Cloreto de Sódio (7647-14-5) Propriedades Físicas e Químicas
Cloreto de Sódio
Cloreto de sódio inorgânico de alta pureza fornecido como sal de processo commodity para usos industriais em grande escala, laboratoriais e em formulações.
| Número CAS | 7647-14-5 |
| Família | Sal inorgânico de cloreto |
| Forma Típica | Pó ou sólido cristalino |
| Graus Comuns | BP, EP, JP, Grau Reagente, Grau Técnico, USP |
O cloreto de sódio é um haleto iônico inorgânico pertencente à classe estrutural metal alcalino-haleto; sua estequiometria é dada como \(\ce{ClNa}\), representando uma rede 1:1 de íons sódio e cloreto. Estruturalmente, cristaliza na estrutura do tipo halita (NaCl) (cúbica de faces centradas, número de coordenação 6) e é caracterizado eletronicamente pela completa separação de carga em \(\ce{Na+}\) e \(\ce{Cl-}\) com forte energia eletrostática (Coulômbica) da rede. No estado sólido, a rede iônica produz alta entalpia reticular e forte ausência direcional de caráter covalente; ao fundir, os íons tornam-se móveis e a fase fundida é um condutor iônico.
Em meio aquoso, o cloreto de sódio comporta-se como um eletrólito simples: é efetivamente o sal neutro de um ácido forte (HCl) e uma base forte (NaOH), portanto, suas soluções aquosas são essencialmente neutras (\(\mathrm{pH}\) próximo de 7) e não sofrem hidrólise. O composto é altamente polar e hidrofílico, com solubilidade pronunciada em água e solubilidade negligenciável na maioria dos solventes orgânicos (solubilidade muito baixa em etanol e metanol). Quimicamente, é resistente à oxidação e redução sob condições ambientais, mas pode participar de processos eletroquímicos (ex.: eletrólise cloro-álcali) e pode liberar espécies gasosas corrosivas ou tóxicas (ácido clorídrico, cloro) sob estresse térmico ou eletroquímico extremo.
A relevância industrial e clínica é ampla: usos a granel incluem matéria-prima química (processo cloro-álcali), descongelamento, tratamento de água, tempero e preservação de alimentos, além de aplicações em salmouras/processamento; na medicina, formulações aquosas (notadamente solução salina isotônica a 0,9%) são principais fluidos parentais para hidratação e reposição eletrolítica. Graus comerciais comuns relatados para esta substância incluem: BP, EP, JP, Grau Reagente, Grau Técnico, USP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Densidade sólida reportada: 2,17 a 25 °C/4 °C (unidades reportadas: \(\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\)). A densidade do cloreto de sódio fundido em temperatura elevada também é reportada: \(\mathrm{1,549}\ \mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\) a \(850\,^\circ\mathrm{C}\). A densidade depende da temperatura e diminui com a fusão e subsequente aquecimento devido à expansão térmica e ao aumento da mobilidade iônica.
Ponto de Fusão ou Decomposição
Ponto de fusão reportado: \(800,7\,^\circ\mathrm{C}\). Ponto de ebulição reportado: \(1465\,^\circ\mathrm{C}\). A transição sólido-líquido corresponde à ruptura da rede iônica; o calor latente de fusão reportado é 0,52 kJ g−1 e o cloreto de sódio começa a volatilizar pouco acima do ponto de fusão. Em temperaturas de decomposição/muito altas, as espécies evoluídas podem incluir ácido clorídrico e óxidos de sódio.
Solubilidade em Água
A solubilidade em água a \(25\,^\circ\mathrm{C}\) é reportada como 36,0 g por 100 g de água. Apresentação alternativa: um grama dissolve-se em 2,8 mL de água a \(25\,^\circ\mathrm{C}\). A densidade da solução aquosa saturada a \(25\,^\circ\mathrm{C}\) e outras propriedades da solução dependem da temperatura e concentração; por exemplo, uma solução aquosa a 23% (p/p) congela a −20,5 °C. A solubilidade em solventes orgânicos comuns é muito baixa (ex.: 0,065 g/100 g etanol a \(25\,^\circ\mathrm{C}\); 1,40 g/100 g metanol a \(25\,^\circ\mathrm{C}\)), consistente com o caráter iônico e forte solvatação pela água.
