Il solfato di sodio è un composto cristallino bianco con la formula Na2SO4. Viene utilizzato nell’industria dei detergenti, della produzione della carta e del vetro come riempitivo, agente essiccante e antischiuma.
| Nome IUPAC | Solfato disodico |
| Formula molecolare | Na2SO4 |
| numero CAS | 7757-82-6 |
| Sinonimi | Solfato disodico, solfato di sodio anidro, solfato di sodio |
| InChI | InChI=1S/2Na.H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2 |
Massa molare Na2So4
Il solfato di sodio ha una massa molare di 142,04 g/mol. È un composto ionico composto da due cationi sodio (Na+) e un anione solfato (SO42-). La massa molare viene calcolata sommando le masse atomiche di tutti gli atomi in una molecola di solfato di sodio. In questo caso abbiamo due atomi di sodio con una massa di 22,99 g/mol ciascuno, un atomo di zolfo con una massa di 32,06 g/mol e quattro atomi di ossigeno con una massa di 15,99 g/mol ciascuno. Sommandoli insieme otteniamo la massa molare del solfato di sodio.
Punto di ebollizione del solfato di sodio
Il solfato di sodio ha un punto di ebollizione elevato di 1.429 ° C (2.604 ° F). Ciò è dovuto alla natura ionica del composto, che crea forti forze di attrazione elettrostatiche tra gli ioni sodio caricati positivamente e gli ioni solfato caricati negativamente. Per superare queste forze è necessaria una grande quantità di energia, motivo per cui il punto di ebollizione del solfato di sodio è così alto.
Punto di fusione del solfato di sodio
Il punto di fusione del solfato di sodio varia a seconda del contenuto di acqua. Il solfato di sodio anidro (senza acqua) ha un punto di fusione di 884°C (1.623°F). Tuttavia, il solfato di sodio decaidrato (con dieci molecole d’acqua) si scioglie a una temperatura inferiore di 32,4°C (90,3°F). La presenza di molecole d’acqua nella struttura cristallina del solfato di sodio decaidrato indebolisce i legami ionici tra gli ioni sodio e solfato, riducendo il punto di fusione.
Densità del solfato di sodio g/ml
La densità del solfato di sodio varia a seconda della sua forma. Il solfato di sodio anidro ha una densità di 2,664 g/cm3, mentre il solfato di sodio decaidrato ha una densità di 1,464 g/cm3. La differenza di densità è dovuta alla presenza di molecole d’acqua nella struttura cristallina del decaidrato, che ne aumenta il volume e ne diminuisce la densità.
Peso molecolare del solfato di sodio
Il peso molecolare del solfato di sodio è 142,04 g/mol. Questa è la massa di una molecola di solfato di sodio, composta da due ioni sodio e uno ione solfato.
Struttura del solfato di sodio
Il solfato di sodio ha una struttura cristallina costituita da unità ripetitive di ioni sodio e solfato. Lo ione solfato è un tetraedro con quattro atomi di ossigeno agli angoli e un atomo di zolfo al centro. Lo ione sodio è una piccola sfera situata tra gli ioni solfato. La struttura cristallina del solfato di sodio può variare a seconda del contenuto di acqua. Il solfato di sodio anidro ha una struttura cristallina diversa rispetto al solfato di sodio decaidrato.
Formula di solfato di sodio
La formula chimica del solfato di sodio è Na2SO4. Ciò significa che ciascuna molecola di solfato di sodio contiene due ioni sodio (Na+) e uno ione solfato (SO42-). La formula rappresenta il rapporto intero più semplice tra gli atomi in una molecola del composto.
| Aspetto | Solido cristallino bianco |
| Peso specifico | 2.664 g/cm3 (anidro), 1.464 g/cm3 (decaidrato) |
| Colore | Bianco |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 142,04 g/mole |
| Densità | 2.664 g/cm3 (anidro), 1.464 g/cm3 (decaidrato) |
| Punto di fusione | 884°C (anidro), 32,4°C (decaidrato) |
| Punto di ebollizione | 1.429°C |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | 44,1 g/100 ml (anidro), 47,6 g/100 ml (decaidrato) |
| Solubilità | Solubile in acqua, insolubile in etanolo |
| Pressione del vapore | 0,01 mmHg a 20°C |
| Densità del vapore | Non applicabile |
| pKa | 1°: 2.01, 2°: 7.20, 3°: 9.41 |
| pH | 9-11 (soluzione al 10%) |
Sicurezza e pericoli del solfato di sodio
Il solfato di sodio è generalmente considerato sicuro da usare, ma in determinate circostanze può causare irritazione o danni. Può irritare la pelle, gli occhi e il sistema respiratorio per contatto o inalazione. L’ingestione di grandi quantità può provocare nausea, vomito e diarrea. Può anche essere dannoso per la vita acquatica se rilasciato nei corsi d’acqua. Il solfato di sodio non è considerato un materiale infiammabile o esplosivo. Tuttavia, se riscaldato o esposto a temperature elevate, può rilasciare fumi tossici. È importante seguire le corrette procedure di manipolazione, indossare dispositivi di protezione e conservare il solfato di sodio in un luogo sicuro.
