酢酸ナトリウム：構造、特性、合成、用途 - 化学 - 2025

酢酸ナトリウムと酢酸のナトリウム塩である、分子式C ₂ H ₃ O ₂のNa。それは潮解性の白い粉末からなり、本質的に2つの形で存在します：無水物と三水和物。どちらも普遍的な溶剤である水に非常に溶けやすい。アルコールやアセトンにはあまり溶けません。

無水形態は、酢酸ナトリウムの三水和物形態によって示されるものよりも高い密度、融点、および沸点を有する。水分子をNaの相互作用の間に干渉するためである⁺およびCH ₃ COO ^-イオン。

酢酸ナトリウムの外観

酢酸ナトリウムは、特に2〜8°Cで保管した場合に安定です。しかし、それは強力な酸化剤とハロゲンの作用の影響を受けます。

重炭酸ナトリウムと酢酸を反応させることにより調製できます。また、酢酸と水酸化ナトリウムの反応。どちらの反応も簡単に作成でき、安価です。最初のものは自宅で行うこともできます。

この塩は低毒性の化合物です。頻繁かつ継続的な接触の後にのみ、皮膚の炎症を引き起こします。目には少し刺激がありますが、気道を刺激する可能性があります。その摂取の有害な影響についての情報はありません。

酢酸に加えて、pH緩衝機能を際立たせ、多くの用途と用途があります。酢酸緩衝液はpKa = 4.7です。これは、pH値が3から6の酸性環境でのpH調整に高い効率をもたらします。

その低毒性とその特性のために、それは食品の風味を強化するために広く使用されているほか、微生物に対する作用による腐敗に対する保護を提供する薬剤でもあります。

酢酸ナトリウムの構造

酢酸イオンとナトリウムイオン。出典：Shu0309

上の画像は、無水酢酸ナトリウム結晶（水なし）を構成するイオンを示しています。紫の球体のNaに対応^+のカチオン、およびその左に分子イオンは酢酸塩である、CH ₃ COOは^- 、その酸素原子は赤色の球で表されています。

これらのペアは、式CH ₃ COONa に従って、1：1の比率です。各CHのための₃ COO ^-アニオン、ナトリウムが存在しなければならない^+のカチオンで、その負電荷とその逆に引き寄せ。したがって、それらの間の魅力、および等しい電荷間の反発は、結晶を定義する構造パターンを確立することになり、その最小の表現は単位胞です。

前記単位格子は、全体としての結晶のように、空間におけるイオンの配置に応じて変化する。同じ結晶系であっても、常に同じであるとは限りません。たとえば、無水酢酸ナトリウムは2つの斜方晶多形を形成できます。その1つを以下に示します。

酢酸ナトリウムの斜方晶の単位胞。出典：Benjah-bmm27

イオンの配置に注意してください。4 CH ₃ COO ^-イオンのNa囲む^+を、それらが歪んだ正方形ベースのピラミッドを「引く」ように。これらの各CH ₃ COO ^-相互ターン相互作用で隣接のNa ⁺。

水和結晶

酢酸ナトリウムは水との親和性が高い。実際、潮解性です。つまり、溶解するまで水分を保持します。湿度が高いほど、「溶ける」のが早くなります。両方のCHためである₃ COO ^-およびNa ^+が水和することができ、それらの電荷に対するその双極子を方向付ける水分子と自分自身を囲むし（Na ⁺ OH ₂、CH ₃ COO ^- HOH）。

この塩を実験室または家庭で調製した場合、その水への親和性は、常温でも水和物としてすでに得られているほどです。CH ₃ COONa・3H ₂ Oでそれらの結晶は斜方晶系であることを停止し、単斜なり、それらは今、各CHのための3つの水分子を取り込むため₃ COO ^-およびNa ^+のペア。

