NATRIUM KLORIDA (NACL): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2026

The natrium klorida , juga dikenali sebagai garam biasa atau garam, adalah garam bukan organik perduaan alkali logam natrium dan klorin halogen. Ini adalah komponen terbesar garam yang boleh dimakan dan bentuk mineralnya dikenali sebagai halit. Formula molekulnya adalah NaCl, dan ia menggambarkan bahagian stoikiometrik ionnya (Na ⁺ Cl ^- ) dan bukan molekul diskrit (Na-Cl)

Natrium klorida adalah pepejal kristal putih yang terbentuk oleh gabungan natrium, logam putih keperakan, yang bertindak balas dengan keras dengan air, dan unsur klorin, gas hijau yang beracun, menghakis dan pucat.

Sumber: Pixabay

Gambar atas menunjukkan sebahagian kristal NaCl. Bagaimana mungkin bahawa dari dua unsur berbahaya seperti Na dan Cl ₂ , garam yang dapat dimakan dapat terbentuk? Pertama, persamaan kimia untuk pembentukannya adalah:

2Na + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

Jawapannya terletak pada sifat ikatan dalam NaCl. Menjadi ionik, sifat Na ⁺ dan Cl ^- berbeza secara menyerong daripada sifat atomnya.

Natrium adalah elemen penting, tetapi dalam bentuk ionnya. Na ⁺ adalah kation ekstraselular utama dengan kepekatan kira-kira 140 mEq / l, dan bersama dengan anion yang menyertainya, Cl ^- dan HCO ₃ ^- (bikarbonat), adalah yang utama bertanggungjawab untuk nilai osmolariti dan isipadu ekstraselular. .

Di samping itu, Na ⁺ bertanggungjawab untuk penghasilan dan pengaliran impuls saraf pada akson neuron, serta untuk memulakan pengecutan otot.

NaCl telah digunakan sejak zaman kuno untuk membumbui makanan dan mengawet daging, kerana kemampuannya untuk membunuh bakteria dan mencegah kerosakan.

Ia juga diperlukan untuk pengeluaran natrium hidroksida (NaOH) dan klorin molekul (Cl ₂ ), bertindak balas NaCl dengan air di bawah hidrolisis:

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

H ₂ (g) dan NaOH terkumpul di katod (-) . Sementara itu, Cl ₂ (g) terkumpul di anod (+ ). Natrium hidroksida digunakan dalam pembuatan sabun dan klorin dalam pembuatan plastik PVC.

Struktur natrium klorida

Sumber: Oleh Solid State, dari Wikimedia Commons

Pada gambar atas, struktur padu kompak natrium klorida ditunjukkan. Sfera hijau besar sekali sesuai dengan Cl ^- anion , manakala yang putih untuk Na ⁺ kation . Perhatikan bagaimana kristal NaCl terdiri daripada rangkaian ion yang disusun oleh interaksi elektrostatiknya dalam nisbah 1: 1.

Walaupun bar ditunjukkan dalam gambar, ikatan tidak kovalen tetapi ionik. Penggunaan bar berguna semasa menunjukkan geometri koordinasi di sekitar ion. Sebagai contoh, dalam kes NaCl setiap Na ⁺ dikelilingi oleh enam Cl ^- (oktahedron warna putih), dan masing-masing Cl ^- dari enam Na ⁺ (oktahedron warna hijau).

Oleh itu, ia mempunyai koordinasi (6,6) yang bilangannya menunjukkan berapa banyak jiran yang mengelilingi setiap ion. Nombor di sebelah kanan menunjukkan jiran Na ⁺ , sementara yang di sebelah kiri, adalah Cl ^- .

Representasi lain yang meninggalkan penggunaan bar untuk menyerlahkan lompang oktahedron dalam struktur, yang menyebabkan dari ruang celahan antara enam dibungkus Cl ^- anion (atau Na ⁺ kation ). Susunan ini diperhatikan dalam garam bukan organik mono (MX) atau polyatomik lain, dan disebut garam permata.

Sel unit

Sel unit garam batu adalah padu, tetapi kubus manakah yang tepat mewakili dalam gambar di atas? Oktahedron memberikan jawapannya. Kedua-duanya meliputi sel total yang terdiri daripada empat kubus kecil.

Batu ini mempunyai bahagian ion di bucu, tepi, dan wajahnya. Melihat dengan dekat, satu ion Na ⁺ terletak di tengah dan dua belas daripadanya berada di pinggirnya. Ion di pinggir dapat dibahagi dengan empat kubus. Jadi terdapat 4 ion Na ⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Untuk Cl ^- ion , lapan terletak di bucu dan enam di tepi. Sebagai ion diletakkan di bucu berkongsi ruang dengan lapan kiub lain, dan pada tepi dengan enam, kami mempunyai 4 Cl ^- ion (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Keputusan di atas ditafsirkan seperti berikut: dalam unit sel NaCl terdapat empat Na ⁺ kation dan empat Cl ^- anion ; perkadaran yang bersetuju dengan formula kimia (satu Na ⁺ untuk setiap Cl ^- ).

