Acetato de sodio
Acetato de sodio, CH3COONa, también abreviado NaOAc, es la sal sódica del ácido acético. Esta sal delicuescente incolora tiene una amplia gama de usos.
Aplicaciones
Biotecnología
El acetato de sodio se utiliza como fuente de carbono para el cultivo de bacterias. El acetato de sodio también es útil para aumentar los rendimientos del aislamiento de ADN mediante precipitación con etanol.
Industrial
El acetato de sodio se utiliza en la industria textil para neutralizar las corrientes de desechos de ácido sulfúrico y también como fotorresistente cuando se usan tintes de anilina. También es un agente decapante en el curtido al cromo y ayuda a impedir la vulcanización del cloropreno en la producción de caucho sintético. En el procesamiento de algodón para almohadillas de algodón desechables, se utiliza acetato de sodio para eliminar la acumulación de electricidad estática.
Longevidad del hormigón
El acetato de sodio se utiliza para mitigar el daño causado por el agua al concreto al actuar como un sellador de concreto, al mismo tiempo que es ambientalmente benigno y más barato que la alternativa epóxica comúnmente utilizada para sellar el concreto contra la permeación del agua.
Comida
El acetato de sodio se puede añadir a los alimentos como condimento, a veces en forma de diacetato de sodio, un complejo uno a uno de acetato de sodio y ácido acético, dado el número E E262. A menudo se usa para darle a las papas fritas un sabor a sal y vinagre, y puede usarse como sustituto del vinagre en las papas fritas, ya que no agrega humedad al producto final. El acetato de sodio (anhidro) se usa ampliamente como agente para prolongar la vida útil y como agente de control del pH. Es seguro comer en baja concentración.
Solución tampón
Una solución de acetato de sodio (una sal básica del ácido acético) y ácido acético puede actuar como tampón para mantener un nivel de pH relativamente constante. Esto es útil especialmente en aplicaciones bioquímicas donde las reacciones dependen del pH en un rango ligeramente ácido (pH 4-6).
Almohadilla térmica
El acetato de sodio también se utiliza en almohadillas de calefacción, calentadores de mano y hielo caliente. Una solución supersaturada de acetato de sodio en agua se suministra con un dispositivo para iniciar la cristalización, un proceso que libera calor sustancial.
Los cristales de acetato de sodio trihidrato se funden a 58–58,4 °C (136,4–137,1 °F) y se disuelven en el agua de cristalización. Cuando se calientan más allá del punto de fusión y posteriormente se dejan enfriar, la solución acuosa se sobresatura. Esta solución es capaz de enfriarse a temperatura ambiente sin formar cristales. Al presionar un disco de metal dentro de la almohadilla térmica, se forma un centro de nucleación, lo que hace que la solución vuelva a cristalizar en acetato de sodio trihidrato sólido. El proceso de cristalización es exotérmico. El calor latente de fusión es de aproximadamente 264 a 289 kJ/kg. A diferencia de algunos tipos de compresas térmicas, como las que dependen de reacciones químicas irreversibles, una compresa térmica de acetato de sodio se puede reutilizar fácilmente sumergiendo la compresa en agua hirviendo durante unos minutos, hasta que los cristales se disuelvan por completo, y dejando que la compresa se disuelva lentamente. enfriar a temperatura ambiente.
Preparación
Para uso en laboratorio, el acetato de sodio es económico y generalmente se compra en lugar de sintetizarse. A veces se produce en un experimento de laboratorio mediante la reacción del ácido acético, comúnmente en una solución al 5-8% conocida como vinagre, con carbonato de sodio ("bicarbonato de sodio"), bicarbonato de sodio ("bicarbonato de sodio" soda"), o hidróxido de sodio ("lejía" o "sosa cáustica"). Cualquiera de estas reacciones produce acetato de sodio y agua. Cuando se utiliza como reactivo un compuesto que contiene iones carbonato y sodio, el anión carbonato del bicarbonato o carbonato de sodio reacciona con el hidrógeno del grupo carboxilo (-COOH) en el ácido acético, formando ácido carbónico. El ácido carbónico se descompone fácilmente en condiciones normales en dióxido de carbono gaseoso y agua. Esta es la reacción que se está produciendo en el conocido "volcán" que ocurre cuando se combinan los productos del hogar, bicarbonato de sodio y vinagre.
- CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2CO
3 - H2CO
3 → CO
2 + H
2O
Industrialmente, el acetato de sodio trihidrato se prepara haciendo reaccionar ácido acético con hidróxido de sodio usando agua como solvente.
- CH3COOH + NaOH → CH3COONA + H2O.
Para fabricar industrialmente acetato de sodio anhidro se utiliza el Proceso Niacet. Los lingotes de sodio metálico se extruyen a través de una matriz para formar una cinta de sodio metálico, generalmente bajo una atmósfera de gas inerte como N2 y luego se sumergen en ácido acético anhidro.
- 2 CH3COOH + 2 Na →2 CH3COONA + H2.
El gas hidrógeno normalmente es un subproducto valioso.
Estructura
La estructura cristalina del acetato de sodio anhidro se ha descrito como capas alternas de carboxilato de sodio y grupos metilo. La estructura del trihidrato de acetato de sodio consiste en una coordinación octaédrica distorsionada en el sodio. Los octaedros adyacentes comparten aristas para formar cadenas unidimensionales. Los enlaces de hidrógeno en dos dimensiones entre los iones de acetato y el agua de hidratación unen las cadenas en una red tridimensional.
| Grado de hidratación | Anhydrous | Trihydrate |
|---|---|---|
| Coordinación de Na |  |  |
| Una agregación sólidamente vinculada |  2D hoja |  Cadena 1D |
| Agregación de vínculos débiles |  hojas apiladas con superficies hidrofóbicas en contacto |  cadenas vinculadas con bonos de hidrógeno (una cadena resaltada en azul claro) |
Reacciones
El acetato de sodio se puede utilizar para formar un éster con un haluro de alquilo como el bromoetano:
- CH3COONa + BrCH2CH3 → CH3COOCH2CH3 + NaBr
El acetato de sodio sufre descarboxilación para formar metano (CH4) en condiciones forzadas (pirólisis en presencia de hidróxido de sodio):
- CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
El óxido de calcio es el catalizador típico utilizado para esta reacción. Las sales de cesio también catalizan esta reacción.