaan tidak seimbang.

Memandangkan ketidakstabilan cecair yang disejukkan, gangguan apa pun cukup untuk memulakan penghabluran. Bagi beg termal, pelekat mekanikal ditekan untuk mengaduk cecair dan memulakan pembentukan kristal dan pemejalan larutan natrium asetat trihidrat.

Apabila penghabluran berlaku, suhu meningkat. Kristal natrium asetat trihidrat mengambil penampilan ais, tetapi panas, itulah sebabnya ia dipanggil "ais panas."

Perindustrian

-Sodium asetat digunakan dalam industri tekstil sebagai bahan utama dalam proses pencelupan kain

-Meneutralkan sisa asid sulfurik

-Ia telah digunakan dalam pemrosesan kapas untuk pembuatan bantalan kapas, dapat digunakan dalam pembersihan diri dan untuk tujuan perubatan

-Ia digunakan dalam pengambilan logam, sebelum penyaduran kromnya

-Bekerjasama agar pemvulkanan kloroprena tidak berlaku dalam proses pengeluaran getah sintetik

-Ia mengambil bahagian dalam pemurnian glukosa

-Digunakan dalam penyamakan kulit.

Penggunaan perubatan

Natrium asetat adalah salah satu sebatian yang digunakan untuk menyampaikan elektrolit yang diberikan kepada pesakit secara intravena.

Ini digunakan untuk membetulkan kadar natrium pada pesakit hiponatremik, juga dalam pembetulan asidosis metabolik dan alkalinisasi air kencing.

Penyelesaian PH buffer

Ini digunakan sebagai pengatur pH dalam banyak, banyak reaksi enzimatik yang terjadi antara pH 3 dan pH 6.

PH larutan pelarut asetat yang berbeza dicapai dengan variasi kepekatan asid asetik dan natrium asetat.

Oleh itu, sebagai contoh, untuk memperoleh pH 4.5, larutan penyangga mempunyai kepekatan asid asetik 3.8 g / L dan kepekatan natrium asetat anhidrat 3.0 g / L.

Kepekatan buffer asetat dapat ditingkatkan, meningkatkan komponen larutan yang diperlukan untuk mendapatkan pH yang diinginkan dalam perkadaran yang sama.

Penyangga asetat / asetonitril digunakan dalam elektroforesis kapilari dalam pemisahan fotoberberin.

Makmal penyelidikan

-Sodium asetat adalah agen nukleofilik lemah yang digunakan dalam polimerisasi anionik β-lakton.

-Ia digunakan sebagai reagen dalam resonans magnetik nuklear makromolekul biologi.

-Digunakan dalam pengekstrakan DNA dari sel. Natrium adalah kation yang berinteraksi dengan muatan negatif fosfat yang terdapat dalam DNA, yang membantu dalam pemeluwapannya. Dengan adanya etanol, DNA membentuk endapan yang kemudian dapat dipisahkan ke dalam lapisan berair.

Pengawetan makanan

-Membantu mencegah pertumbuhan bakteria, selain mencegah penghasilan keasidan berlebihan yang menyebabkan kerosakan makanan, sehingga dapat menjaga pH tertentu.

-Natrium yang terdapat dalam asetat meningkatkan rasa makanan.

-Sodium asetat digunakan dalam penyediaan sayur acar: timun, wortel, bawang, dll. Di samping itu, ia digunakan dalam pengawetan daging.

Pemuliharaan konkrit

Beton rosak dengan tindakan air, yang memendekkan jangka masa. Natrium asetat bertindak sebagai agen pengedap konkrit yang menjadikannya kalis air, memanjangkan ciri awalnya.

Eksperimen Belia

Eksperimen 1

Satu eksperimen mudah ialah sintesis natrium asetat dengan bertindak balas natrium bikarbonat dengan cuka (5% asid asetik).

30 mL cuka dimasukkan ke dalam bikar dan kira-kira 3.5 g bikarbonat ditambahkan.

Natrium asetat dan asid karbonik terbentuk dalam tindak balas. Asid memecah menjadi karbon dioksida dan air. Penjanaan karbon dioksida akan menghasilkan buih yang kuat di dalam larutan.

Untuk mengumpulkan natrium asetat, air disejat, memanaskan larutan.

Eksperimen 2

Satu lagi eksperimen mudah ialah pembentukan kristal natrium asetat trihidrat.

Untuk melakukan ini, kira-kira 20 g natrium asetat trihidrat ditimbang dan diletakkan di dalam bikar, kemudian ditambahkan 10 mL air. Larutan dipanaskan hingga suhu melebihi 58 ° C.

Natrium asetat dilarutkan sepenuhnya untuk memastikan bahawa larutan itu terlalu jenuh. Sebelum ini, hidangan Pietri diletakkan di permukaan yang sejuk.

Kandungan bikar dengan trihidrat asetat perlahan-lahan dituangkan ke dalam piring Pietri. Suhu cecair dalam kapsul mula turun, bahkan di bawah titik lebur, tanpa memerhatikan penghabluran atau pemejalan natrium asetat trihidrat.

Biasanya untuk menghasilkan penghabluran natrium asetat trihidrat sebilangan kecil garam ditambahkan untuk berfungsi sebagai teras penghabluran. Pada masa lain berlaku gangguan kecil pada larutan, untuk memulakan penghabluran natrium asetat.

Kristal trihidrat natrium asetat mempunyai rupa ais, tetapi menyentuhnya akan menunjukkan bahawa mereka agak panas. Atas sebab ini, garam disebut "ais panas."

Ketoksikan

Natrium asetat adalah sebatian toksik yang sangat rendah. Ia juga tidak digolongkan sebagai peka pada kulit dan saluran pernafasan.

Selain itu, natrium asetat tidak dikelaskan sebagai ejen toksik sel kuman, karsinogenik, atau pembiakan.

Pendek kata, ia sedikit menjengkelkan mata. Saluran pernafasan boleh jengkel setelah terhirup. Sentuhan yang kerap dan berterusan dengan kulit boleh menyebabkan kerengsaan.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
2. DuniaOfKimia. (16 Januari 2017). Bagaimana menyediakan natrium asetat di rumah? Dipulihkan dari: medium.com
3. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2019). Natrium asetat. Pangkalan Data PubChem. CID = 517045. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. S. Cameron, KM Mannan, dan MO Rahman. (1976). Struktur Kristal Sodium Acetate Trihydrate. Acta Cryst. B32, 87.
5. Wikipedia. (2019). Natrium asetat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
6. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (24 Januari 2019). Buat Ais Panas Dari Cuka dan Baking Soda. Dipulihkan dari: thinkco.com
7. Buku Kimia. (2017). Natrium asetat. Dipulihkan dari: chemicalbook.com
8. Wasserman Robin. (2019). Penggunaan natrium asetat. Dipulihkan dari: livestrong.com
9. Bank Dadah. (2019). Natrium asetat. Dipulihkan dari: drugbank.ca