Hartanah

Formula molekul

NaCl.

Berat molekul

58.44 g / mol.

Penerangan fizikal

Pepejal kristal.

Warna

Kristal berwarna tidak telus atau serbuk kristal putih.

Rasa

Masin.

Takat didih

2,575 ° F pada 760 mmHg.

1,465 ° C.

Takat lebur

1,474 ° F (800,7 ° C).

Titik didih dan takat lebur memantulkan haba yang diperlukan untuk mengatasi tenaga kisi kristal. Oleh itu, pengukuran ini mengesahkan watak ion NaCl.

Keterlarutan air

Lebih besar daripada atau sama dengan 100 mg / ml pada 68ºF.

36.0 g / 100 ml pada suhu 25 ° C.

Sebenarnya garam hygroscopic, yang mengekalkan kelembapan dari persekitaran.

Kelarutan dalam pelarut organik

0.065 g / 100 mL etanol pada 25 ° C; 10 g / 100 g gliserol pada 25 ° C; 2.15 g / 100 mL ammonia cair pada suhu 40 ° C; 1.4 g / 100 mL metanol pada suhu 25 ° C; 7.15 g / 100 etilena glikol pada 25 ° C dan 5.21 g / 100 g asid formik pada 25 ° C.

Ketumpatan

2.165 g / cm ³ pada suhu 77 ° C.

Tekanan wap

1 mmHg pada 1,589ºF.

Kestabilan

Ia stabil dalam keadaan penyimpanan yang disyorkan.

Penguraian

Apabila dipanaskan hingga suhu tinggi, ia terurai, mengeluarkan asid hidroklorik dan wap disodium oksida.

Kelikatan

Kelikatan larutan tepu 1.93 mPa-s.

Hakisan

Ia menghakis banyak logam.

pH

6.7 hingga 7.3 dalam larutan berair.

Permohonan

Dalam makanan

-Sodium klorida telah digunakan sejak zaman kuno untuk meningkatkan rasa makanan dan mengekalkannya. Mengasin daging adalah cara untuk memeliharanya dari tindakan bakteria, kerana menunda pemecahan protein.

-Sebaliknya, garam meningkatkan osmolariti di sekitar daging, yang menyebabkan penyerapan oleh osmosis air bakteria, menyebabkan penghapusannya.

Kegunaan industri

Industri Makanan

-Dalam industri makanan, garam digunakan sebagai penambah rasa, aditif kawalan penapaian, agen kawalan tekstur dan pengembang warna. Sebagai contoh, garam ditambahkan untuk mengeluarkan warna dalam daging, ham, dan produk daging yang lain.

- Garam berfungsi sebagai pengikat dalam pembuatan sosej. Ini menyumbang kepada pembentukan gel pengikat yang terdiri daripada daging, lemak dan kelembapan.

-Dalam pemprosesan tepung untuk pembuatan roti, garam ditambahkan semasa memanggang untuk mengawal kadar ragi adunan roti. Ini juga digunakan untuk menguatkan gluten dan sebagai penambah rasa, serta mengisi makanan panggang.

-Digunakan dalam pembuatan bijirin sarapan pagi, tepung campuran atau siap, kentang kentang, makanan anjing dan kucing, dll.

Sintesis kimia

-Sodium klorida digunakan sebagai bahan mentah dalam pengeluaran natrium hidroksida dan klorin, yang pada gilirannya, berguna dalam banyak industri kimia.

- Garam digunakan dalam pemprosesan pelbagai logam, misalnya aluminium, tembaga, keluli dan vanadium. Ia juga digunakan untuk membuat natrium klorat, yang kemudian digunakan dalam sintesis klorin dioksida, pemutih berasaskan oksigen. Klorida dioksida kurang berbahaya bagi alam sekitar daripada peluntur lain.

Dalam industri kulit

- Garam digunakan untuk menghambat tindakan bakteria di dalam kulit, dan juga membantu dalam rehidrasi mereka.

Dalam industri tekstil

- Garam digunakan sebagai mordant dalam pencelupan kain. Ia digunakan sebagai pencucian air garam untuk menghilangkan bahan cemar organik dan membuat cas positif pada permukaan kain yang membolehkan pewarna bermuatan negatif mengikat.

Dalam industri minyak

-Dalam penerokaan minyak dan gas, garam adalah komponen penting dalam penggerudian sumur. Ia digunakan untuk mengocok dan meningkatkan ketumpatan cecair penggerudian, yang memungkinkan untuk mengatasi tekanan gas yang tinggi di telaga yang dapat dicapai. Di samping itu, garam mengekalkan ketepuan cecair penggerudian.

-Minyak membantu memadatkan tanah di mana jalan dibina. Mengurangkan anjakan yang berlaku di tanah bawah tanah oleh perubahan kelembapan dan lalu lintas automotif.

Dalam rumah

Garam telah digunakan dengan cara menggosok permukaan pembersih, periuk dan kuali. Juga dalam pencegahan acuan dan sebagai penghilang noda. Ia juga digunakan dalam banyak jenama syampu dan ubat gigi.

