Cloruro de sodio (7647-14-5) Propiedades físicas y químicas
Cloruro de sodio
Cloruro de sodio inorgánico de alta pureza suministrado como sal de proceso para usos industriales a granel, de laboratorio y en formulaciones.
| Número CAS | 7647-14-5 |
| Familia | Sal inorgánica de cloruro |
| Forma típica | Polvo o sólido cristalino |
| Grados comunes | BP, EP, JP, Grado reactivo, Grado técnico, USP |
El cloruro de sodio es un haluro iónico inorgánico que pertenece a la clase estructural metal alcalino-haluro; su estequiometría se expresa como \(\ce{ClNa}\), representando una red 1:1 de iones sodio y cloruro. Estructuralmente cristaliza en la red tipo sal gema (NaCl) (cúbica centrada en caras, número de coordinación 6) y se caracteriza electrónicamente por una separación completa de cargas en \(\ce{Na+}\) y \(\ce{Cl-}\) con fuerte energía electrostática (coulómbica) en la red. En estado sólido, la red iónica produce una elevada entalpía reticular y una fuerte ausencia direccional del carácter covalente; al fundirse, los iones se vuelven móviles y la fase fundida es un conductor iónico.
En medios acuosos, el cloruro de sodio se comporta como un electrolito simple: es efectivamente la sal neutra de un ácido fuerte (HCl) y una base fuerte (NaOH), por lo que sus soluciones acuosas son esencialmente neutras (\(\mathrm{pH}\) cercano a 7) y no hidrolizan. El compuesto es altamente polar e hidrofílico, con una solubilidad pronunciada en agua y solubilidad despreciable en la mayoría de disolventes orgánicos (ligera solubilidad en etanol y metanol). Químicamente es resistente a la oxidación y reducción bajo condiciones ambientales pero participa en procesos electroquímicos (por ejemplo, electrólisis cloro-álcali) y puede liberar especies gaseosas corrosivas o tóxicas (cloruro de hidrógeno, cloro) bajo estrés térmico o electroquímico extremo.
Su relevancia industrial y clínica es amplia: los usos a granel incluyen materia prima química (proceso cloro-álcali), descongelación, tratamiento de agua, condimentación y conservación de alimentos, y aplicaciones de salmuera/procesamiento; en medicina, las formulaciones acuosas (notablemente solución salina isotónica al 0,9%) son los principales líquidos parenterales para hidratación y reemplazo de electrolitos. Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: BP, EP, JP, Grado reactivo, Grado técnico, USP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
Densidad sólida reportada: 2.17 a 25 °C/4 °C (unidades reportadas: \(\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\)). También se reporta la densidad del cloruro de sodio fundido a temperatura elevada: \(\mathrm{1.549}\ \mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\) a \(850\,^\circ\mathrm{C}\). La densidad depende de la temperatura y disminuye al fundirse y calentarse debido a la expansión térmica y mayor movilidad iónica.
Punto de fusión o descomposición
Punto de fusión reportado: \(800.7\,^\circ\mathrm{C}\). Punto de ebullición reportado: \(1465\,^\circ\mathrm{C}\). La transición sólido-líquido corresponde a la ruptura de la red iónica; la energía latente de fusión reportada es 0.52 kJ g−1 y el cloruro de sodio comienza a volatilizarse algo por encima del punto de fusión. A temperaturas de descomposición/muy elevadas pueden evolucionar especies como cloruro de hidrógeno y óxidos de sodio.
Solubilidad en agua
La solubilidad en agua a \(25\,^\circ\mathrm{C}\) se reporta como 36,0 g por 100 g de agua. Presentación alternativa: un gramo se disuelve en 2,8 mL de agua a \(25\,^\circ\mathrm{C}\). La densidad de la solución acuosa saturada a \(25\,^\circ\mathrm{C}\) y otras propiedades de la solución dependen de la temperatura y concentración; por ejemplo, una solución acuosa al 23 % (p/p) congela a −20.5 °C. La solubilidad en disolventes orgánicos comunes es muy baja (ej., 0.065 g/100 g etanol a \(25\,^\circ\mathrm{C}\); 1.40 g/100 g metanol a \(25\,^\circ\mathrm{C}\)), consistente con el carácter iónico y la fuerte solvación por agua.
pH de la solución (comportamiento cualitativo)
Las soluciones acuosas de cloruro de sodio son esencialmente neutras: se reporta \(\mathrm{pH} = 6.7\) a \(7.3\). Como sal de un ácido fuerte y una base fuerte, no confiere acidez ni basicidad significativa a soluciones acuosas diluidas; las ligeras desviaciones observadas respecto a 7 reflejan impurezas o gases disueltos más que una hidrólisis intrínseca.
