Structure, propriétés, utilisations, toxicité du chlorure de sodium (NaCl)

Le chlorure de sodium, appelé aussi sel commun ou sel de table, est un sel inorganique binaire du sodium de métal alcalin et du chlore halogéné. C'est le plus grand composant du sel comestible et sa forme minérale est connue sous le nom d'halite. Sa formule moléculaire est NaCl et décrit le rapport stœchiométrique de ses ions (Na⁺ Cl^-) et non celle d'une molécule discrète (Na-Cl)

Le chlorure de sodium est un solide blanc cristallin formé par la combinaison de sodium, de métal blanc argenté, qui réagit violemment avec l'eau et de l'élément chloré, gaz toxique, corrosif et vert pâle.

Dans l'image supérieure, une partie des cristaux de NaCl est représentée. Comment est-il possible que deux éléments aussi dangereux que Na et Cl₂un sel comestible peut-il être formé? Tout d'abord, l'équation chimique de sa formation est la suivante:

2Na (s) + Cl₂(g) => 2NaCl (s)

La réponse réside dans la nature du lien dans le NaCl. Étant ionique, les propriétés de Na⁺ et Cl^- ils sont diagonalement différents de ceux de leurs atomes neutres.

Le sodium est un élément vital, mais sous sa forme ionique. Le Na⁺ est le principal cation extracellulaire avec une concentration d’environ 140 mEq / l et, avec ses anions^- et le HCO₃^- (bicarbonate), sont les principaux responsables de la valeur de l'osmolarité et du volume extracellulaire.

En outre, le Na⁺ est responsable de la génération et de la conduction de l'influx nerveux dans les axones neuronaux, ainsi que de la contraction musculaire.

Le NaCl est utilisé depuis l'Antiquité pour aromatiser les aliments et préserver la viande, en raison de sa capacité à éliminer les bactéries et à empêcher leur décomposition.

Il est également nécessaire pour la production d'hydroxyde de sodium (NaOH) et de chlore moléculaire (Cl₂), en faisant réagir le NaCl avec l'eau sous hydrolyse:

2h₂O (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (ac) + Cl₂(g) + H₂g)

Dans la cathode (-) le H s'accumule₂ (g) et NaOH. Pendant ce temps, le Cl s’accumule à l’anode (+)₂ g) L'hydroxyde de sodium est utilisé dans la fabrication de savons et de chlore dans la fabrication de plastique PVC.

Index

• 1 Structure du chlorure de sodium
  • 1.1 Cellule Unité
• 2 propriétés
  • 2.1 Formule moléculaire
  • 2.2 Poids moléculaire
  • 2.3 Description physique
  • 2.4 couleur
  • 2.5 Goût
  • 2.6 Point d'ébullition
  • 2.7 Point de fusion
  • 2.8 Solubilité dans l'eau
  • 2.9 Solubilité dans les solvants organiques
  • 2.10 Densité
  • 2.11 Pression de vapeur
  • 2.12 Stabilité
  • 2.13 Décomposition
  • 2.14 Viscosité
  • 2.15 Corrosion
  • 2.16 pH
• 3 utilisations
  • 3.1 Dans les aliments
  • 3.2 Utilisations industrielles
  • 3.3 À la maison
  • 3.4 Autres utilisations
  • 3.5 Utilisations thérapeutiques
• 4 Toxicité
  • 4.1 Ingestion
  • 4.2 Irritation et contact physique
• 5 références

Structure du chlorure de sodium

La structure cubique compacte du chlorure de sodium est indiquée dans l'image supérieure. Les sphères vertes volumineuses correspondent aux anions Cl^-, tandis que blanc, à Na cations⁺. Notez comment le cristal de NaCl est constitué d'un réseau d'ions agencés par leurs interactions électrostatiques dans un rapport de 1: 1.

Bien que les barres apparaissent sur l'image, les liaisons ne sont pas covalentes mais ioniques. L'utilisation des barres est utile pour montrer la géométrie de coordination autour d'un ion. Par exemple, dans le cas de NaCl, chaque Na⁺ est entouré de six cl^- (octaèdre blanc), et chaque Cl^- de six Na⁺ (octaèdre vert).

Par conséquent, il a une coordination (6,6) dont les nombres indiquent combien de voisins entourent chaque ion. Le chiffre à droite indique les voisins de Na⁺, tandis que celui de gauche, le cl^-.

D'autres représentations omettent l'utilisation des barres pour mettre en évidence les trous octaédriques que possède la structure, qui résultent de l'espace interstitiel entre six anions Cl.^- (ou Na cations⁺) emballés. Cet arrangement est observé dans d'autres sels inorganiques mono (MX) ou polyatomiques et est appelé sel de gemme.

Cellule unitaire

La cellule élémentaire du sel gemme est cubique, mais quels cubes la représentent exactement dans l'image supérieure? Les octaèdres donnent la réponse. Les deux couvrent au total une cellule composée de quatre petits cubes.

Ces cubes ont des portions des ions dans leurs sommets, arêtes et faces. Observer attentivement, un ion Na⁺ il est situé au centre et douze d'entre eux sur les bords. Un ion sur un bord peut être partagé par quatre cubes. Il y a donc 4 ions Na⁺ (12×1/4 + 1= 4).

