Natrijev karbonat
Natrijev karbonat (Na2CO3) je ionska sol. Svojstva proizlaze iz sastava, veza, geometrije i ponašanja čestica u čistoj tvari ili otopini.
Osnovni podaci
Što govori formula
Jedna formulna jedinka Na2CO3 sadrži 2 × natrij (Na), 1 × ugljik (C), 3 × kisik (O). Iz relativnih atomskih masa dobiva se molarna masa približno 105.988 g/mol. Indeksi označuju broj atoma; sami ne određuju naboje, geometriju ni oksidacijska stanja.
Maseni udjeli elemenata
Po masi najveći doprinos daje kisik (O, 45.3 %). Maseni udio ovisi i o broju atoma i o relativnim atomskim masama, pa se ne može zaključiti samo iz indeksa u formuli.
| Elementi u formuli | # | % m/m |
|---|---|---|
| natrij (Na) | 2 | 43.4 % |
| ugljik (C) | 1 | 11.3 % |
| kisik (O) | 3 | 45.3 % |
Građa i kemijske veze
Natrijev karbonat Na₂CO₃ ionska je čvrsta tvar sastavljena od Na⁺ i CO₃²⁻ u omjeru 2:1. U karbonatnom anionu tri veze C–O u prosječnom rezonantnom opisu ekvivalentne su, a ugljik ima približno trigonalno planarnu okolinu.
Pri tumačenju građe treba razlikovati veze unutar čestice od sila među česticama. Polarnost veze, oblik molekule, delokalizacija elektrona ili mrežasta struktura na različite načine određuju topljivost, fazne prijelaze i reaktivnost.
R3 prikazi
Kemijsko ponašanje
U vodi sol disocira na hidratizirane ione, a karbonat s vodom reagira kao Brønstedova baza i stvara HCO₃⁻ te OH⁻; otopina je zato lužnata. S kiselinama se karbonat preko hidrogenkarbonata pretvara u CO₂ i vodu.
Brojčana svojstva imaju smisla samo uz navedene uvjete. Temperatura, tlak, čistoća i sastav smjese mogu mijenjati agregatno stanje, gustoću, topljivost i brzinu reakcije. Kod hlapljivih tvari važna je i koncentracija para, a kod čvrstih kristalni oblik i veličina čestica.
Otopine, ravnoteže i uvjeti
U otopini ili plinskoj smjesi ne mora prevladavati isti oblik kao u čistoj tvari. Hidratacija, asocijacija, dimerizacija ili reakcija s otapalom mogu promijeniti stvarnu raspodjelu kemijskih vrsta.
Pri usporedbi podataka zato treba navesti medij i koncentraciju. Ista sumarna formula ne govori jesu li prisutne odvojene molekule, opsežna mreža, hidratizirani oblik ili ravnotežna smjesa više vrsta.
Primjena i značenje
Koristi se u proizvodnji stakla, deterdženata, obradi vode i regulaciji alkalnosti.
Primjena tvari proizlazi iz kombinacije reaktivnosti, polarnosti, hlapljivosti, mehaničkih svojstava ili sposobnosti stvaranja drugih materijala. Korisno svojstvo u kontroliranom procesu može pri nekontroliranom izlaganju postati izvor rizika.
Sigurnost i pravilan kontekst
Prašina i koncentrirane otopine mogu snažno nadražiti oči i kožu, premda rizik nije jednak onome kod NaOH.
Sigurnosni profil ovisi o dozi, koncentraciji, agregatnom stanju i putu izlaganja. Kod plinova i hlapljivih tekućina ključno je prozračivanje, a kod prašina i veličina čestica. Sam kemijski naziv zato nije dovoljan za procjenu rizika.
Važna usporedba
U odnosu na natrijev hidrogenkarbonat karbonat je lužnatiji i sadrži dva Na⁺ na jedan CO₃²⁻.
Usporedba srodnih spojeva pokazuje da mala promjena funkcionalne skupine, oksidacijskog stanja ili prostorne građe može snažno promijeniti polarnost, reaktivnost, toksičnost i primjenu.