أسيتات الصوديوم: التركيب والخصائص والتوليف والاستخدامات - كيمياء - 2026

و خلات الصوديوم هو ملح الصوديوم لحمض الخليك مع و الصيغة الجزيئية C ₂ H ₃ O ₂ نا. يتكون من مسحوق أبيض مائي ، موجود أساسًا في شكلين: لا مائي وثلاثي الماء. كلاهما قابل للذوبان في الماء ، المذيب الشامل ؛ لكنها غير قابلة للذوبان في الكحول أو الأسيتون.

يحتوي الشكل اللامائي على كثافة ونقطة انصهار ونقطة غليان بقيم أعلى من تلك التي يقدمها شكل ثلاثي الهيدرات من أسيتات الصوديوم. وذلك لأن جزيئات الماء تتداخل بين تفاعلات نا ⁺ وCH ₃ COO ^- الأيونات.

مظهر أسيتات الصوديوم

أسيتات الصوديوم مستقرة ، خاصة عند تخزينها بين 2 و 8 درجات مئوية ؛ ولكنه عرضة لتأثير العوامل المؤكسدة القوية والهالوجينات.

يمكن تحضيره عن طريق تفاعل بيكربونات الصوديوم مع حمض الأسيتيك. أيضا ، مع تفاعل حمض الخليك مع هيدروكسيد الصوديوم. كلا التفاعلين سهل الإنتاج وغير مكلف ؛ يمكن إجراء الأول في المنزل.

هذا الملح مركب منخفض السمية. يسبب تهيج الجلد ، فقط بعد الاتصال المتكرر والمستمر. إنه مزعج قليلاً للعيون ولكنه قد يهيج الجهاز التنفسي. لا توجد معلومات حول التأثير الضار لابتلاعه.

له العديد من الاستخدامات والتطبيقات ، مما يبرز وظيفة التخزين المؤقت للأس الهيدروجيني ، جنبًا إلى جنب مع حمض الأسيتيك. يحتوي المخزن المؤقت للأسيتات على pKa = 4.7 ؛ الذي يمنح كفاءة عالية في تنظيم الأس الهيدروجيني في بيئة حمضية مع قيم pH بين 3 و 6.

نظرًا لسميته المنخفضة وخصائصه ، فقد تم استخدامه على نطاق واسع لتعزيز مذاق الطعام ، فضلاً عن كونه عاملًا يوفر الحماية من تلف الطعام بسبب تأثيره ضد الميكروبات.

هيكل أسيتات الصوديوم

أسيتات وأيونات الصوديوم. المصدر: Shu0309

توضح الصورة أعلاه الأيونات التي تشكل بلورات أسيتات الصوديوم اللامائية (بدون ماء). ويتوافق الأرجواني المجال لنا ⁺ الموجبة ، وأيون الجزيئية إلى اليسار منه هو خلات، CH ₃ COO ^- ، مع ذرات الأكسجين المتمثلة المجالات الحمراء.

هذه الأزواج ، وفقًا للصيغة CH ₃ COONa ، تكون بنسبة 1: 1 ؛ لكل CH ₃ COO ^- أنيون ، يجب أن يكون هناك كاتيون Na ⁺ ينجذب إلى شحنته السالبة والعكس صحيح. وهكذا ، فإن عوامل الجذب بينهما ، والتنافر بين الشحنات المتساوية ، ينتهي بهما الأمر إلى إنشاء أنماط هيكلية تحدد البلورة ، والتي يكون تعبيرها الأدنى هو خلية الوحدة.

تختلف خلية الوحدة المذكورة ، مثل البلورة ككل ، اعتمادًا على ترتيب الأيونات في الفضاء ؛ إنها ليست هي نفسها دائمًا ، حتى بالنسبة لنفس النظام البلوري. على سبيل المثال ، يمكن أن تشكل أسيتات الصوديوم اللامائية نوعين من الأشكال متعددة الأشكال لتقويم العظام ، أحدهما موضح أدناه:

خلية وحدة بلورات تقويم العظام من أسيتات الصوديوم. المصدر: Benjah-bmm27

لاحظ ترتيب الأيونات: أربعة CH ₃ COO ^- أيونات تطوق Na ⁺ بطريقة تجعلهم "يرسمون" هرمًا مربعًا مشوهًا. كل من هذه CH ₃ COO ^- في يتفاعل بدوره مع آخر المتاخمة نا ⁺.