Pour les ions Cl^-, huit sont situés dans les sommets et six dans les bords. Comme les ions situés aux sommets partagent l'espace avec huit autres cubes, et aux bords avec six, ils ont 4 ions Cl^- (8×1/8 + 6×1/2= 4).

Le résultat précédent est interprété comme suit: dans la cellule unitaire de NaCl, il y a quatre cations Na⁺ et quatre anions de Cl^-; proportion qui correspond à la formule chimique (un Na⁺ pour chaque cl^-).

Propriétés

Formule Moléculaire

NaCl

Poids moléculaire

58,44 g / mol.

Description physique

Un solide cristallin.

Couleur

Cristaux incolores transparents ou poudre cristalline blanche.

Le goût

Salé

Point d'ébullition

2,575 ºF à 760 mmHg.

1,465 ºC.

Point de fusion

1474 ° F (800,7 ° C).

Tant le point d'ébullition que le point de fusion reflètent la chaleur nécessaire pour surmonter l'énergie réticulaire cristalline. Par conséquent, ces mesures confirment le caractère ionique du NaCl.

Solubilité dans l'eau

Supérieur ou égal à 100 mg / ml à 68 ° F.

36,0 g / 100 ml à 25 ° C

C'est en fait un sel hygroscopique qui retient l'humidité de l'environnement.

Solubilité dans les solvants organiques

0,065 g / 100 mL d'éthanol à 25 ° C; 10 g / 100 g de glycérol à 25 ° C; 2,15 g / 100 mL d'ammonium liquide à 40 ° C; 1,4 g / 100 ml de méthanol à 25 ° C; 7,15 g / 100 d'éthylène glycol à 25 ° C et 5,21 g / 100 g d'acide formique à 25 ° C.

Densité

2,165 g / cm³ à 77 ºC.

Pression de vapeur

1 mmHg à 1,589 ºF.

La stabilité

Il est stable dans les conditions de stockage recommandées.

Décomposition

Lorsqu'il est chauffé à des températures élevées, il décompose les vapeurs émettrices d'acide chlorhydrique et d'oxyde disodique.

La viscosité

Viscosité des solutions saturées 1,93 mPa-s.

La corrosion

Il est corrosif pour de nombreux métaux.

pH

6,7 à 7,3 en solution aqueuse.

Utilise

Dans la nourriture

- Le chlorure de sodium est utilisé depuis l'Antiquité pour améliorer la saveur des aliments et leur conservation. Le salage de la viande est un moyen de le préserver de l'action bactérienne, car elle retarde la décomposition des protéines.

-D'autre part, le sel augmente l'osmolarité autour de la viande, ce qui provoque l'absorption par osmose de l'eau des bactéries à l'origine de leur élimination.

Usages industriels

Industrie alimentaire

-Dans l'industrie alimentaire, le sel est utilisé comme exhausteur de goût, additif de contrôle de la fermentation, agent de contrôle de la texture et révélateur de couleur. Par exemple, du sel est ajouté pour mettre en évidence la couleur du bacon, du jambon et d'autres produits carnés.

-Le sel sert de liant dans la fabrication des saucisses. Il contribue à la formation d'un gel de liaison composé de viande, de graisse et d'humidité.

-Dans le traitement de la farine pour la fabrication du pain, du sel est ajouté pendant la cuisson pour contrôler le taux de fermentation de la pâte à pain. Il est également utilisé pour renforcer le gluten et comme exhausteur de goût, ainsi que comme fourrage.

-Il est utilisé dans la fabrication de céréales pour petit-déjeuner, de farines mélangées ou préparées, de croustilles, de repas pour chiens et chats, etc.

Synthèse de produits chimiques

- Le chlorure de sodium est utilisé comme matière première dans la production d’hydroxyde de sodium et de chlore, ce qui est utile dans de nombreuses industries chimiques.

- Le sel est utilisé dans le traitement de divers métaux, par exemple l’aluminium, le cuivre, l’acier et le vanadium. Il est également utilisé pour fabriquer du chlorate de sodium, qui est ensuite utilisé dans la synthèse du dioxyde de chlore, un agent de blanchiment à base d'oxygène. Le dioxyde de chlore est moins nocif pour l'environnement que les autres agents de blanchiment.

Dans l'industrie du cuir

-Le sel est utilisé pour inhiber l'action bactérienne à l'intérieur des peaux et pour aider à sa réhydratation.

Dans l'industrie textile

-Le sel est utilisé comme mordant dans la teinture des tissus. Il est utilisé comme rinçage à la saumure pour éliminer les contaminants organiques et pour créer une charge positive à la surface des tissus qui permet l'union des colorants chargés négativement.

Dans l'industrie pétrolière

-En exploration pétrolière et gazière, le sel est un composant important des fluides de forage de puits. Il est utilisé pour floculer et augmenter la densité des fluides de forage, ce qui permet de surmonter les hautes pressions du gaz dans les puits à atteindre. De plus, le sel maintient la saturation du liquide de forage.

