IPOCLORITO DI SODIO (NACLO): FORMULA, USI E PROPRIETÀ - CHIMICA - 2025

L' ipoclorito di sodio (NaOCl) è un sale di sodio ternario e inorganico. È disponibile in commercio come soluzioni acquose ed è l'agente attivo in questi prodotti domestici e industriali. Queste soluzioni sono conosciute con i nomi di candeggina al cloro, candeggina soda, candeggina liquida o, ancora più raffinato, liquore Javel.

In acqua, l'ipoclorito di sodio mostra le stesse proprietà ossidanti del cloro gassoso, quindi una soluzione di questo sale equivale a trasportare detto composto all'interno di una bottiglia di plastica. Il cloro disponibile in questi contenitori è infatti un indicatore della concentrazione e del potere sbiancante della soluzione di ipoclorito di sodio.

Questo sale ternario in acqua può essere ben considerato una semplice soluzione acquosa di cloro; tuttavia, sono disponibili anche altre forme, come il solido nel caso dell'ipoclorito di calcio e il cloro liquido. Tutti e tre hanno lo stesso potere ossidante e il loro utilizzo dipende da variabili come comfort, prestazioni o tempo.

Formula

La formula chimica dell'ipoclorito di sodio è NaClO. Si compone di un Na ⁺ cationi ed un ClO ^- anione . Gli ioni Na ⁺ sentono l'attrazione elettrostatica degli ioni ClO ^- , questi ultimi adottando una struttura tetraedrica con un'ibridazione sp ³ .

La formula indica il rapporto degli ioni allo stato di anidride, che è pari a 1: 1. Tuttavia, questo vale solo per l'anidride.

Nel caso dell'ipoclorito di sodio idrato, una delle forme più stabili di questo sale, la sua formula chimica è NaClO · 5H ₂ O.

Dove si trova?

NaClO è un prodotto sintetico e, per la sua reattività, si trova solo nelle regioni locali dove viene utilizzato, soprattutto nelle acque reflue, nei terreni o anche nelle emanazioni di acqua potabile.

Gli ioni cloruro sono abbondanti nel corpo umano, che potrebbe partecipare a reazioni redox che producono ipoclorito di sodio all'interno del corpo.

Com'è fatto?

Nel corso della storia NaClO è stato preparato con vari metodi. Il più semplice consiste in una soluzione di cloro in acqua, oppure in soluzioni di Na ₂ CO ₃ che liberano CO ₂ per azione dell'acido ipocloroso (HClO).

Altri metodi utilizzano la salamoia di mare come materia prima attraverso un processo elettrolitico. Sotto efficiente agitazione meccanica, il Cl ₂ e il NaOH generati da NaCl e l'acqua reagiscono e diventano NaClO:

Cl ₂ (g) + 2NaOH (aq) => NaClO + NaCl + H ₂ O + Q (calore)

Oggi il processo Hooker produce questo composto su larga scala, che consiste in una versione migliorata del metodo precedente descritto.

applicazioni

- L'ipoclorito di sodio è utilizzato come agente sbiancante nei tessuti, nei detergenti che lo incorporano e nell'industria della carta.

- Il suo utilizzo come agente battericida e disinfettante è molto ampio, essendo impiegato nella depurazione delle acque e nel trattamento delle acque reflue.

- È nota la sua utilità nella disinfezione delle apparecchiature utilizzate nella preparazione dei cibi e nella lavorazione di frutta e verdura. Allo stesso modo, viene utilizzato con la stessa funzione disinfettante nella produzione di funghi, bovini, suini e pollame.

- L'ipoclorito di sodio è utilizzato nell'industria petrolifera nella fase di raffinazione.

- A casa, la capacità sbiancante dell'ipoclorito di sodio viene utilizzata nel lavaggio di indumenti bianchi e l'azione disinfettante nella pulizia di bagni, pavimenti, ecc.