プロパティ

お名前

-酢酸ナトリウム。

-エタン酸ナトリウム（IUPAC）。

モル質量

-無水：82.03 g / mol

-三水和物：136.03 g / mol

外観

潮解性の白い粉末。

におい

加熱して分解すると酢になります。

密度

-無水：20°Cで1.528 g / cm ³

-三水和物：20°Cで1.45 g / cm ³

融点

-無水：324°C（615°F、597 K）。

-三水和物：58°C（136°F、331 K）。

沸点

-無水：881.4°C（1,618.5°F、1,154.5 K）。

-三水和物：122°C（252°F、395 K）。分解します。

溶解度

水中で

-無水：123.3 g / 20 mLで100 mL。

-三水和物：20°Cで46.4 g / 100 mL。

メタノール中

15°Cで16 g / 100 g

エタノール中

5.3 g / 100 mL（三水和物）。

アセトン中

15°Cで0.5 g / kg

酸度

pKa：24（20℃）。

塩基性

pKb：9.25。ここで、酢酸ナトリウムはpKaよりもpKbが低いため、酢酸ナトリウムが塩基性塩であることは明らかです。

屈折率（ηD）

1,464

カロリー容量

-100.83 J / mol・K（無水）。

-229.9 J / mol・K（三水和物）。

発火点

250ºC以上。

自動着火温度

600°C

pH

8.9（25°Cで0.1 M溶液）。

安定

安定しています。強力な酸化剤およびハロゲンと互換性がありません。湿度に敏感です。

反応

酢酸ナトリウムはハロゲン化アルキルと反応してエステルを形成します。たとえば、ブロモエタン：

CH ₃ COONa + BrCH ₂ CH ₃ => CH ₃ COOCH ₂ CH ₃ + NaBr

酢酸ナトリウムは、NaOHの存在下で脱炭酸してメタンになります（熱分解）：

CH ₃ COONa + NaOH => CH ₄ + Na ₂ CO ₃

反応はセシウム塩によって触媒されます。

合成

酢酸ナトリウムは、重炭酸ナトリウムを酢酸と反応させることにより、実験室で安価に製造できます。

NaHCO ₃ + CH ₃ COOH => CH ₃ COONa + H ₂ CO ₃

この反応には、炭酸が水と二酸化炭素に分解するため、溶液内に激しいバブリングが存在します。

H ₂ CO ₃ => H ₂ O + CO ₂

工業的には、酢酸ナトリウムは酢酸と水酸化ナトリウムを反応させることにより製造されます。

CH ₃ COOH + NaOH => CH ₃ COONa + H ₂ O

用途

サーマルバッグ

酢酸ナトリウムはサーマルバッグの製造に使用されます。

最初に、塩の結晶を大量の水に溶解して、過飽和になる溶液を調製します。

次に、溶液をその融点である58℃より高い温度に加熱します。過飽和溶液は室温まで冷却され、結晶形成は観察されません。溶液は過冷却されています。

結晶がないことは、液体の分子が無秩序すぎて、結晶化温度に到達するための適切な配向を持っていないという事実によって説明されます。液体は準安定状態、不均衡の状態です。

過冷却液体が不安定であることを考えると、結晶化を開始するには、どのような外乱でも十分です。サーマルバッグの場合、機械的アタッチメントを押して液体を攪拌し、結晶の形成と酢酸ナトリウム三水和物溶液の固化を開始します。

