NATRIUMACETAT: STRUKTUR, EGENSKAPER, SYNTESE, BRUK - KJEMI - 2026

Den natriumacetat er et natriumsalt av eddiksyre med den molekylære formelen C ₂ H ₃ O ₂ Na. Det består av et deliquescent hvitt pulver, hovedsakelig til stede i to former: vannfri og trihydratisert. Begge er veldig løselig i vann, det universelle løsningsmidlet; men ikke så løselig i alkoholer eller aceton.

Den vannfrie formen har en tetthet, et smeltepunkt og et kokepunkt med høyere verdier enn de som presenteres av trihydratformen av natriumacetat. Dette er fordi vannmolekyler forstyrrer interaksjonen mellom Na ⁺ og CH ₃ COO ^- ionene .

Natriumacetatutseende

Natriumacetat er stabilt, spesielt når det er lagret mellom 2 og 8 ° C; men det er utsatt for virkningen av sterke oksidasjonsmidler og halogener.

Det kan fremstilles ved å omsette natriumbikarbonat med eddiksyre. Også med reaksjonen av eddiksyre med natriumhydroksyd. Begge reaksjonene er enkle å produsere og rimelige; den første kan til og med gjøres hjemme.

Dette saltet er en lavt giftig forbindelse. Produserer hudirritasjon, bare etter hyppig og kontinuerlig kontakt. Det er irriterende for øynene, men kan irritere luftveiene. Det er ingen informasjon om en skadelig effekt av inntaket.

Den har mange bruksområder og bruksområder, og fremhever dens pH-bufringsfunksjon sammen med eddiksyre. Acetatbufferen har en pKa = 4,7; som gir høy effektivitet i pH-regulering i et surt miljø med pH-verdier mellom 3 og 6.

På grunn av dens lave toksisitet og egenskaper, har den blitt mye brukt for å forbedre smaken på mat, så vel som et middel som gir beskyttelse mot ødeleggelse på grunn av dets virkning mot mikrober.

Struktur av natriumacetat

Acetat- og natriumioner. Kilde: Shu0309

Bildet over viser ionene som utgjør vannfri natriumacetatkrystaller (uten vann). De fiolette sfære tilsvarer den Na ⁺ kation , og det molekylære ion til dens venstre er acetat, CH ₃ COO ^- , med sine oksygenatomer representert av røde kuler.

Disse parene, i henhold til formelen CH ₃ COONa, er i et 1: 1 forhold; For hver CH ₃ COO ^- anion må det være en Na ⁺ kation tiltrukket av dens negative ladning og omvendt. Dermed ender attraksjonene mellom dem, og frastøtningene mellom like ladninger, med å etablere strukturelle mønstre som definerer en krystall, hvis minste uttrykk er enhetscellen.

Nevnte enhetscelle, som krystallen som helhet, varierer avhengig av arrangementet av ionene i rommet; det er ikke alltid det samme, selv ikke for det samme krystallinske systemet. For eksempel kan vannfritt natriumacetat danne to ortorombiske polymorfer, hvorav den ene er avbildet nedenfor:

Enhetscelle av orthorhombiske krystaller av natriumacetat. Kilde: Benjah-bmm27

Legg merke til arrangementet av ionene: fire CH ₃ COO ^- ioner omslutter en Na ⁺ på en slik måte at de "tegner" en forvrengt kvadratbasert pyramide. Hver av disse CH ₃ COO ^- i sin tur samvirker med en annen tilstøtende Na ⁺ .

Hydratiserte krystaller

Natriumacetat har en høy affinitet for vann; faktisk er den deliquescent, det vil si at den beholder fuktigheten til den løses opp i den. Jo høyere luftfuktighet, jo raskere smelter den. Dette er fordi både CH ₃ COO ^- og Na ⁺ kan hydrere seg, omgir seg med vannmolekyler som leder dipolene sine mot ladningene deres (Na ⁺ OH ₂ , CH ₃ COO ^- HOH).

Når dette saltet tilberedes på laboratoriet eller hjemme, er dets affinitet for vann slik at det allerede ved normale temperaturer er oppnådd som et hydrat; CH ₃ COONa · 3H ₂ O. Deres krystaller slutter å være ortorombiske og blir monokliniske, siden de nå innlemmer tre vannmolekyler for hvert CH ₃ COO ^- og Na ⁺ par .

Egenskaper

navnene

-Natriumacetat.

-Sodium ethanoate (IUPAC).

Molmasse

-Vannfri: 82,03 g / mol.

-Trihydrat: 136,03 g / mol.

Utseende

Deliquescent hvitt pulver.

lukt

Til eddik ved oppvarming til spaltning.

tetthet

-Anhydrous: 1,528 g / cm ³ ved 20 ° C.

