Fosfato de sódio: estrutura, propriedades, síntese, usos - Ciência - 2023

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o Fosfato de sódio é um sal inorgânico cuja fórmula química é Na₃PO₄. É também chamado de fosfato trissódico (TSP por sua sigla em inglês: Fosfato trissódico), ou fosfato de sódio tribásico, uma vez que carece completamente da capacidade de doar íons de hidrogênio H⁺.

Quando referido de forma plural, fosfatos de sódio, refere-se a todo o compêndio de sais, hidratados ou não, oriundos das interações eletrostáticas entre Na⁺ e o PO₄^3-. Alguns desses sais até consistem em pirofosfatos de sódio ou polímeros inorgânicos que possuem PO₄^3- como um monômero.

É por isso que, a menos que uma especificação seja feita, sempre se referirá ao Na₃PO_4,e não NaH₂PO4, Na₂HPO₄, N / D₄P₂OU₇ nem a qualquer outro sal.

A imagem acima mostra a aparência do fosfato de sódio, que apresenta cristais brancos semelhantes ao sal comum ou de mesa, ou é adquirido como um pó branco de aparência amorfa. Então uma₃PO₄é capaz de formar vários hidratos, sendo Na₃PO₄12h₂Ou o que é mais vendido.

É utilizado principalmente na indústria alimentícia, em detergentes, suplementos esportivos e serve como laxante hiperosmótico.

Estrutura química

A mesma fórmula Na₃PO₄indica que para cada ânion PO₄^3- existem três Na cations⁺. Esses íons podem ser vistos na imagem acima. Observe que o PO₄^3- tem geometria tetraédrica, com seus átomos de oxigênio carregando uma carga ressonante negativa, que atrai Na⁺ do ambiente.

Da mesma forma, a fórmula Na₃PO₄ressalta que é o sal anidro, portanto, não há moléculas de água incluídas em seus cristais. As atrações eletrostáticas entre o Na⁺ e o PO₄^3-eles acabam definindo um cristal branco trigonal. Sua ligação iônica é tal que o Na₃PO₄Tem um ponto de fusão de 1583ºC, consideravelmente superior ao de vários sais.

Tanto o Na⁺ como o PO₄^3- São íons que podem ser altamente hidratados, sem afetar negativamente a estabilidade dos cristais.

É por essa razão que os hidratos também podem se cristalizar; entretanto, seus pontos de fusão são inferiores aos do sal anidro, uma vez que as ligações de hidrogênio intermoleculares na água separam os íons e enfraquecem suas interações. No Na₃PO₄12h₂Ou, por exemplo, seu ponto de fusão é 73,4 ºC, muito inferior ao do Na₃PO₄.

Propriedades

Aparência física

Pode aparecer como cristais brancos definidos ou como um pó ou grânulos da mesma cor. Todas as quantidades físicas expressas abaixo referem-se apenas ao sal anidro Na₃PO₄.

Ponto de fusão

1583 ºC

Ponto de ebulição

100 ºC

Solubilidade em água

14,5 g / 100 mL a 25 ºC, por isso é considerado um fosfato bastante solúvel em água. No entanto, é insolúvel em solventes orgânicos, como etanol e dissulfeto de carbono.

Densidade

2,536 g / cm³ a 17,5 ° C

Estabilidade

É um sólido higroscópico. Portanto, deve ser armazenado de forma que não possa ser exposto à umidade.

pH

É um sal fortemente alcalino. Por exemplo, uma solução aquosa 0,1% deste já tem pH 11,5. Esta propriedade serve para ser usada como aditivo em detergentes.

Síntese

Como o fosfato de sódio é produzido ou sintetizado? Para fazer isso, partimos do ácido fosfórico, H₃PO₄, ou do sal de fosfato diácido de sódio, NaH₂PO₄.

Na grande maioria das sínteses, H₃PO₄. Assim, H é reagido₃PO₄com uma base que neutraliza seus três grupos OH, levando em consideração que este ácido também pode ser escrito como PO (OH)₃.

A base de preferência é o hidróxido de sódio, NaOH (na Alemanha), mas também é viável (e mais barato) usar carbonato de sódio ou carbonato de sódio, Na₂CO₃ (nos Estados Unidos). As equações para ambas as reações de neutralização são:

N / D₂CO₃ + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + CO₂ + H₂OU

N / D₂HPO₄ + NaOH → Na₃PO₄ + H₂OU

Observe que ao usar Na₂CO₃Na não é obtido₃PO₄mas o Na₂HPO₄, que precisará de uma neutralização subsequente. Como o meio de reação é aquoso, o Na cristaliza₃PO₄12h₂Ou então, deve ser calcinado para retirar o seu teor de água e, assim, originar o sal anidro.

Então uma₃PO₄12h₂Ou é caracterizado por "fundir" seus cristais em uma massa compacta difícil de quebrar. Quanto menor o tamanho de seus cristais, mais rápido eles serão calcinados.

Formulários

Alimentos

Nas utilizações de fosfato de sódio, é inevitável a mistura de Na₃PO₄ ou para Na₃PO₄12h₂Ou, já que este é o hidrato mais comercializado. Por exemplo, qualquer um dos dois contribui com íons inofensivos (em teoria) para os alimentos aos quais são adicionados, enriquecendo-os com fosfatos e aumentando sua salinidade ao mesmo tempo.

No sal das carnes, o Na₃PO₄12h₂Ou está incluído para mantê-los frescos por mais tempo durante o armazenamento. Da mesma forma, é adicionado como agente emulsificante para que a mistura óleo-água não “corte”, mas permaneça unida; e como regulador de pH, pois auxilia na redução da acidez dos alimentos (inclusive cereais).

Além disso, é utilizado para engrossar alguns molhos de tomate e para assar bolos ou pães (imagem superior). Este último é devido ao Na₃PO₄12h₂Ou tende a liberar vapor d'água, o que aumenta o tamanho dos poros da massa da farinha e o volume da farinha.

Detergentes

O fosfato de sódio é básico o suficiente para saponificar algumas gorduras ou óleos com os quais entra em contato. Sua alcalinidade é então utilizada para melhorar a ação dos detergentes, desde que a superfície a ser desengraxada não seja metálica, pois podem deteriorá-la.

No entanto, a produção de detergentes enriquecidos com fosfato foi reduzida devido à eutrofização de lagos e rios e, com ela, a proliferação de algas que revestem suas superfícies.

Também tem sido usado para fazer um desinfetante: Na₃PO₄1 / 4NaOCl11H₂Ou, que é preparado usando hipoclorito de sódio, NaOCl, em vez de NaOH ou Na₂CO₃ para neutralizar o H₃PO₄.

Medicinal

Então uma₃PO₄ induz a defecação agindo como um laxante hiperosmótico, necessário para limpar o cólon antes que o paciente seja submetido a uma colonoscopia. Por outro lado, também tem sido usado (adicionado) em suplementos energéticos.

Referências

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Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2019). Fosfato trissódico. Banco de dados PubChem. CID = 24243. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
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