Uhličitan sodný

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Uhličitan sodný
Uhličitan sodný Uhličitan sodný.PNG
Obecné
Systematický název uhličitan sodný
Triviální název soda
Ostatní názvy prací soda
Latinský název Natrii carbonas
Natrium carbonicum
Anglický název Sodium carbonate
Německý název Natriumcarbonat
Sumární vzorec Na2CO3
Vzhled bílý prášek nebo krystaly
Identifikace
Číslo RTECS VZ4050000
Vlastnosti
Molární hmotnost 105,988 4 g/mol
124,004 g/mol (monohydrát)
232,0964 g/mol (heptahydrát)
286,142 g/mol (dekahydrát)
Teplota tání 851 °C
33,5 °C (heptahydrát, - H2O)
32,5 °C (dekahydrát, - H2O)
Teplota rozkladu 100 °C (monohydrát)
34 °C (dekahydrát)
Teplota dehydratace 100 °C (monohydrát)
Hustota 2,532 g/cm3
2,250 g/cm3 (monohydrát)
1,51 g/cm3 (heptahydrát)
1,46 g/cm3 (dekahydrát)
Dynamický viskozitní koeficient 3,40 cP (887 °C)
2,32 cP (927 °C)
1,63 cP (967 °C)
Index lomu nDa= 1,415
nDb= 1,535
nDc= 1,546
monohydrát
nDa= 1,420
nDb= 1,506
nDc= 1,524
dekahydrát
nDa= 1,405
nDb= 1,425
nDc= 1,440
Tvrdost 1 - 1,5 (monohydrát)
Disociační konstanta pKb 3,67
Rozpustnost ve vodě 7 g/100 ml (0 °C)
12,2 g/100 ml (10 °C)
21,8 g/100 ml (20 °C)
29,4 g/100 ml (25 °C)
39,7 g/100 ml (30 °C)
48,8 g/100 ml (40 °C)
47,3 g/100 ml (50 °C)
46,4 g/100 ml (60 °C)
45,1 g/100 ml (80 °C)
44,7 g/100 ml (100 °C)
42,7 g/100 ml (120 °C)
39,3 g/100 ml (140 °C)
monohydrát
8,2 g/100 ml (0 °C)
26,1 g/100 ml (20 °C)
58,89 g/100 ml (60 °C)
56,53 g/100 ml (100 °C)
heptahydrát
16,90 g/100 ml (0 °C)
38,9 g/100 ml (25 °C)
dekahydrát
21,06 g/100 ml (0 °C)
93,67 g/100 ml (20 °C)
593 g/100 ml (60 °C)
542 g/100 ml (100 °C)
Rozpustnost v nepolárních
rozpouštědlech
methanol (málo)
ethanol (ne)
glycerol
Relativní permitivita εr 8,75
5,3 (dekahydrát)
Měrná magnetická susceptibilita -5,177·10-6 cm3g-1
Povrchové napětí 211 mN/m (870 °C)
209,1 mN/m (900 °C)
207,1 mN/m (950 °C)
204,6 mN/m (1 000 °C)
Struktura
Krystalová struktura kosočtverečná
kosočtverečná (monohydrát)
kosočtverečná (heptahydrát)
jednoklonná bazálně centrovaná (dekahydrát)
Hrana krystalové mřížky dekahydrát
a= 1 275,4 pm
b= 900,9 pm
c= 1 259,7 pm
β= 115°51´
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° -1 130,68 kJ/mol
-1 431,3 kJ/mol (monohydrát)
-3 200,0 kJ/mol (heptahydrát)
-4 081,3 kJ/mol (dekahydrát)
Entalpie tání ΔHt 311 J/g
Entalpie rozpouštění ΔHrozp -217 J/g (20 °C)
275 J/g (dekahydrát, 18 °C)
Standardní molární entropie S° 134,96 J K-1 mol-1
168,1 J K-1 mol-1 (monohydrát)
426,8 J K-1 mol-1 (heptahydrát)
564,0 J K-1 mol-1 (dekahydrát)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° -1 044,49 J/mol
-1 285,4 kJ/mol (monohydrát)
-2 714,6 kJ/mol (heptahydrát)
-3 428,2 kJ/mol (dekahydrát)
Izobarické měrné teplo cp 1,059 5 J K-1 g-1
1,174 2 J K-1 g-1 (monohydrát)
1,923 2 J K-1 g-1 (dekahydrát)
Bezpečnost
Dráždivý
Dráždivý (Xi)
R-věty R36
S-věty (S2) S22 S26

