Hidróxido de sodio

**Propiedades**

Xerais
Nome	Hidróxido de sodio
Outros nomes	Hidróxido sódico Sosa cáustica Lixivia de sosa
Fórmula química	NaOH
Aparencia	Escamas, lentellas ou perliñas brancas.
Basicidade (pK_b)	0,2
Físicas
Masa molar	40,0 g/mol
Punto de fusión	596 K (323 °C)
Punto de ebulición	1390 K (1663 °C)
Densidade	2,1 ×10³kg/m³ (2,1 g/cm³)
Solubilidade	111 g/100 mL de auga (a 20 °C)
Compostos relacionados	NaCl, NaF, Na₂SO₄; KOH NH₄OH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃
Seguridade
Catalogado como:	Cáustico
MSDS	External MSDS
Número CAS	[1310-73-2]
As propiedades sen referencia veñen dadas en condicións estándar(100 kPa, 25 °C), a non ser que se indique outra cousa.

O hidróxido de sodio (Na O H), tamén coñecido como sosa cáustica, é unha base cáustica. É amplamente utilizado na industria, sobre todo como base forte, na fabricación de pasta de papel, na industria téxtil, na potabilización da auga, e na industria dos deterxentes. A produción mundial en 1998 era duns 45 millóns de toneladas. É tamén a base máis comunmente empregada nos laboratorios químicos.

Características xerais

O hidróxido de sodio puro é un sólido branco, dispoñible en lentellas, escamas, ou perliñas, e tamén en disolución ó 50%. É moi delicuescente e tamén absorbe facilmente dióxido de carbono do aire, polo que debe ser almacenado en envases selados hermeticamente. É moi soluble en auga con liberación de calor. Tamén se disolve en etanol e metanol, aínda que exhibe unha solubilidade máis baixa nestes disolventes que o hidróxido de potasio. É insoluble en dietil éter e outros disolventes non polares. Unha disolución de hidróxido de sodio deixará unha mancha amarela sobre tela ou papel.

Propiedades químicas

O hidróxido de sodio é un composto iónico, que conten os ións sodio e hidróxido. O ión hidróxido fai do hidróxido de sodio unha base forte coa que reaccionan os ácidos formando auga e os sales correspondentes, por exemplo, co ácido clorhídrico, formase cloruro de sodio:

NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)

En xeral tales reaccións represéntanse por unha ecuación iónica neta simple: OH⁻ (aq) + H⁺ (aq) → H₂O

Este tipo de reacción é moi exotérmica cando se utiliza un ácido forte. Tales reaccións ácido-base poden utilizarse para titulacións, sendo esta a maneira máis común de determinar a concentración de ácidos. Ademais da xa mencionada reacción co dióxido de carbono, o hidróxido de sodio reacciona tamén con outros óxidos ácidos; por exemplo co dióxido de xofre (SO₂) reacciona totalmente. Estas reaccións son de uso frecuente para eliminar os gases ácidos prexudiciais (como SO₂ e H₂S) e previr a súa emisión á atmosfera. :

2 NaOH + CO₂ → Na_{2_CO₃} + H₂O

O hidróxido de sodio reacciona lentamente co vidro formándose silicato de sodio, así que os empalmes de cristal e as chaves de paso expostas ao NaOH teñen tendencia a soldarse. Reactores químicos, conducións e aparatos de vidro son danados pola exposición ao hidróxido de sodio, especialmente en quente.