Kegunaan lain

Di jalan raya

-Menunggu salji turun, jalan ditutup dengan air garam, yang menghalang pengikatan ais ke permukaan jalan. Untuk pencairan, campuran garam dan garam digunakan, dan kadang-kadang komponen kimia lain seperti magnesium atau kalsium klorida ditambahkan. Penggunaan garam dan air garam tidak berkesan pada suhu di bawah -10 ºC.

Menambah garam menghasilkan penurunan titik kriokopik, sifat larutan koligatif, sehingga menghalang pembentukan ais dengan cara tertentu.

-Kerana keadaan hygroscopicnya, garam digunakan sebagai pengering yang murah.

Di dalam resin digunakan untuk melembutkan air

Air keras mengandungi ion kalsium dan magnesium yang menghalang tindakan sabun dan menyebabkan simpanan bahan alkali pada pelbagai peralatan dan paip. Dalam pelembutan air, resin pertukaran ion digunakan. Garam digunakan dalam penyediaan dan penjanaan semula resin.

Dalam alat pemadam api

Natrium klorida digunakan dalam alat pemadam api untuk melawan kebakaran di mana terdapat logam mudah terbakar, seperti magnesium, kalium, natrium, dan aloi NK.

Garam bertindak sebagai penyerap haba dan juga membentuk kerak yang menyekat akses oksigen ke api.

Di kaca mata

Kristal natrium klorida digunakan dalam komponen optik seperti tingkap dan prisma, terutama untuk cahaya inframerah. Tetapi, kerana garamnya sangat hygroscopic, sejenis frost dihasilkan yang menutupi lensa. Atas sebab ini, lensa natrium klorida telah digantikan dengan lensa zinc selenide (ZnSe).

Penggunaan terapeutik

Membekalkan kekurangan garam di dalam badan

-Apabila terdapat kekurangan Na ⁺ pada tubuh , ia mesti diganti untuk mengekalkan osmolariti ekstraselular, konduksi saraf dan pengecutan otot.

-NaCl digunakan dalam rawatan dan pencegahan kekurangan natrium dan klorin, akibat berpeluh berlebihan semasa terdedah pada suhu tinggi. Ia juga digunakan dalam diuresis yang berlebihan atau sekatan pengambilan garam yang berlebihan.

-Penyediaan parenteral larutan NaCl 045% digunakan dalam pengurusan diabetes hiperosmolar. Ia memenuhi fungsi menghidrasi semula dan berfungsi untuk menilai status fungsi buah pinggang.

-Suntikan larutan hipertonik, dengan kepekatan NaCl lebih besar daripada 0.9% w / v,

-Mereka digunakan apabila terdapat penipisan Na ⁺ yang teruk , sebagai pemulihan ion penting. Hiponatremia ini boleh menjadi akibat rawatan dengan elektrolit bebas atau dengan kepekatan Na ⁺ .

Hyponatremia juga boleh disebabkan oleh pengambilan air yang berlebihan, tidak dikawal oleh fungsi buah pinggang yang tidak mencukupi.

Dalam rawatan dan penggunaan yang tidak konvensional

-Penyelesaian penyedutan NaCl digunakan untuk mencairkan ubat yang digunakan semasa proses nebulisasi. Ia juga digunakan untuk pencucian trakea dan pengairan. Larutan garam 0.9% digunakan dalam semburan hidung.

-20% penyelesaian NaCl digunakan untuk pemasangan transabdominal intra-amniotiknya, sehingga menyebabkan pengguguran lewat pada trimester kedua kehamilan.

-Sodium klorida boleh digunakan sebagai antiseptik tempatan. Berkat kapasiti osmotiknya, ia mampu mengeringkan spektrum virus dan bakteria yang luas dalam keadaan yang tidak tersebar; oleh itu, ia digunakan sebagai antiseptik yang menyakitkan untuk membasmi kuman luka.

Ketoksikan

Pengingesan

Ia hanya memberi kesan buruk kepada kesihatan sekiranya pengambilannya tinggi dan dalam jangka masa yang lama. Dalam keadaan seperti ini, hipernatremia akan terjadi dengan peningkatan jumlah ekstraselular yang menyebabkan hipertensi arteri.

Kerengsaan dan hubungan fizikal

Ia mempunyai kesan toksik hanya jika penyedutannya sangat tinggi. Sentuhan berlebihan dengan kulit boleh menyebabkannya kering. Akhirnya, ia menyebabkan kerengsaan seketika apabila bersentuhan dengan mata.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat., Hlm. 84, 90, 93, 263). Bukit Mc Graw.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE, hlm 482-483.
3. Natrium klorida. (2018). Natrium Klorida: Manfaat, Kegunaan, Sifat, Risiko. Diambil dari: sodium chloride.org
4. PubChem. (2018). Natrium klorida. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Natrium klorida. Diambil dari: en.wikipedia.org
6. Elemen Amerika. (2018). Natrium klorida. Diambil dari: americanelements.com