| Simboli di pericolo | Nessuno |
| Descrizione della sicurezza | S24/25: Evitare il contatto con la pelle e gli occhi. S36/37: Indossare indumenti e guanti protettivi adeguati. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | ONU 2118 |
| Codice SA | 2833.11.00 |
| Classe di pericolo | Non pericoloso |
| Gruppo di imballaggio | Non applicabile |
| Tossicità | LD50 (orale, ratto): 5.900 mg/kg |
Metodi per la sintesi del solfato di sodio
Esistono diversi metodi per sintetizzare il solfato di sodio, inclusa la reazione del cloruro di sodio con acido solforico o la reazione dell’idrossido di sodio con acido solforico.
Per produrre solfato di sodio, la reazione del cloruro di sodio e dell’acido solforico genera solfato di sodio e gas di acido cloridrico. Il processo riduce al minimo i fumi nocivi eseguendo la reazione esotermica in condizioni controllate. Successivamente la soluzione viene filtrata prima dell’evaporazione per produrre cristalli di solfato di sodio.
La sintesi del solfato di sodio prevede anche la combinazione di acido solforico e idrossido di sodio per formare solfato di sodio e acqua. La reazione è esotermica e richiede un’attenta manipolazione per evitare traboccamenti. Dopo aver filtrato la miscela, la soluzione risultante viene sottoposta ad evaporazione per produrre cristalli di solfato di sodio.
Un altro metodo prevede la reazione del carbonato di sodio con l’acido solforico, producendo solfato di sodio, acqua e anidride carbonica. Questo metodo richiede l’uso di una cappa aspirante a causa del rilascio di fumi tossici. La soluzione viene quindi filtrata ed evaporata per ottenere cristalli di solfato di sodio.
Anche altri processi industriali, come la produzione di rayon, detergenti e vetro, producono solfato di sodio come sottoprodotto. Questi processi producono solfato di sodio come rifiuto, che può essere purificato e riutilizzato per altri scopi.
Usi del solfato di sodio
Il solfato di sodio ha una vasta gamma di usi in vari settori, tra cui:
- Detersivi: utilizzati come riempitivo nei detersivi in polvere, contribuiscono ad aumentare il volume e migliorare il flusso del prodotto.
- Vetro: utilizzato come fondente nella produzione del vetro, contribuisce a ridurre il punto di fusione e migliorare la trasparenza del prodotto finale.
- Tessili: utilizzati nella produzione di fibre sintetiche, come il rayon, per migliorare la resistenza e la durata del materiale.
- Carta: utilizzata come agente spappolante nella produzione di carta, aiuta a scomporre le fibre del legno e rimuovere le impurità.
- Cibo: utilizzato come additivo alimentare, principalmente come addensante ed emulsionante negli alimenti trasformati.
- Prodotti farmaceutici: utilizzati nella produzione di alcuni farmaci, come i lassativi, per aiutare a trattare la stitichezza.
- Prodotti chimici: utilizzati nella produzione di vari prodotti chimici, tra cui solfuro di sodio, silicato di sodio e bicarbonato di sodio.
- Trattamento dell’acqua: utilizzato negli impianti di trattamento dell’acqua per rimuovere gli ioni di calcio e magnesio dall’acqua dura.
- Trivellazione petrolifera: utilizzato nella trivellazione petrolifera come agente di ponderazione, contribuendo a controllare la densità del fluido di perforazione.
Domande:
D: Qual è la formula del solfato di sodio?
R: La formula chimica del solfato di sodio è Na2SO4.
D: Cos’è il solfato di sodio?
R: Il solfato di sodio è un solido cristallino bianco comunemente utilizzato in una varietà di applicazioni industriali, tra cui detergenti, vetro, tessuti, carta e alimenti.
D: Il solfato di sodio è acido o basico?
R: Il solfato di sodio non è né acido né basico; è un composto neutro.
D: Di che colore è il solfato di sodio? R: Il solfato di sodio è un solido cristallino bianco e quindi è incolore.