-Trihydrate: 1,45 g / cm ³ ved 20 ° C.

Smeltepunkt

-Fri vannfri: 324 ° C (615 ° F, 597 K).

-Trihydrat: 58 ° C (136 ° F, 331 K).

Kokepunkt

-Fri vannfri: 881,4 ° C (1.618,5 ° F, 1.154,5 K).

-Trihydrat: 122 ° C (252 ° F, 395 K). Det brytes ned.

løselighet

I vann

-Vannfri: 123,3 g / 100 ml ved 20 ° C.

-Trihydrat: 46,4 g / 100 ml ved 20 ºC.

I metanol

16 g / 100 g ved 15 ° C.

I etanol

5,3 g / 100 ml (trihydrat).

I aceton

0,5 g / kg ved 15 ° C.

surhet

pKa: 24 (20 ° C).

basisitet

pKb: 9,25. Her er det tydelig at natriumacetat er et basisk salt fordi det har en pKb mindre enn pKa.

Brytningsindeks (ηD)

1464

Caloric kapasitet

-100,83 J / mol · K (vannfri).

-229,9 J / mol · K (trihydrat).

tenningspunkt

Større enn 250 ºC.

Selvantennelsestemperatur

600 ° C.

pH-

8,9 (0,1 M løsning ved 25 ° C).

Stabilitet

Stabil. Uforenlig med sterke oksidasjonsmidler og halogener. Følsom for fuktighet.

reaksjoner

Natriumacetat kan danne en ester ved å reagere med et alkylhalogenid; for eksempel brometan:

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

Natriumacetatdekarboksylater til metan (pyrolyse) i nærvær av NaOH:

CH ₃ COONa + NaOH => CH ₄ + Na ₂ CO ₃

Reaksjonen katalyseres av cesiumsalter.

syntese

Natriumacetat kan produseres billig på laboratoriet ved å reagere natriumbikarbonat med eddiksyre:

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

Denne reaksjonen ledsages av tilstedeværelsen av intens boble i løsningen på grunn av nedbrytning av kullsyre i vann og karbondioksyd.

H ₂ CO ₃ => H ₂ O + CO ₂

Industrielt fremstilles natriumacetat ved å omsette eddiksyre med natriumhydroksyd.

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

applikasjoner

Termiske vesker

Natriumacetat brukes til å produsere termiske poser.

Opprinnelig ble saltkrystallene oppløst i et volum vann for å fremstille en løsning som blir overmettet.

Deretter varmes oppløsningen til en temperatur høyere enn 58 ºC, som er dens smeltepunkt. Den overmettede oppløsningen får avkjøle til romtemperatur og ingen krystalldannelse blir observert; løsningen er superkjølt.

Fraværet av krystaller forklares med det faktum at væskens molekyler er for uorganiserte og ikke har den rette orienteringen for å nå krystalliseringstemperaturen. Væsken er i en metastabil tilstand, en tilstand av ubalanse.

Gitt ustabiliteten til den superkjølte væsken, er enhver forstyrrelse tilstrekkelig til å sette i gang krystallisering. Når det gjelder termiske poser, presses en mekanisk feste for å omrøre væsken og starte dannelsen av krystaller og størkningen av natriumacetat-trihydratoppløsningen.

Når krystallisering skjer, øker temperaturen. Natriumacetat trihydratkrystaller får utseendet til is, men er varme, og det er derfor de kalles "varm is."

Industriell

-Sodiumacetat brukes i tekstilindustrien som en mordant i fargestoffprosessen

-Nøytraliserer svovelsyreavfall

-Det har bruk i prosessering av bomull for produksjon av bomullsdyner, som kan brukes til personlig rengjøring og til medisinske formål

-Det brukes til sylting av metaller før krombelegg

-Samarbeid slik at kloroprenvulkanisering ikke forekommer i syntetisk gummiproduksjonsprosess

-Det deltar i rensing av glukose

-Brukt i lærfarv.

Medisinsk bruk

Natriumacetat er en av forbindelsene som brukes til å levere elektrolytter gitt til pasienter intravenøst.

Det brukes til å korrigere natriumnivå hos hyponatremiske pasienter, også til korreksjon av metabolske acidoser og alkalisering av urinen.

PH-bufferløsning

Det brukes som en pH-regulator i mange, mange enzymatiske reaksjoner som oppstår mellom pH 3 og pH 6.

Den forskjellige pH i acetatbufferoppløsningen oppnås ved variasjonen av konsentrasjonen av eddiksyre og natriumacetat.

