این مقاله در مورد معادله متعادل اسید سیتریک و هیدروکسید سدیم، اهمیت آن و مفاهیم مرتبط صحبت می کند. بیایید شروع به یادگیری کنیم.

معادله متعادل اسید سیتریک و هیدروکسید سدیم

برای بررسی واکنش و معادله متعادل اسید سیتریک و NaOH و نظریه‌های مرتبط، اجازه دهید ابتدا اصول هر دو شرکت‌کننده در این واکنش را به همراه برخی تعاریف مرور کنیم.

اسید سیتریک

اسید سیتریک (C6H8O7):

این یکی از رایج ترین اسیدهای آلی است و به دو شکل مونوهیدرات (با آب) یا بی آب (بدون آب) وجود دارد. با فرمول های شیمیایی C6H8O7 (سه گروه عاملی کربوکسیلیک اسید) و یک اسید تری پروتیک است .به این معنی است که در حالت واکنش سه پروتون (یون H+) از خود خارج می کند.

ساختار مولکولی کریستالی مونوکلینیک دارد و به صورت جامد کریستالی سفید رنگ ظاهر می شود. مزه آن بی بو و ترش است و به راحتی در مرکبات یافت می شود. در صنایع، از فرآیند تخمیر تولید می‌شود که شامل استفاده از میکروارگانیسم‌ها (مانند آسپرژیلوس نیجر) برای انجام تخمیر است. این یک اسید ضعیف است و در آب با مقدار pH 2.2 تا 3.5 (محلول 10٪) یون H+ ایجاد می کند.

هیدروکسید سدیم (NaOH):

NaOH یا هیدروکسید سدیم که به نام لیمو و سود سوزآور نیز شناخته می شود. یک ترکیب معدنی یونی جامد است که به عنوان یک باز قوی و یک قلیایی شناخته می شود. در ساختار مولکولی ساده آن فقط سدیم Na+ و هیدروکسید OH- وجود دارد و خود را به عنوان یکی از ساده ترین هیدروکسیدها معرفی می کند. این پایه خود را به عنوان یک ترکیب بسیار مهم و متداول می یابد .برای بسیاری از فرآیندهای انجام شده در محیط های آزمایشگاهی و تجاری بسیار مهم است.

سدیم هیدروکسید در دسته بازهای قوی قرار می گیرد به این معنی که تمایل زیادی به اهدای یون هیدروکسید (OH-) در محلول های آبی دارد. این پایه معمولاً از یک فرآیند سنتز صنعتی کاملاً شناخته شده به نام فرآیند کلرآلکالی تولید می شود. که شامل الکترولیز کلرید سدیم (NaCl) برای تولید NaOH است.

واکنش NaOH و اسید سیتریک:

اول از همه، این واکنش یک نمونه کلاسیک از واکنش خنثی سازی است .که در آن اسید و باز واکنش می دهند تا نمک ها به اضافه آب را تشکیل دهند. در یک واکنش خنثی سازی، یک باز قوی با یک اسید ضعیف واکنش می دهد (و بالعکس) تا نمک خود را همراه با آب دفع کند. در خنثی سازی اسید سیتریک، هیدروکسید سدیم یا NaOH با C6H8O7 واکنش داده و سیترات سدیم Na3C6H5O7 را همراه با آب تشکیل می دهد. معادله متعادل اسید سیتریک و NaOH به صورت زیر بیان می شود:

C6H8O7 + 3NaOH → 3H2O + Na3C6H5O7

توجه داشته باشید که واکنش شامل سه مولکول NaOH برای ترکیب با یک مول اسید سیتریک است. این واکنش شامل یک سری پروتون اهدایی از اسید سیتریک به یک یون هیدروکسید از سه مولکول هیدروکسید سدیم است. از آنجایی که اسید سیتریک یک اسید تری کروتیک است.می تواند سه پروتون اهدا کند.در اولین اهدا، پروتون ها از این اسید منتقل می شوند تا آب و نمک سدیم یون سیترات را تشکیل دهند. به دنبال این، پروتون های دوم و سوم نیز به روشی مشابه دفع می شوند و آب و سیترات سدیم بیشتری تشکیل می دهند. در معادله متعادل اسید سیتریک و NaOH، می‌توان دید که سه مولکول آب تشکیل می‌شود .که می‌توان با این سری از اهدای پروتون از اسید استیک توضیح داد.

کاربرد واکنش اسید سیتریک و NaOH:

هر دو به شدت در صنعت برای اهداف مختلف استفاده می شوند .که در آن تنظیم pH و استفاده از آنها به عنوان عوامل بافر رایج تر است. هر دو برای تنظیم pH (در محدوده معین) در غذاها و نوشیدنی‌های معمولی استفاده می‌شوند تا در اثر فعالیت باکتری‌ها و سایر میکروبی‌ها خراب نشوند. بسیاری از فرمولاسیون های دارویی از هر دوی این عوامل همراه با نمک سیترات سدیم به دلیل نقش بافری آنها در فرآیندهای تولید شیمیایی استفاده می کنند. علاوه بر این، برنامه تنظیم pH آنها نیز در فرآیندهای تصفیه و فیلتراسیون آب، تولیدات آرایشی و بهداشتی و بسیاری از بخش‌های صنعتی بسیار مفید است.

نتیجه:

از معادله متعادل اسید سیتریک و سدیم که در این مقاله بیان شد و مورد بحث قرار گرفت . می‌توان نتیجه گرفت که سه مول هیدروکسید سدیم در این واکنش خنثی‌سازی دخالت دارند. که یک مول اسید سیتریک را خنثی می‌کند و یک نمک سدیم و سه مول آب را از بین می‌برد. به عنوان مواد شیمیایی حاصل واکنش و محصولات حاصل از آن کاربردهای طولانی در صنعت فعلی پیدا می کند.