- L'ipoclorito di sodio viene utilizzato nella terapia endodontica, in particolare nel trattamento del canale radicolare del dente. In questo trattamento viene utilizzata la soluzione di Dakin (0,5% di clone), che preserva il tessuto dentale vitale sciogliendo il tessuto necrotico.

Proprietà

Le soluzioni di ipoclorito di sodio a temperatura ambiente sono incolori e hanno un odore dolce di cloro. Le proprietà fisiche variano a seconda delle concentrazioni del sale disciolto in acqua. Tutti hanno colorazioni gialle.

Tramite tecniche di cristallizzazione, da queste soluzioni si ottiene il solido NaClO · 5H ₂ O, i cui cristalli sono di colore verde chiaro.

Questo sale idrato ha un peso molecolare approssimativo di 164 g / mol, una densità di 1,11 g / mL, è molto solubile in acqua e si decompone a 101 ºC. Anche NaClO · 5H ₂ O è sensibile alle stesse reazioni all'anidride.

Perché il sale è pentaidrato? Quando NaClO cristallizza nel suo ambiente acquoso, le molecole d'acqua avvolgono gli ioni in una sfera acquosa.

Si può pensare che tre di queste molecole interagiscano con le coppie di elettroni non condivise di Cl: una forma un legame idrogeno con O e quest'ultima è attratta da Na.

Tuttavia, sono gli studi focalizzati sulla struttura cristallina di questo solido che hanno la vera risposta a questa domanda.

Bilancio idrico

L'anione ClO ^- partecipa al seguente equilibrio di idrolisi:

HClO (aq) + H ₂ O (l) <=> ClO ^- (aq) + H ⁺ (aq)

Se l'acidità della soluzione aumenta, l'equilibrio si sposta a sinistra, producendo HClO.

Questo acido è ancora più instabile dell'ipoclorito e quindi la decomposizione abbassa la concentrazione dell'agente attivo. Se il pH è basico (maggiore di 11), garantisce l'esistenza di ClO ^- e la durata del prodotto.

Tuttavia, un'eccessiva alcalinità innesca altri problemi nelle applicazioni. Ad esempio, una soluzione NaClO molto semplice danneggia i vestiti piuttosto che sbiancarli.

Allo stesso modo, in un mezzo acquoso, anche l'HClO viene trasformato in cloro, il che spiega la colorazione gialla di queste soluzioni:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Sproporzione

L'atomo di cloro nell'ipoclorito di sodio ha uno stato di ossidazione di +1, che richiede solo due elettroni per completare il suo ottetto di valenza.

D'altra parte, la sua configurazione elettronica è 3s ² 3p ⁵ , e può anche svuotare tutti gli elettroni dai suoi orbitali «p» più energici.

Ciò si traduce in ipoclorito che subisce reazioni sproporzionate in ioni con stati di ossidazione di +1 e +5:

3ClO ^- (aq) <=> 2Cl ^- (aq) + ClO ₃ ^- (aq)

Questa reazione in soluzione acquosa è accelerata con aumenti di temperatura e concentrazioni di ipoclorito. Allo stesso modo, la reazione procede da un diverso meccanismo catalizzato da ossidi leggeri e metallici di rame, nichel e cobalto:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

Il NaClO anidro è sproporzionato a un ritmo molto più veloce, persino esplodendo.

Agente ossidante

L'atomo di cloro può accettare elettroni da specie negative (nucleofile). L'anidride è un potente agente ossidante, riducendosi ad anioni cloruro (Cl ^- ).

Nel caso di NaClO · 5H ₂ O, si pensa che le molecole d'acqua impediscano parzialmente al ClO ^{- di} subire attacchi nucleofili.

Tuttavia, data la linearità strutturale del ClO ^- , queste molecole d'acqua non rallentano sufficientemente gli "attacchi" sull'atomo di Cl. È per questo motivo che l'ipoclorito di sodio è un forte agente ossidante.

Riferimenti

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