NATRIUM HIPOKLORIT (NACLO): RUMUS, KEGUNAAN DAN SIFAT - KIMIA - 2024

The natrium hipoklorit (NaOCl) adalah garam natrium terner dan anorganik. Ini tersedia secara komersial sebagai larutan air dan merupakan agen aktif dalam produk rumah tangga dan industri ini. Larutan ini dikenal dengan nama pemutih klorin, pemutih soda, pemutih cair atau, bahkan lebih halus, minuman keras Javel.

Dalam air, natrium hipoklorit menunjukkan sifat pengoksidasi yang sama seperti gas klor, jadi larutan garam ini setara dengan membawa senyawa tersebut ke dalam botol plastik. Faktanya, klorin yang tersedia dalam wadah ini merupakan indikator konsentrasi dan daya pemutihan larutan natrium hipoklorit.

Garam terner dalam air ini dapat dianggap sebagai larutan klorin encer yang sederhana; Namun, ada juga bentuk lain yang tersedia, seperti padatan dalam kasus kalsium hipoklorit, dan klorin cair. Ketiganya memiliki daya oksidasi yang sama dan penggunaannya bergantung pada variabel seperti kenyamanan, kinerja, atau waktu.

Rumus

Rumus kimia untuk natrium hipoklorit adalah NaClO. Ini terdiri dari kation Na ⁺ dan ClO ^- anion . Ion Na ⁺ merasakan tarikan elektrostatis oleh ion ClO ^- , yang terakhir mengadopsi struktur tetrahedral dengan hibridisasi sp ³ .

Rumusnya menunjukkan rasio ion dalam keadaan anhidrida, yang sama dengan 1: 1. Namun, ini hanya berlaku untuk anhidrida.

Dalam kasus natrium hipoklorit terhidrasi -salah satu bentuk paling stabil untuk garam ini-, rumus kimianya adalah NaClO · 5H ₂ O.

Di mana letaknya?

NaClO adalah produk sintetis dan, karena reaktivitasnya, hanya ditemukan di wilayah lokal di mana ia digunakan, terutama di air limbah, tanah atau bahkan emanasi air minum.

Ion klorida melimpah dalam tubuh manusia, yang dapat berpartisipasi dalam reaksi redoks yang menghasilkan natrium hipoklorit di dalam tubuh.

Bagaimana caranya?

Sepanjang sejarah NaClO telah disiapkan dengan berbagai metode. Yang paling sederhana terdiri dari larutan klorin dalam air, atau dalam larutan Na ₂ CO ₃ yang membebaskan CO ₂ melalui aksi asam hipoklorit (HClO).

Metode lain menggunakan air garam laut sebagai bahan baku melalui proses elektrolitik. Dengan pengadukan mekanis yang efisien, Cl ₂ dan NaOH yang dihasilkan oleh NaCl dan air bereaksi dan menjadi NaClO:

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

Saat ini proses Hooker memproduksi senyawa ini dalam skala besar, yang terdiri dari versi perbaikan dari metode sebelumnya yang dijelaskan.

Aplikasi

- Sodium hipoklorit digunakan sebagai bahan pemutih pada tekstil, deterjen yang menggabungkannya dan dalam industri kertas.

- Penggunaannya sebagai agen bakterisida dan disinfektan sangat luas, digunakan dalam pemurnian air dan dalam perawatan air limbah.

- Kegunaannya dalam mendisinfeksi peralatan yang digunakan dalam penyiapan makanan dan dalam pemrosesan buah dan sayuran. Demikian juga, digunakan dengan fungsi disinfektan yang sama dalam produksi jamur, sapi, babi, dan unggas.

- Sodium hipoklorit digunakan dalam industri minyak pada tahap pemurnian.

- Di rumah, kapasitas pemutih natrium hipoklorit digunakan untuk mencuci pakaian putih, dan tindakan disinfektan untuk membersihkan kamar mandi, lantai, dll.

- Sodium hipoklorit digunakan dalam terapi endodontik, khususnya dalam perawatan saluran akar gigi. Dalam perawatan ini, larutan Dakin (0.5% ClONE) digunakan, yang menjaga jaringan vital gigi dengan melarutkan jaringan nekrotik.

Properti

Larutan natrium hipoklorit pada suhu kamar tidak berwarna dan memiliki bau klorin yang manis. Sifat fisiknya bervariasi tergantung pada konsentrasi garam yang terlarut dalam air. Semuanya memiliki warna kuning.