Propiedades químicas
Comportamiento ácido-base
El cloruro de sodio es el producto salino neutro de ácido clorhídrico e hidróxido de sodio. No muestra una reactividad ácido-base apreciable en agua (no hidroliza), y las soluciones son efectivamente eléctricamente neutras. En contextos fisiológicos, las formulaciones isotónicas (ej., 0,9 % p/p) suministran \(\ce{Na+}\) y \(\ce{Cl-}\) sin alterar el equilibrio ácido-base cuando se administran adecuadamente; la solución salina isotónica al 0,9 % equivale (según reportes) a \(\ce{Na+}\) 154 \(\mathrm{mmol}\,\mathrm{L}^{-1}\) y \(\ce{Cl-}\) 154 \(\mathrm{mmol}\,\mathrm{L}^{-1}\).
Reactividad y estabilidad
Químicamente estable bajo condiciones normales de almacenamiento y descrito como "estable bajo las condiciones recomendadas de almacenamiento". La descomposición térmica a temperaturas muy altas puede producir cloruro de hidrógeno y óxidos de sodio. El cloruro de sodio fundido puede ser corrosivo y es reactivo hacia agentes fuertemente oxidantes fluorantes (ej., trifluoruro de bromo) y ciertos metales reactivos (ej., el litio en combustión puede formar sodio elemental). La electrólisis del cloruro de sodio acuoso genera especies reactivas de cloro en condiciones apropiadas y, en presencia de compuestos nitrogenados, puede producir especies nitrogenadas cloradas peligrosas. Las soluciones acuosas aceleran la corrosión de metales básicos y requieren consideraciones en la selección de materiales para manejo y tuberías.
Parámetros moleculares e iónicos
Fórmula y peso molecular
Fórmula empírica/molecular (según reportes): \(\ce{ClNa}\). Peso molecular (reportado): \(58.44\) (unidades: \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)). Masa exacta/monoisotópica (reportada): \(57.9586220\).
SMILES, InChI, InChIKey (identificadores estructurales):
- SMILES: [Na+].[Cl-]
- InChI: InChI=1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1
- InChIKey: FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M
(Estado de hidratación, etiquetas isotópicas y otras variantes se describen en especificaciones de producto específicas.)
Iones constituyentes
Los principales constituyentes iónicos en fase sólida y en solución son \(\ce{Na+}\) y \(\ce{Cl-}\). En la red cristalina tipo sal gema cada ion está coordinado octaédricamente por seis contraiones; múltiples conjuntos de datos cristalográficos reportan simetrías de grupo espacial (ej., F m -3 m, número de grupo espacial 225) con valores de parámetro reticular reportados en la literatura como \(a = 5.6035\), \(5.6393\) y \(5.6635\) (convención de unidades: Å para parámetros de la arista celular). Estos parámetros reflejan dimensiones de celda unitaria medidas experimentalmente para diferentes muestras y condiciones de medición.
Identificadores y sinónimos
Números y códigos de registro
- CAS: 7647-14-5
- Identificadores EC / EINECS reportados (ejemplos): 231-598-3; 617-042-6
- UNII: 451W47IQ8X
- ChEBI: CHEBI:26710
- KEGG: D02056 / C13563
- Otros identificadores industriales y de catálogo (ej., NSC, RXCUI) existen en registros de proveedores y reguladores.
También disponible: SMILES [Na+].[Cl-], InChI InChI=1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1, InChIKey FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M.
Sinónimos y Nombres Comunes
Nombres comunes y sinónimos usados en ámbitos técnicos: sal de mesa; sal común; halita; sal gema; NaCl; salina; sal marina; Natrium muriaticum (varios nombres tradicionales/homeopáticos). Estos nombres se emplean en contextos alimentarios, industriales y médicos para designar la misma entidad química o sus formulaciones.