O hidróxido de sodio non ataca ao ferro nin ao cobre, pero moitos outros metais, por exemplo aluminio, zinc e titanio son atacados rapidamente. En 1986, no Reino Unido, un tanque de aluminio foi utilizado equivocamente para transportar a disolución de hidróxido de sodio ao 25%, causando dano ó tanque. Pola mesma razón as cazarolas de aluminio non se deben limpar con lixivia. :

2 Al (s) + 6 NaOH (aq) → 3 H₂ (g) + 2 Na₃AlO₃ (aq)

Moitos non metais tamén reaccionan co hidróxido de sodio, dando sales. Por exemplo o fósforo forma hipofosfito de sodio, mentres que o silicio da silicato de sodio. A diferenza do NaOH, os hidróxidos da meirande parte dos metais son insolubles, e polo tanto o hidróxido de sodio pódese utilizar para precipitar os hidróxidos do metal. Un deses hidróxidos é o hidróxido de aluminio, utilizado como xel floculante para filtrar e eliminar partículas materiais no tratamento de augas. O hidróxido de aluminio prepárase na planta de tratamento pola reacción do sulfato de aluminio co NaOH:

6NaOH (aq) + Al₂ (SO₄) ₃ (aq) → 2 Al (OH) ₃ (s) + 3 Na₂SO₄ (aq)

O hidróxido de sodio reacciona facilmente cos ácidos carboxílicos para formar os sales correspondentes, e é mesmo unha base bastante forte como para formar sales co fenol O NaOH pode ser utilizado tamén como base indutora da hidrólise de ésteres (saponificación), de amidas e de haluros de alquilo. Agora ben, a baixa solubilidade do NaOH en disolventes orgánicos fai que moitas veces se empregue o KOH máis ca el.

Hidrólise básica dun éster (saponificación)

Fabricación

En 1998, a produción total no mundo era dunhas 45 millóns de toneladas, das que 14 correspondéronlle a Norteamérica e Asia e 10 millóns a Europa.

Métodos de produción

O hidróxido de sodio prodúcese (xunto co cloro e o hidróxeno) por electrólise dunha disolución acuosa de cloruro de sodio. O hidróxido de sodio acumúlase no cátodo, onde a auga dá lugar a hidróxeno gas e o ión hidróxido:

2 Na⁺ + 2 H₂O de + 2 e⁻ → H₂ + 2NaOH

Para producir NaOH é preciso evitar a reacción do NaOH co cloro. Isto faise tipicamente dunha das tres formas que seguen, das que o proceso da célula de membrana é, economicamente, o máis viábel.

Proceso da célula de mercurio; O sodio metal forma unha amálgama co mercurio situado no cátodo; este sodio faise reaccionar despois con auga obténdose NaOH. Houbo preocupacións por verteduras de mercurio, aínda que as plantas modernas adoitan ser seguras.
Proceso da célula de diafragma; utiliza un cátodo de aceiro, e a reacción do NaOH co Cl₂ evítase empregando un diafragma poroso.
Proceso da célula de membrana; Este proceso é similar ao proceso da célula de diafragma, con membrana elaborada co copolímero Nafion, para separar as reaccións do cátodo e do ánodo. É menos custosa que o proceso da célula de diafragma, e produce un NaOH de máis alta calidade.

Un vello método para a produción do hidróxido de sodio era o proceso de LeBlanc, para a produción de carbonato de sodio. Este método xa non se utiliza, pero axudou a establecer o hidróxido de sodio como produto químico importante.

Usos

Un dos usos máis frecuentes no hidróxido de sodio é que con este se pode medir a concentración dos ácidos.

Aplicacións xerais

O hidróxido de sodio é a base forte de máis uso na industria química. Emprégase especialmente como disolución acuosa. Utilízase para reaccións químicas que necesiten o ión hidróxido e tamén para a neutralización de materiais ácidos. Pode ser utilizado tamén como neutralizante no refino do petróleo

Experimento

O hidróxido de sodio utilizouse xunto co zinc para a creación dos “peniques de ouro”. Férvese un penique ou unha moeda de 5 céntimos de euro nunha disolución de NaOH xunto cun pouco de zinc granulado, a cor do penique cambiará a cor prata en cerca de 45 segundos. Sostense entón o penique na lapa dun mecheiro durante algúns segundos e cambia a súa cor a dourada. A razón de que suceda isto é que o zinc granulado disólvese no NaOH para formar Zn (OH) ₄^2-. Este ión, o zincato redúcese a cinc metálico na superficie de cobre do penique. O zinc e o cobre cando son quentados á elevada temperatura da lapa dan latón, de cor dourada.