-Le sel aide à compacter le sol sur lequel les routes sont construites. Réduit le déplacement provoqué dans le sous-sol par les changements d'humidité et de circulation automobile.

À la maison

Le sel a été utilisé en frottant le nettoyage des surfaces, des casseroles et des poêles. Aussi dans la prévention des moisissures et comme détachant. En outre, il est utilisé dans de nombreuses marques de shampooing et de dentifrice.

Autres utilisations

Sur les routes

-En prévision des chutes de neige, les routes sont recouvertes de saumure, ce qui empêche l'union de la glace à la surface de la route. Pour la décongélation, un mélange de saumure et de sel est utilisé et d'autres composants chimiques tels que le magnésium ou les chlorures de calcium sont parfois ajoutés. L'utilisation de sel et de saumure n'est pas efficace à des températures inférieures à -10 ° C.

Lorsque du sel est ajouté, il y a une diminution du point cryoscopique, une propriété colligative des solutions, qui empêche la formation de glace d'une manière ou d'une autre.

-Parce que son état hygroscopique, le sel est utilisé comme un dessiccant bon marché.

Dans les résines utilisées pour l'adoucissement de l'eau

L'eau dure contient des ions calcium et magnésium qui empêchent l'action du savon et produisent des dépôts de matériaux alcalins dans différents équipements et tuyaux. Dans l'adoucissement de l'eau, des résines échangeuses d'ions sont utilisées. Le sel est utilisé dans la préparation et la régénération des résines.

Sur les extincteurs

Le chlorure de sodium est utilisé dans les extincteurs pour lutter contre les incendies dans lesquels des métaux combustibles sont présents, tels que le magnésium, le potassium, le sodium et les alliages NK.

Le sel agit comme un dissipateur thermique et également comme un broyeur qui restreint l'accès de l'oxygène au feu.

Dans les verres

Les cristaux de chlorure de sodium sont utilisés dans les composants optiques tels que les fenêtres et les prismes, en particulier pour la lumière infrarouge. Cependant, le sel étant très hygroscopique, il existe une sorte de givre qui recouvre les lentilles. Pour cette raison, les lentilles en chlorure de sodium ont été remplacées par celles en séléniure de zinc (ZnSe).

Utilisations thérapeutiques

Compléter le manque de sels dans le corps

-Quand il y a un épuisement du corps de Na⁺, il doit être remplacé pour maintenir l'osmolarité extracellulaire, la conduction nerveuse et la contraction musculaire.

-NaCl est utilisé dans le traitement et la prévention d'une carence en sodium et en chlore, résultant d'une transpiration excessive lors d'une exposition à des températures élevées. Il est également utilisé dans la diurèse excessive ou la restriction excessive de la consommation de sel.

-L'alimentation parentérale d'une solution à 045% de NaCl est utilisée dans le traitement du diabète hyperosmolaire. Il a une fonction réhydratante et sert à évaluer l'état de la fonction rénale.

-Injections de solutions hypertoniques, avec une concentration en NaCl supérieure à 0,9% p / v,

-Ils sont utilisés lorsqu'il y a un grave appauvrissement en Na⁺, étant une restauration de l'ion essentiel. Cette hyponatrémie peut être la conséquence d'un traitement avec des électrolytes libres ou avec une concentration de Na⁺.

L'hyponatrémie peut également être causée par une consommation excessive d'eau, non contrôlée par une fonction rénale inadéquate.

En traitements et utilisations non conventionnelles

- Les solutions d'inhalation de NaCl sont utilisées pour diluer les médicaments utilisés pendant le processus de nébulisation. Il est également utilisé pour le lavage et l'irrigation de la trachée. La solution saline à 0,9% utilisée dans les vaporisateurs nasaux.

- Des solutions de NaCl à 20% sont utilisées pour l’installation transabdominale intra-amniotique, provoquant ainsi un avortement tardif au cours du deuxième trimestre de la grossesse.

Le chlorure de sodium peut être utilisé comme antiseptique local. Grâce à sa capacité osmotique, il est capable de déshydrater un large spectre de virus et de bactéries dans un état non enterré. par conséquent, il est utilisé comme antiseptique douloureux pour désinfecter les plaies.

Toxicité

Ingestion

Cela a un effet nocif sur la santé si l'apport est élevé et pendant longtemps. Dans ces circonstances, une hypernatrémie se produirait avec l'augmentation consécutive du volume extracellulaire qui conduirait à une hypertension artérielle.

Irritation et contact physique

Il a un effet toxique seulement si l'inhalation est très élevée. Au contact de la peau en forme excessive peut causer sa sécheresse. Enfin, il provoque une irritation momentanée au contact des yeux.

Références

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique (Quatrième édition, pages 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie (8ème éd.). CENGAGE Learning, p 482-483.
3. Chlorure de sodium. (2018). Chlorure De Sodium: Avantages, Utilisations, Propriétés, Risques. Tiré de: clorurodesodio.org
4. PubChem. (2018). Chlorure de sodium. Récupéré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Chlorure de sodium Tiré de: en.wikipedia.org
6. Éléments américains. (2018). Chlorure de sodium. Tiré de: americanelements.com