بلورات رطبة

أسيتات الصوديوم لها انجذاب كبير للماء ؛ في الواقع ، إنه سائل ، أي أنه يحتفظ بالرطوبة حتى يذوب فيه. كلما زادت الرطوبة ، كلما أسرعت في الذوبان. هذا لأن كلاً من CH ₃ COO ^- و Na ⁺ يمكنهما الترطيب ، وإحاطة أنفسهم بجزيئات الماء التي توجه ثنائيات أقطابها نحو شحناتها (Na ⁺ OH ₂ ، CH ₃ COO ^- HOH).

عندما يتم تحضير هذا الملح في المختبر أو في المنزل ، فإن تقاربه مع الماء يكون لدرجة أنه حتى في درجات الحرارة العادية يتم الحصول عليه بالفعل على شكل هيدرات ؛ CH ₃ COONa · 3H ₂ O. تتوقف بلوراتها عن كونها معينية لتقويم العظام وتصبح أحادية الميل ، لأنها تضم ​​الآن ثلاثة جزيئات ماء لكل زوج CH ₃ COO ^- و Na ⁺.

الخصائص

الأسماء

-أسيتات الصوديوم.

- إيثانوات الصوديوم (IUPAC).

الكتلة المولية

- لا مائي: 82.03 جم / مول.

-المذاق: 136.03 جم / مول.

مظهر خارجي

مسحوق أبيض ديليكسينت.

رائحة

للخل عند تسخينه حتى يتحلل.

كثافة

- لا مائي: 1.528 جم / سم ³ عند 20 درجة مئوية.

- هيدرات: 1.45 جم / سم ³ عند 20 درجة مئوية.

نقطة الانصهار

- لا مائي: 324 درجة مئوية (615 درجة فهرنهايت ، 597 كلفن).

-المذاق: 58 درجة مئوية (136 درجة فهرنهايت ، 331 كلفن).

نقطة الغليان

- لا مائي: 881.4 درجة مئوية (1618.5 درجة فهرنهايت ، 1154.5 كلفن).

-المذاق: 122 درجة مئوية (252 درجة فهرنهايت ، 395 كلفن). يتحلل.

الذوبان

في الماء

- لا مائي: 123.3 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية.

- الهيدرات: 46.4 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية.

في الميثانول

16 جم / 100 جم عند 15 درجة مئوية.

في الإيثانول

5.3 جم / 100 مل (ثلاثي هيدرات).

في الأسيتون

0.5 جم / كجم عند 15 درجة مئوية.

حموضة

pKa: 24 (20 درجة مئوية).

قاعدية

pKb: 9.25. من الواضح هنا أن أسيتات الصوديوم هي ملح أساسي لأنه يحتوي على pKb أقل من pKa.

معامل الانكسار (ηD)

1،464

قدرة السعرات الحرارية

-100.83 جول / مول · ك (لا مائي).

-229.9 جول / مول · كلفن (ثلاثي هيدرات).

نقطة الاشتعال

أكبر من 250 درجة مئوية.

درجة حرارة الاشتعال الذاتي

600 درجة مئوية.

الرقم الهيدروجيني

8.9 (محلول 0.1 م عند 25 درجة مئوية).

المزيد

مستقر. غير متوافق مع عوامل الأكسدة القوية والهالوجينات. حساس للرطوبة.

تفاعلات

يمكن أن تشكل أسيتات الصوديوم إستر عن طريق التفاعل مع هاليد الألكيل ؛ على سبيل المثال ، بروموثان:

CH ₃ COONa + BrCH ₂ CH ₃ => CH ₃ COOCH ₂ CH ₃ + NaBr

أسيتات الصوديوم decarboxylates إلى الميثان (الانحلال الحراري) في وجود هيدروكسيد الصوديوم:

CH ₃ COONa + NaOH => CH ₄ + Na ₂ CO ₃

يتم تحفيز التفاعل بواسطة أملاح السيزيوم.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

يمكن إنتاج أسيتات الصوديوم بثمن بخس في المختبر عن طريق تفاعل بيكربونات الصوديوم مع حمض الأسيتيك:

NaHCO ₃ + CH ₃ COOH => CH ₃ COONa + H ₂ CO ₃

يصاحب هذا التفاعل وجود فقاعات مكثفة في المحلول ، بسبب تحلل حمض الكربونيك في الماء وثاني أكسيد الكربون.