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Roles Funcionales y Sectores de Uso
El cloruro de sodio cumple múltiples funciones en grandes volúmenes: materia prima principal para la fabricación cloro-álcali (producción de cloro y sosa cáustica), aplicaciones para deshielo y sal para carreteras, condimento y conservación alimentaria, ablandamiento y acondicionamiento de agua (regeneración de salmuera para resinas de intercambio iónico), procesamiento químico (PVC y otros productos químicos básicos), curtido de cuero y diversos auxiliares para procesos industriales. En farmacéutica y práctica clínica es el principal electrólito en formulaciones acuosas isotónicas e hipertónicas utilizadas para rehidratación, irrigación y dilución de medicamentos.
Ejemplos Típicos de Aplicación
- Fluidos parenterales: solución salina isotónica (0,9% p/v) para hidratación intravenosa y reposición de electrolitos; soluciones hipertónicas (p. ej., 3%, 5%) para intervenciones clínicas específicas.
- Materia prima industrial: salmuera para electrólisis cloro-álcali y procesos de producción de sosa cáustica.
- Deshielo: sal gema a granel o salmuera aplicada para control de hielo en carreteras.
- Productos alimentarios y de consumo: condimento, curado, conservación y como auxiliar de procesado en numerosas operaciones alimentarias.
- Tratamiento y ablandamiento de agua: sal para regeneración de resinas de intercambio iónico y salmueras de proceso. Si se requiere un resumen conciso de aplicación para un sector o formulación particular, la selección se realiza según la forma física, grado y pureza adecuados para ese uso (ver especificaciones y grados listados arriba).
Resumen de Seguridad y Manipulación
Riesgos para la Salud y el Medio Ambiente
El cloruro de sodio presenta bajo riesgo agudo en niveles típicos de exposición, pero la ingestión de grandes cantidades puede causar hipernatremia grave con consecuencias neurológicas y sistémicas; la dosis fatal aproximada reportada está en el rango de 0,75 a 3,00 g kg−1. La DL50 oral reportada para rata es 3000 mg kg−1 (los valores varían según vía y especie). Los sólidos o las soluciones concentradas son irritantes para los ojos; ciertas notificaciones ocupacionales clasifican el potencial de daño/irritación ocular (se han reportado declaraciones de peligro que incluyen daños o irritación ocular y toxicidad acuática). El consumo crónico excesivo de sodio dietético se asocia a efectos cardiovasculares en contextos de salud poblacional.
Desde el punto de vista ecológico, concentraciones elevadas de cloruros en aguas continentales pueden ser tóxicas para muchos invertebrados acuáticos y peces; los efectos agudos y crónicos dependen de la concentración, duración de la exposición y la especie. Las escorrentías y descargas de sal para carreteras pueden aumentar localmente la salinidad y afectar ecosistemas dulciacuícolas sensibles.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, se recomienda consultar la Ficha de Datos de Seguridad (FDS) específica del producto y la legislación local.
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
El cloruro de sodio es estable en condiciones normales ambientales de almacenamiento; las prácticas recomendadas incluyen mantener los envases bien cerrados, secos y en áreas bien ventiladas para evitar apelmazamiento y absorción de humedad. Algunas formulaciones parenterales (bacteriostáticas) deben protegerse de la congelación. Evitar generación de polvo durante la manipulación; donde exista polvo, se recomiendan sistemas de extracción local y medidas de control del polvo. Utilizar equipo de protección personal (EPP) adecuado: guantes resistentes a productos químicos para contacto prolongado y protección ocular conforme a normas vigentes. Generalmente no se requiere protección respiratoria para manipulación típica, aunque se pueden usar mascarillas contra polvo (por ejemplo, N95) si el control del polvo es insuficiente.
El cloruro de sodio fundido o el contacto de la sal fundida con agua pueden ser peligrosos (reacción violenta, liberación de vapores corrosivos calientes); no se debe introducir agua en la sal fundida. Las soluciones acuosas son corrosivas para metales básicos por lo que debe considerarse la compatibilidad de materiales para almacenamiento y equipos de proceso. Para la eliminación y respuesta a derrames, contener y recolectar los gránulos o la solución saturada y gestionar conforme a la normativa de residuos aplicable; evitar la entrada a desagües y cuerpos naturales de agua.
