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纯碱

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碳酸钠 [497-19-8](Na2CO3),分子量105.99 。化学品的纯度多在99.5%以上(质量分数),又叫纯碱,但分类属于盐,不属于碱。国际贸易中又名苏打或碱灰。它是一种重要的有机化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。


碳酸钠的水溶液呈强碱性(pH=11.6)且有一定的腐蚀性,能与酸发生复分解反应,也能与一些钙盐、钡盐发生复分解反应。含有结晶水的碳酸钠有3种:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O 和 Na2CO3·10H2O。

稳定性

稳定性较强,但高温下也可分解,生成氧化钠和二氧化碳:

长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳,生成碳酸氢钠,并结成硬块:

碳酸钠的结晶水合物石碱(Na2CO3·10H2O)在干燥的空气中易风化:

热力学函数

在(298.15K,100k)的热力学函数:

状态:s

标准摩尔生成热ΔfHmθ(kJ·mol-1):-1130.8 [1] 

标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol-1):-1048.1 [1] 

标准熵Smθ(J·mol-1·K-1):138.8 [1] 

水解反应

由于碳酸钠在水溶液中水解,电离出的碳酸根离子与水中氢离子结合成碳酸氢根离子,导致溶液中氢离子减少,剩下电离的氢氧根离子,所以溶液pH显碱性。 [2] 

由于碳酸根可以结合水中的质子(即氢离子)生成碳酸氢根和碳酸,并且能结合酸中的质子释放二氧化碳。所以碳酸钠在酸碱质子理论中属于布朗斯特碱。

与酸反应

以盐酸为例。当盐酸足量时,生成氯化钠和碳酸,不稳定的碳酸立刻分

解成二氧化碳和水。这个反应可以用来制备二氧化碳: [3] 

总的化学方程式是:

当盐酸少量时发生如下反应:

碳酸钠与其他种类的酸也能发生类似的反应。

与碱反应

碳酸钠能和氢氧化钙、氢氧化钡等碱发生复分解反应,生成沉淀和氢氧化钠。工业上常用这种反应制备烧碱(俗称苛化法): [4] 

与盐反应

碳酸钠能和钙盐、钡盐等发生复分解反应,生成沉淀和新的钠盐:

由于碳酸钠在水中水解生成氢氧化钠和碳酸,它与某些盐的反应则会推动化学平衡向正方向移动,生成相应的碱和二氧化碳:


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