Formule d'hypochlorite de sodium (NaClO), utilisations et propriétés

Le l'hypochlorite de sodium (NaClO) est un sel ternaire et inorganique de sodium. Il est obtenu dans le commerce sous forme de solutions aqueuses et est l'agent actif de ces produits domestiques et industriels. Ces solutions sont connues avec le nom d'eau de javel, soude de blanchiment, eau de Javel ou, encore plus raffiné, liqueur de javel.

Dans l'eau, l'hypochlorite de sodium présente les mêmes propriétés oxydantes que le chlore gazeux, de sorte qu'une solution de ce sel équivaut à transporter ledit composé dans une bouteille en plastique. En fait, le chlore disponible dans ces récipients est un indicateur de la concentration et du pouvoir blanchissant de la solution d'hypochlorite de sodium.

Ce sel ternaire dans l'eau peut être considéré comme une simple solution aqueuse de chlore; Cependant, il existe également d'autres formes disponibles, telles que le solide dans le cas de l'hypochlorite de calcium et le chlore liquide. Tous trois ont le même pouvoir oxydant et leur utilisation dépend de variables telles que le confort, la performance ou le temps.

Index

• 1 formule
• 2 Où est-ce?
• 3 Comment ça se passe?
• 4 utilisations
• 5 propriétés
  • 5.1 Bilan hydrique
  • 5.2 Disproportion
  • 5.3 Agent oxydant
• 6 références

Formule

La formule chimique de l'hypochlorite de sodium est NaClO. Il est composé d'un cation Na⁺ et un anion ClO^-. Les ions Na⁺ ils ressentent une attraction électrostatique pour les ions ClO^-, ce dernier adoptant une structure tétraédrique avec une hybridation sp³.

La formule indique la proportion des ions à l'état anhydride, qui est égale à 1: 1. Cependant, cela ne concerne que l'anhydride.

Dans le cas de l'hypochlorite de sodium hydraté - l'une des formes les plus stables pour ce sel -, sa formule chimique est NaClO · 5H₂O.

Où est-ce?

NaClO est un produit synthétique et, en raison de sa réactivité, il ne se trouve que dans les régions où il est utilisé, en particulier dans les eaux usées, les sols ou même dans les émanations d'eau potable.

Les ions chlorure abondent dans le corps humain, ce qui pourrait participer aux réactions d'oxydoréduction qui produisent de l'hypochlorite de sodium dans l'organisme.

Comment ça se fait?

Tout au long de l'histoire, NaClO a été préparé par plusieurs méthodes. Le plus simple consiste en une solution de chlore dans l'eau ou dans des solutions de Na₂CO₃ cette version CO₂ par l'action de l'acide hypochloreux (HClO).

D'autres méthodes utilisent la saumure de la mer comme matière première par un procédé électrolytique. Sous agitation mécanique efficace, Cl₂ et le NaOH généré par NaCl et l'eau réagissent et deviennent NaClO:

Cl₂(g) + 2 NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H₂O + Q (chaleur)

De nos jours, le procédé Hooker fabrique ce composé à grande échelle, qui consiste en une version améliorée de la méthode précédente décrite.

Utilise

- L'hypochlorite de sodium est utilisé comme agent de blanchiment dans les textiles, dans les détergents qui l'incorporent et dans l'industrie du papier.

- Son utilisation comme agent bactéricide et désinfectant est très large, étant utilisé dans la purification de l'eau et dans le traitement des eaux usées.

- Son utilité dans la désinfection des équipements utilisés dans la préparation des aliments et dans la transformation des fruits et légumes est connue. De même, il est utilisé avec la même fonction désinfectante dans la production de champignons, bovins, porcs et volailles.

- L'hypochlorite de sodium est utilisé dans l'industrie pétrolière au stade du raffinage.

- À la maison, la capacité de blanchiment de l'hypochlorite de sodium est utilisée dans le lavage du linge et la désinfection dans le nettoyage des salles de bain, des sols, etc.

- L'hypochlorite de sodium est utilisé en thérapie endodontique, en particulier dans le traitement du canal radiculaire de la dent. Dans ce traitement, la solution de Dakin (0,5% ClONa) est utilisée, ce qui préserve le tissu dentaire vital en dissolvant le tissu nécrotique.