Uso en análise químico

Dentro da química analítica, as disolucións do hidróxido de sodio son de uso frecuente para medir a concentración de ácidos; titulación. Posto que o NaOH non é un patrón primario, as disolucións deben estandardizarse por titulación contra un estándar, por exemplo ftalato de hidróxeno e potasio. (As buretas nas que se use NaOH deben aclararse inmediatamente despois do uso para evitar que a chave de paso se bloquee ó soldarse)

Fabricación de xabón

A fabricación do xabón por saponificación usando hidróxido de sodio é o proceso máis tradicional. Os árabes comezaron a producir xabón deste xeito no século VII, e o mesmo proceso básico aínda se emprega hoxe.

O biodiesel

O hidróxido de sodio utilízase como catalizador para a fabricación de biodiesel, por transesterification de metanol e de triglicéridos. Trabállase con hidróxido de sodio anhidro, porque a auga daría a volta o proceso e transformaría a graxa en xabón . O NaOH utilízase máis a miúdo que o hidróxido de potasio porque custa menos, e é necesaria unha cantidade menor para os mesmos resultados. Outra alternativa é o silicato de sodio.

Augaforte de aluminio

O aluminio disólvese debido ao ataque do hidróxido de sodio. Isto pode ser útil en gravar ao augaforte láminas de aluminio que pasan de puídas a satinadas.

Preparación de alimentos

As utilizacións alimenticias das disolucións de NaOH, (lixivias) inclúen o lavado e a peladura química de froitas e vexetais, procesamento do cacao, procesando, produción da cor caramelo, escaldado de aves de curral, procesado de xeados. As olivas empápanse a miúdo en lixivia de sosa para abrandalas. Alimentos especificamente procesados con lixivia de sosa inclúen:

Un manxar escandinavo de pescado, coñecido como lutefisk (de lut, lixivia, e fisk, peixe).
Millo tratado con disolucións de hidróxido de sodio fai que aumente de tamaño e poida ser procesados máis a fondo e salgado e cociñado en aceite quente permite formar "noces de millo".
Os pretzeles alemáns están escalfados nunha disolución de hidróxido de sodio na que se ferven antes de cocelos no forno, o que contribúe a súa codia única.

Veterinaria

O hidróxido de sodio emprégase para disolver restos animais, como cornos, escamas ou pelos.

Aplicacións domésticas

O hidróxido de sodio utilizase no fogar como un axente para desentullar tubos. Emprégase como produto sólido seco ou como xel. O mecanismo químico empregado é a conversión da graxa nunha forma de xabón que desta maneira é soluble en auga polo que será arrastrado por un chorro de auga. Substancias complexas, como proteínas e pelos tamén se descompoñen por este método. Estes desentulladores son altamente cáusticos e deben ser manexados con coidado. (véxanse as precaucións).

Precaucións

Ao manexar hidróxido de sodio é especialmente importante a protección de mans e ollos, polo que está recomendado o emprego de luvas e lentes protectoras polo perigo de causar queimaduras químicas, con lesión permanente, cicatrices ou cegueira. Un mantelo de PVC tamén está recomendado cando se utilizan as disolucións concentradas ou a forma sólida.

Debe ser almacenado lonxe de ácidos fortes, por exemplo do H₂SO₄. Pode crear bastante calor como para prender lume en substancias inflamables (por exemplo alcohois), así que debe ser agregado lentamente dentro dos procesadores de produción de biodiesel. O vinagre é un ácido suave que neutralizará as disolucións de NaOH, que é unha base forte, pero non se emprega vinagre nin ningún outro ácido para neutralizar unha base forte que tivese entrado en contacto coa pel; porque este proceso xerará calor e causará ademais unha queimadura por calor. Se as salpicaduras de lixivia de sosa entran en contacto coa pel, aclarar ben con cantidades copiosas de auga.

Véxase tamén

Ligazóns externas