H ₂ CO ₃ => H ₂ O + CO ₂

صناعيًا ، يتم إنتاج أسيتات الصوديوم عن طريق تفاعل حمض الأسيتيك مع هيدروكسيد الصوديوم.

CH ₃ COOH + NaOH => CH ₃ COONa + H ₂ O

التطبيقات

أكياس حرارية

تستخدم أسيتات الصوديوم لتصنيع الأكياس الحرارية.

في البداية ، يتم إذابة بلورات الملح في حجم من الماء لتحضير محلول يصبح مفرط التشبع.

ثم يسخن المحلول إلى درجة حرارة أعلى من 58 درجة مئوية ، وهي نقطة انصهاره. يُسمح للمحلول المفرط التشبع بالتبريد إلى درجة حرارة الغرفة ولم يلاحظ أي تكوين بلوري ؛ المحلول فائق البرودة.

يفسر عدم وجود البلورات بحقيقة أن جزيئات السائل غير منظمة للغاية وليس لها الاتجاه الصحيح للوصول إلى درجة حرارة التبلور. السائل في حالة مستقرة ، حالة من عدم التوازن.

نظرًا لعدم استقرار السائل فائق التبريد ، فإن أي اضطراب كافٍ لبدء التبلور. في حالة الأكياس الحرارية ، يتم الضغط على مرفق ميكانيكي لتحريك السائل والبدء في تكوين البلورات وتصلب محلول أسيتات الصوديوم ثلاثي الهيدرات.

مع حدوث التبلور ، تزداد درجة الحرارة. تأخذ بلورات ثلاثي هيدرات أسيتات الصوديوم شكل الجليد ، لكنها ساخنة ، ولهذا يطلق عليها اسم "الثلج الساخن".

صناعي

- تستخدم أسيتات الصوديوم في صناعة النسيج كمادة أساسية في عملية صباغة الأقمشة

- يحيد نفايات حامض الكبريتيك

- يستخدم في معالجة القطن لإنتاج الفوط القطنية ، ويمكن استخدامه في التنظيف الشخصي والأغراض الطبية

- يستخدم في تخليل المعادن قبل الطلاء بالكروم

- تعاون حتى لا تحدث تقسية الكلوروبرين في عملية إنتاج المطاط الصناعي

- يساهم في تنقية الجلوكوز

- يستخدم في دباغة الجلود.

الاستخدام الطبي

أسيتات الصوديوم هي أحد المركبات المستخدمة لإيصال الإلكتروليتات للمرضى عن طريق الوريد.

يتم استخدامه لتصحيح مستويات الصوديوم في المرضى الذين يعانون من نقص صوديوم الدم ، وكذلك في تصحيح الحماض الأيضي وقلونة البول.

محلول PH العازلة

يتم استخدامه كمنظم للأس الهيدروجيني في العديد من التفاعلات الأنزيمية التي تحدث بين الرقم الهيدروجيني 3 و 6.

يتم الوصول إلى الأس الهيدروجيني المختلف لمحلول الأسيتات من خلال اختلاف تركيز حمض الأسيتيك وخلات الصوديوم.

وهكذا ، على سبيل المثال ، للحصول على الرقم الهيدروجيني 4.5 ، يحتوي المحلول المنظم على تركيز حمض أسيتيك يبلغ 3.8 جم / لتر وتركيز أسيتات الصوديوم اللامائي 3.0 جم / لتر.

يمكن زيادة تركيز محلول الأسيتات ، مما يؤدي إلى زيادة مكونات المحلول الضروري للحصول على الرقم الهيدروجيني المطلوب بنفس النسبة.

يتم استخدام عازلة الأسيتات / الأسيتونتريل في الرحلان الكهربائي الشعري في فصل الفوتوبيرينس.

المعامل البحثية

- أسيتات الصوديوم هو عامل نووي ضعيف يستخدم في البلمرة الأنيونية لـ β-lactone.

- يستخدم ككاشف في الرنين المغناطيسي النووي للجزيئات البيولوجية.

- يستخدم في استخلاص الحمض النووي من الخلايا. الصوديوم كاتيون يتفاعل مع الشحنات السالبة للفوسفات الموجودة في الحمض النووي ، مما يساعد في تكثيفها. في وجود الإيثانول ، يشكل الحمض النووي راسبًا يمكن أن ينفصل بعد ذلك في الطبقة المائية.