Propriétés

Les solutions d'hypochlorite de sodium à température ambiante sont incolores et dégagent une odeur de chlore doux. Les propriétés physiques varient en fonction des concentrations du sel dissous dans l'eau. Tous ont des colorations jaunes.

Grâce à des techniques de cristallisation, à partir de ces solutions, on obtient le NaClO-5H solide₂Ou dont les cristaux sont vert pâle.

Ce sel hydraté a un poids moléculaire approximatif de 164 g / mol, une densité de 1,11 g / mL, est très soluble dans l'eau et se décompose à 101 ° C. NaClO · 5H₂Ou il est également sensible aux mêmes réactions de l'anhydride.

Pourquoi le sel pentahydraté? Comme le NaClO cristallise dans son environnement aqueux, les molécules d’eau enveloppent les ions dans une sphère aqueuse.

Il est possible de penser que trois de ces molécules interagissent avec les paires d'électrons non partagés du Cl: un pont d'hydrogène avec le O et le dernier est attiré par le Na.

Cependant, ce sont les études axées sur la structure cristalline de ce solide qui répondent véritablement à cette question.

Bilan d'eau

L'anion ClO^- participe au bilan d'hydrolyse suivant:

HClO (ac) + H₂O (l) <=> ClO^-(ac) + H⁺(ac)

Si l'acidité de la solution augmente, l'équilibre se déplace vers la gauche, produisant du HClO.

Cet acide est encore plus instable que l'hypochlorite et, par conséquent, la décomposition diminue la concentration de l'agent actif. Si le pH est basique (supérieur à 11), il garantit l’existence de ClO^- et la durée de vie du produit.

Cependant, une alcalinité excessive déclenche d'autres problèmes dans ses applications. Par exemple, une solution NaClO très basique endommage les vêtements au lieu de simplement les blanchir.

De même, en milieu aqueux, HClO se transforme également en chlore, ce qui explique les colorations jaunes de ces solutions:

HClO (ac) <=> Cl₂(g) + H₂O (l)

Disproportion

L’atome de chlore dans l’hypochlorite de sodium a un état d’oxydation de +1, nécessitant seulement deux électrons pour compléter son octet de valence.

Par contre, sa configuration électronique est [Ne] 3s²3p⁵pouvant également vider tous les électrons de leurs orbitales "p", plus énergiques.

Il en résulte que l'hypochlorite subit des réactions de dismutation en ions avec des états d'oxydation de +1 et +5:

3ClO^-(ac) <=> 2Cl^-(ac) + ClO₃^-(ac)

Cette réaction en solution aqueuse est accélérée par des augmentations de température et des concentrations d'hypochlorite. De même, la réaction se déroule selon un mécanisme différent catalysé par les oxydes légers et métalliques de cuivre, de nickel et de cobalt:

2NaOCl (aq) => O₂(g) + 2 NaCl (aq)

Le NaClO anhydre est disproportionné à un rythme beaucoup plus rapide, même en cas d'explosion.

Agent oxydant

L'atome de chlore peut accepter des électrons d'espèces négatives (nucléophiles). L’anhydride est un puissant agent oxydant, réduisant les anions chlorure (Cl^-).

Dans le cas de NaClO · 5H₂Ou, on pense que les molécules d'eau empêchent partiellement le ClO^- ils subissent des attaques nucléophiles.

Cependant, compte tenu de la linéarité structurelle du ClO^-, ces molécules d'eau ne ralentissent pas suffisamment les "attaques" de l'atome de carbone, c'est pourquoi l'hypochlorite de sodium est un puissant agent oxydant.

Références

1. Wikipedia. (2018). Hypochlorite de sodium. Récupéré le 7 avril 2018 de: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Expériences pour le laboratoire de chimie inorganique verte. Département de chimie, Université de Burgos, Espagne.
3. Livre chimique (2017). Hypochlorite de sodium. Récupéré le 7 avril 2018 de: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9 mars 2016). Hypochlorite de sodium. Extrait le 7 avril 2018 de: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Décembre 2014). Manuel sur l'hypochlorite de sodium. Récupéré le 7 avril 2018 de: oxy.com
6. Azchemistry (18 avril 2017). 10 utilisations de l'hypochlorite de sodium dans la vie quotidienne - Laboratoire - Hôpital. Récupéré le 7 avril 2018 de: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Hypochlorite de sodium. Récupéré le 7 avril 2018 de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.