Melalui teknik kristalisasi, NaClO padat · 5H ₂ O diperoleh dari larutan ini , yang kristalnya berwarna hijau pucat.

Garam terhidrasi ini memiliki berat molekul sekitar 164 g / mol, kepadatan 1,11 g / mL, sangat larut dalam air dan terurai pada suhu 101 ºC. NaClO · 5H ₂ O juga sensitif terhadap reaksi anhidrida yang sama.

Mengapa garam pentahidrasi? Saat NaClO mengkristal dalam lingkungan berairnya, molekul air menyelimuti ion dalam bola air.

Tiga dari molekul ini dapat dianggap berinteraksi dengan pasangan elektron Cl yang tidak terbagi: satu membentuk ikatan hidrogen dengan O, dan yang terakhir tertarik ke Na.

Namun, studi yang difokuskan pada struktur kristal padatan inilah yang memiliki jawaban benar untuk pertanyaan ini.

Keseimbangan air

Anion ClO ^- berpartisipasi dalam kesetimbangan hidrolisis berikut:

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

Jika keasaman larutan meningkat, kesetimbangan bergeser ke kiri, menghasilkan HClO.

Asam ini bahkan lebih tidak stabil daripada hipoklorit, dan karena itu penguraiannya menurunkan konsentrasi zat aktif. Jika pH basa (lebih besar dari 11), ini menjamin keberadaan ClO ^- dan umur produk.

Namun, alkalinitas yang berlebihan memicu masalah lain dalam aplikasi Anda. Misalnya, larutan NaClO yang sangat dasar merusak pakaian, bukan hanya memutihkannya.

Demikian juga, dalam media berair, HClO juga diubah menjadi klorin, yang menjelaskan pewarnaan kuning pada larutan berikut:

HClO (aq) <=> Cl ₂ (g) + H ₂ O (l)

Disproporsi

Atom klorin dalam natrium hipoklorit memiliki bilangan oksidasi +1, hanya membutuhkan dua elektron untuk menyelesaikan oktet valensinya.

Sebaliknya, konfigurasi elektroniknya adalah 3s ² 3p ⁵ , dan ia juga dapat mengosongkan semua elektron dari orbital «p» yang lebih energik.

Hal ini menyebabkan hipoklorit mengalami reaksi yang tidak proporsional dalam ion dengan bilangan oksidasi +1 dan +5:

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

Reaksi dalam larutan air ini dipercepat dengan peningkatan suhu dan konsentrasi hipoklorit. Demikian juga, reaksi berlangsung melalui mekanisme berbeda yang dikatalisis oleh cahaya dan oksida logam dari tembaga, nikel dan kobalt:

2NaOCl (aq) => O ₂ (g) + 2NaCl (aq)

NaClO anhidrat tidak proporsional pada kecepatan yang jauh lebih cepat, bahkan meledak.

Agen pengoksidasi

Atom klorin dapat menerima elektron dari spesies negatif (nukleofilik). Anhidrida adalah zat pengoksidasi yang kuat, yang mereduksi dirinya menjadi anion klorida (Cl ^- ).

Dalam kasus NaClO · 5H ₂ O, diperkirakan bahwa molekul air mencegah sebagian ClO ^{- dari} mengalami serangan nukleofilik.

Namun, mengingat linieritas struktural ClO ^- , molekul air ini tidak cukup memperlambat "serangan" pada atom Cl, karena alasan inilah natrium hipoklorit merupakan agen pengoksidasi yang kuat.

Referensi

1. Wikipedia. (2018). Natrium hipoklorit. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: en.wikipedia.org
2. Francisco J. Arnaiz. (2016). Eksperimen untuk Laboratorium Kimia Anorganik Hijau. Departemen Kimia, Universitas Burgos, Spanyol.
3. Buku Kimia. (2017). Natrium hipoklorit. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: chemicalbook.com
4. Brian Clegg. (9 Maret 2016). Natrium hipoklorit. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: chemistryworld.com
5. OxyChem. (Desember 2014). Buku Pegangan Sodium Hipoklorit. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: oxy.com
6. Azchemistry (18 April 2017). 10 Penggunaan Sodium Hipoklorit dalam Kehidupan Sehari-hari - Laboratorium - Rumah Sakit. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: azchemistry.com
7. PubChem. (2018). Natrium Hipoklorit. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.