حفظ الطعام

- يساعد على منع نمو البكتيريا ، بالإضافة إلى منع تولد الحموضة الزائدة التي تسبب تلف الطعام ، وبالتالي الحفاظ على درجة حموضة معينة.

- الصوديوم الموجود في الأسيتات يعزز نكهة الطعام.

- تستخدم أسيتات الصوديوم في تحضير مخلل الخضار: خيار ، جزر ، بصل ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في حفظ اللحوم.

حفظ الخرسانة

تتلف الخرسانة بفعل الماء ، مما يقصر مدتها. تعمل أسيتات الصوديوم كعامل ختم للخرسانة يجعلها مقاومة للماء ، مما يطيل من خصائصها الأولية.

تجارب الشباب

التجربة 1

تجربة بسيطة هي تخليق أسيتات الصوديوم عن طريق تفاعل بيكربونات الصوديوم مع الخل (5٪ حمض أسيتيك).

يوضع 30 مل من الخل في دورق ويضاف حوالي 3.5 جم من البيكربونات.

يتم تكوين أسيتات الصوديوم وحمض الكربونيك في التفاعل. يتحلل الحمض إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. ينتج عن توليد ثاني أكسيد الكربون فقاعات مكثفة داخل المحلول.

لتجميع خلات الصوديوم ، يتبخر الماء ، ويسخن المحلول.

التجربة 2

تجربة بسيطة أخرى هي تشكيل بلورات من أسيتات الصوديوم ثلاثي الهيدرات.

للقيام بذلك ، يتم وزن حوالي 20 جرام من ثلاثي هيدرات أسيتات الصوديوم ووضعها في دورق ، ثم يضاف 10 مل من الماء. يسخن المحلول إلى درجة حرارة أعلى من 58 درجة مئوية.

يتم إذابة أسيتات الصوديوم تمامًا للتأكد من أن المحلول مفرط التشبع. في السابق ، كان يتم وضع طبق بيتري على سطح بارد.

يتم سكب محتويات الدورق مع ثلاثي هيدرات الأسيتات ببطء في طبق بيتري. تبدأ درجة حرارة السائل في الكبسولة في الانخفاض ، حتى تحت نقطة الانصهار ، دون ملاحظة تبلور أو تصلب ثلاثي أسيتات الصوديوم.

عادة لإنتاج بلورة ثلاثي هيدرات أسيتات الصوديوم ، تضاف كمية صغيرة من الملح لتكون بمثابة قلب التبلور. في أحيان أخرى يحدث اضطراب بسيط في المحلول لبدء بلورة أسيتات الصوديوم.

تظهر بلورات ثلاثي هيدرات أسيتات الصوديوم على شكل جليد ، لكن لمسها سيظهر أنها ساخنة نسبيًا. لهذا السبب ، يسمى الملح "الجليد الساخن".

تسمم

أسيتات الصوديوم مركب منخفض السمية. كما أنه لا يصنف على أنه محسس للجلد والجهاز التنفسي.

بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم تصنيف أسيتات الصوديوم كعامل مطفر للخلايا الجرثومية أو مسرطنة أو عامل سام للتكاثر.

باختصار ، إنه مزعج قليلاً للعيون. قد تتهيج المسالك التنفسية بعد الاستنشاق. يمكن أن يسبب التلامس المتكرر والمستمر مع الجلد تهيجًا.

المراجع

1. رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
2. WorldOfChemicals. (16 يناير 2017). كيفية تحضير أسيتات الصوديوم في المنزل؟ تم الاسترجاع من: medium.com
3. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2019). أسيتات الصوديوم. قاعدة بيانات PubChem. الرقم التعريفي للعميل = 517045. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. S. كاميرون ، KM Mannan ، و MO Rahman. (1976). التركيب البلوري لثلاثي أسيتات الصوديوم. اكتا كريست. ب 32 ، 87.
5. ويكيبيديا. (2019). أسيتات الصوديوم. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
6. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (24 يناير 2019). اصنع ثلجًا ساخنًا من الخل وصودا الخبز. تم الاسترجاع من: thinkco.com
7. كتاب كيميائي. (2017). أسيتات الصوديوم. تم الاسترجاع من: chemicalbook.com
8. واسرمان روبن. (2019). استخدامات أسيتات الصوديوم. تم الاسترجاع من: livestrong.com
9. بنك المخدرات. (2019). أسيتات الصوديوم. تم الاسترجاع من: drugbank.ca