結晶化が起こると、温度が上昇します。酢酸ナトリウム三水和物結晶は氷のように見えますが、高温であるため、「ホットアイス」と呼ばれています。

工業用

-酢酸ナトリウムは、繊維染色工程の媒染剤として繊維産業で使用されています

-硫酸廃棄物を中和します

-綿パッドの製造用の綿の加工に使用されており、個人の洗浄や医療目的で使用できます。

-それはクロムめっきの前に金属の酸洗いで使用されます

-合成ゴムの製造工程でクロロプレン加硫が起こらないように協力する

-それはブドウ糖の浄化に参加します

-革なめしに使用。

医療用

酢酸ナトリウムは、患者に静脈内投与される電解質を送達するために使用される化合物の1つです。

これは、低ナトリウム血症患者のナトリウム濃度を補正するために使用され、代謝性アシドーシスと尿のアルカリ化の補正にも使用されます。

PH緩衝液

それは、pH 3とpH 6の間で発生する多くの多くの酵素反応におけるpH調整剤として使用されます。

酢酸緩衝液のさまざまなpHは、酢酸と酢酸ナトリウムの濃度を変えることで達成されます。

したがって、例えば、ｐＨ４．５を得るために、緩衝溶液は、３．８ｇ ／ Ｌの酢酸濃度および３．０ｇ ／ Ｌの無水酢酸ナトリウム濃度を有する。

酢酸緩衝液の濃度を上げることができ、同じ比率で目的のpHを得るのに必要な溶液の成分が増えます。

アセテート/アセトニトリル緩衝液は、フォトベルベリンの分離におけるキャピラリー電気泳動で使用されます。

研究所

-酢酸ナトリウムは、β-ラクトンのアニオン重合で使用される弱い求核剤です。

・生体高分子の核磁気共鳴試薬として使用されています。

-細胞からのDNA抽出に使用。ナトリウムは、DNAに存在するリン酸の負の電荷と相互作用する陽イオンであり、その縮合を助けます。エタノールの存在下で、DNAは沈殿物を形成し、沈殿物は水層に分離できます。

食品の保存

-細菌の増殖を防ぎ、食品の腐敗を引き起こす過剰な酸性度の生成を防ぎ、特定のpHを維持します。

-酢酸に含まれるナトリウムは、食品の風味を高めます。

-酢酸ナトリウムは、キュウリ、ニンジン、タマネギなどの漬物野菜の製造に使用されます。また、肉の保存にも使用されています。

コンクリートの保全

コンクリートは水の作用によって損傷を受け、その期間が短くなります。酢酸ナトリウムはコンクリートのシーリング剤として機能し、防水性を高め、初期の特性を延長します。

青年実験

実験1

簡単な実験は、重炭酸ナトリウムを酢（5％酢酸）と反応させることによる酢酸ナトリウムの合成です。

30 mLの酢をビーカーに入れ、約3.5 gの重炭酸塩を加えます。

反応中に酢酸ナトリウムと炭酸が生成します。酸は二酸化炭素と水に分解されます。二酸化炭素が発生すると、溶液内に激しい気泡が発生します。

酢酸ナトリウムを集めるために、水を蒸発させ、溶液を加熱します。

実験2

別の簡単な実験は、酢酸ナトリウム三水和物の結晶の形成です。

これを行うには、約20 gの酢酸ナトリウム三水和物を計量してビーカーに入れ、次に10 mLの水を加えます。溶液を58℃以上の温度に加熱します。

酢酸ナトリウムは完全に溶解して、溶液が確実に過飽和になるようにします。以前は、ピエトリ皿は冷たい表面に置かれていました。

酢酸三水和物が入ったビーカーの内容物をゆっくりとピエトリ皿に注ぎます。カプセル内の液体の温度は、酢酸ナトリウム三水和物の結晶化または固化を観察することなく、融点を下回っても低下し始めます。

通常、酢酸ナトリウム三水和物の結晶化を生成するために、結晶化コアとして機能するように少量の塩が添加されます。他の場合には、酢酸ナトリウムの結晶化を開始するために、溶液の小さな乱れが発生します。

酢酸ナトリウム三水和物結晶は氷のように見えますが、触れると比較的高温になります。このため、塩は「ホットアイス」と呼ばれています。

毒性

酢酸ナトリウムは非常に低毒性の化合物です。また、皮膚や気道の感作物質としても分類されていません。

さらに、酢酸ナトリウムは生殖細胞変異原性、発がん性、または生殖毒性物質として分類されていません。

一言で言えば、それは目にやや刺激的です。吸入後、気道を刺激することがある。皮膚との頻繁かつ継続的な接触は刺激を引き起こす可能性があります。

参考文献

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