GHS07 – dráždivé látky
GHS07

H-věty H319
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
1
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Uhličitan sodný (Na2CO3), též soda nebo soda na praní, je anorganická sloučenina. Je to sodná sůl kyseliny uhličité. V bezvodém stavu jde o bílý prášek tající při 851 °C. Ve vodě se snadno rozpouští za uvolnění hydratačního tepla. Krystalizací za laboratorní teploty lze získat nejdůležitější hydrát, tzv. krystalovou sodu (Na2CO3·10H2O). Vodné roztoky sody jsou silně zásadité z důvodu hydrolytického štěpení (je to sůl silné zásady a slabé kyseliny). Soda se synteticky vyrábí ve velkém množství z chloridu sodného Solvayovým procesem.

Použití[editovat | editovat zdroj]

Soda se používá při výrobě skla, papíru a detergentů. Časté je i použití jako prostředku pro vytvoření zásaditého prostředí.

V domácnosti je soda používána jako změkčovadlo vody. Váže ionty hořčíku a vápníku za vzniku patřičných nerozpustných uhličitanů. Bez jejího použití by bylo nutné použít nadbytečné množství pracího prostředku.

Soda je často používána ve fotografických procesech jako pH regulátor k zajištění stabilního zásaditého prostředí nutného pro správnou funkci vývojek.

Zajímavostí je, že se během historie používal jako přísada do nejrůznějších antikoncepčních směsí. Ve starém Egyptě (zmínka z písemnosti z období XII. dynastie) se používala pasta z včelího medu a uhličitanu sodného. V Římě za císařů Traiana a Hadriana se zase míchal s dření fíků. Tyto směsi měly po natření pochvy zabránit otěhotnění.

Výskyt[editovat | editovat zdroj]

Soda je rozpustná ve vodě, ale může se přirozeně vyskytovat ve vyprahlých oblastech, obzvláště na místech vyschlých jezer. Soda z těchto zdrojů byla již v pradávných dobách používána v Egyptě k mumifikaci a k výrobě skla. Uhličitan sodný se vyskytuje ve formě tří hydrátů: Dekahydrátu, heptahydrátu a monohydrátu.

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Existují dva základní výrobní postupy pro výrobu sody - Solvayův a Leblancův proces.

Solvayův proces[editovat | editovat zdroj]

V roce 1861 belgický chemik Ernest Solvay objevil metodu na přeměnu chloridu sodného na uhličitan sodný za použití amoniaku. Postup spočívá v tvorbě poměrně málo rozpustného hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO3) reakcí hydrogenuhličitanu amonného a chloridu sodného ve vodném roztoku:

NaCl + NH4HCO3 → NaHCO3 + NH4Cl

Technicky se postupuje tak, že se do téměř nasyceného roztoku NaCl zavádí nejprve amoniak a poté oxid uhličitý. Vzniklý hydrogenuhličitan sodný se odfiltruje a zahříváním (kalcinací) převede na uhličitan sodný (kalcinovanou sodu):

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Takto získaný oxid uhličitý se znovu odvádí zpět do výroby. Vzniklý chlorid amonný je podroben reakci s hydroxidem vápenatým za vzniku odpadního chloridu vápenatého a uvolnění amoniaku který je znovu použit ve výrobě.

Ca(OH)2 + 2 NH4Cl → CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O

Leblancův proces[editovat | editovat zdroj]

Tento způsob výroby byl vypracován r. 1791 Leblancem na základě ceny vypsané francouzskou Akademií.

Na chlorid sodný se působí koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku síranu sodného a kyseliny chlorovodíkové.

2 NaCl + H2SO4Na2SO4 + 2 HCl

Síran sodný se poté smísí s uhličitanem vápenatým (vápencem) a uhlím a taví se v peci. Během pálení probíhá tato reakce:

Na2SO4 + CaCO3 + 2 C → Na2CO3 + 2 CO2 + CaS

Z vychladlé taveniny je poté uhličitan sodný vyloužen vodou.

Reference[editovat | editovat zdroj]

Kategorie Sodium carbonate ve Wikimedia Commons Technické informace o výrobách jsou čerpány z Anorganické chemie I., Heinricha Remyho, rok vydání 1961

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.