For å oppnå en pH-verdi, for eksempel, har bufferløsningen for eksempel en eddiksyrekonsentrasjon på 3,8 g / L og en vannfri natriumacetatkonsentrasjon på 3,0 g / L.

Konsentrasjonen av acetatbufferen kan økes, og øker komponentene i oppløsningen som er nødvendig for å oppnå ønsket pH i samme forhold.

Acetat / acetonitrilbuffer brukes i kapillærelektroforese i separasjonen av fotoberberiner.

Forskningslaboratorier

-Sodiumacetat er et svakt nukleofilt middel som brukes i anionisk polymerisasjon av ß-lakton.

-Det brukes som et reagens i kjernemagnetisk resonans av biologiske makromolekyler.

-Brukt i ekstraksjon av DNA fra celler. Sodium er en kation som samvirker med de negative ladningene av fosfater som er til stede i DNA, noe som hjelper i kondensasjonen deres. I nærvær av etanol danner DNA et bunnfall som deretter kan separeres i det vandige laget.

Konservering av mat

-Hjelpene forhindrer bakterievekst, i tillegg til å forhindre generering av overflødig surhet som forårsaker ødeleggelse av mat, og dermed opprettholder en spesifikk pH.

-Natrium som er til stede i acetat forbedrer smaken på maten.

-Sodiumacetat brukes til fremstilling av syltede grønnsaker: agurk, gulrot, løk, etc. I tillegg brukes det i konservering av kjøtt.

Bevaring av betong

Betong er skadet av virkningen av vann, noe som forkorter varigheten. Natriumacetat fungerer som et betongforseglingsmiddel som gjør det vanntett og forlenger dets første egenskaper.

Ungdomseksperimenter

Eksperiment 1

Et enkelt eksperiment er syntesen av natriumacetat ved å reagere natriumbikarbonat med eddik (5% eddiksyre).

30 ml eddik legges i et begerglass og omtrent 3,5 g bikarbonat tilsettes.

Natriumacetat og kullsyre dannes i reaksjonen. Syre brytes ned i karbondioksid og vann. Genereringen av karbondioksid vil gi en intens bobling i løsningen.

For å samle opp natriumacetat, får vannet til å fordampe, og oppløsningen oppvarmes.

Eksperiment 2

Et annet enkelt eksperiment er dannelsen av krystaller av natriumacetat trihydrat.

For å gjøre dette veies omtrent 20 g natriumacetat-trihydrat og plasseres i et begerglass, deretter tilsettes 10 ml vann. Oppløsningen blir oppvarmet til en temperatur over 58 ° C.

Natriumacetatet er fullstendig oppløst for å sikre at løsningen er overmettet. Tidligere er en Pietri-rett plassert på en kald overflate.

Innholdet i begerglasset med acetat-trihydratet helles sakte i Pietri-skålen. Temperaturen på væsken i kapselen begynner å falle, selv under smeltepunktet, uten å observere krystallisering eller størkning av natriumacetat-trihydratet.

For å produsere krystallisering av natriumacetat-trihydrat tilsettes vanligvis en liten mengde salt for å tjene som krystalliseringskjerne. Andre ganger oppstår det en liten forstyrrelse av løsningen for å sette i gang krystalliseringen av natriumacetatet.

Natriumacetat trihydratkrystaller har utseende som is, men å berøre dem vil vise at de er relativt varme. Av denne grunn kalles salt "varm is."

toksisitet

Natriumacetat er en svært giftig forbindelse. Det er heller ikke klassifisert som sensibiliserende middel for hud og luftveier.

I tillegg er natriumacetat ikke klassifisert som et kimcellemutagent, kreftfremkallende eller reproduksjonsgiftig middel.

Kort sagt, det er litt irriterende for øynene. Luftveier kan irriteres etter innånding. Hyppig og konstant kontakt med huden kan forårsake irritasjon.

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. WorldOfChemicals. (16. januar 2017). Hvordan tilberede natriumacetat hjemme? Gjenopprettet fra: medium.com
3. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2019). Natriumacetat. PubChem-databasen. CID = 517045. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. S. Cameron, KM Mannan, og MO Rahman. (1976). Krystallstrukturen av natriumacetat trihydrat. Acta Cryst. B32, 87.
5. Wikipedia. (2019). Natriumacetat. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
6. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (24. januar 2019). Lag varm is av eddik og bakesoda. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
7. Kjemisk bok. (2017). Natriumacetat. Gjenopprettet fra: chemicalbook.com
8. Wasserman Robin. (2019). Bruk av natriumacetat. Gjenopprettet fra: livestrong.com
9. Drugbank. (2019). Natriumacetat. Gjenopprettet fra: drugbank.ca