pH da Solução (Comportamento Qualitativo)
As soluções aquosas de cloreto de sódio são essencialmente neutras: pH reportado entre 6,7 e 7,3. Como sal de um ácido forte e uma base forte, não confere acidez ou basicidade significativa a soluções aquosas diluídas; ligeiras variações observadas em torno de 7 refletem impurezas ou gases dissolvidos e não hidrólise intrínseca.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido–Base
O cloreto de sódio é o sal neutro formado pela reação do ácido clorídrico com hidróxido de sódio. Não apresenta reatividade ácido-base apreciável em água (não ocorre hidrólise), e as soluções são efetivamente eletricamente neutras. Em contextos fisiológicos, formulações isotônicas (ex.: 0,9% p/v) fornecem \(\ce{Na+}\) e \(\ce{Cl-}\) sem alterar o equilíbrio ácido-base quando administradas adequadamente; solução salina isotônica 0,9% é equivalente (reportado) a \(\ce{Na+}\) 154 \(\mathrm{mmol}\,\mathrm{L}^{-1}\) e \(\ce{Cl-}\) 154 \(\mathrm{mmol}\,\mathrm{L}^{-1}\).
Reatividade e Estabilidade
Estável sob condições normais de armazenamento e descrito como “estável em condições recomendadas de armazenamento”. A decomposição térmica em temperaturas muito elevadas pode produzir ácido clorídrico e óxidos de sódio. O cloreto de sódio fundido pode ser corrosivo e reage com agentes fluorantes fortemente oxidantes (ex.: trifluoreto de bromo) e certos metais reativos (ex.: lítio em combustão pode formar sódio elementar). A eletrólise do cloreto de sódio aquoso gera espécies reativas de cloro sob condições apropriadas e, na presença de compostos nitrogenados, pode produzir espécies nitrogenadas cloradas perigosas. Soluções aquosas aceleram a corrosão de metais básicos e exigem considerações sobre seleção de materiais para manuseio e tubulação.
Parâmetros Moleculares e Iônicos
Fórmula e Peso Molecular
Fórmula empírica/molecular (conforme reportada): \(\ce{ClNa}\). Peso molecular (reportado): \(58,44\) (unidades: \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)). Massa exata/monoisotópica (reportada): \(57,9586220\).
SMILES, InChI, InChIKey (identificadores estruturais):
- SMILES: [Na+].[Cl-]
- InChI: InChI=1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1
- InChIKey: FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M
(Estado de hidratação, rótulos isotópicos e outras variantes são descritos em especificações específicas do produto.)
Íons Constituintes
Os principais íons constituintes tanto na fase sólida quanto na solução são \(\ce{Na+}\) e \(\ce{Cl-}\). Na rede cristalina do tipo halita, cada íon é coordenado octaedralmente por seis contra-íons; múltiplos conjuntos cristalográficos reportados descrevem simetrias de grupo espacial (ex.: F m -3 m, número do grupo espacial 225) com valores do parâmetro de rede reportados na literatura tais como \(a = 5,6035\), \(5,6393\) e \(5,6635\) (convenção de unidade: Å para parâmetros de aresta da cela unitária). Estes parâmetros refletem dimensões da cela unitária medidas experimentalmente para diferentes amostras e condições de medição.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS: 7647-14-5
- Identificadores EC / EINECS reportados (exemplos): 231-598-3; 617-042-6
- UNII: 451W47IQ8X
- ChEBI: CHEBI:26710
- KEGG: D02056 / C13563
- Outros identificadores industriais e de catálogo (ex.: NSC, RXCUI) existem em registros de fornecedores e regulatórios.
Também disponível: SMILES [Na+].[Cl-], InChI InChI=1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1, InChIKey FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M.
Sinônimos e Nomes Comuns
Nomes comuns e sinônimos utilizados em uso técnico: sal de cozinha; sal comum; halita; sal-gema; NaCl; solução salina; sal marinho; Natrium muriaticum (vários nomes tradicionais/homeopáticos). Estes nomes são usados em contextos alimentares, industriais e médicos para designar a mesma entidade química ou suas formulações.
Aplicações Industriais e Comerciais
Funções e Setores de Uso
O cloreto de sódio desempenha múltiplas funções de alto volume: matéria-prima principal para fabricação cloro-álcali (produção de cloro e soda cáustica), aplicações de degelo e sal para estradas, tempero e preservação de alimentos, amolecimento e condicionamento de água (regeneração de salmoura para resinas de troca iônica), processamento químico (PVC e outros produtos químicos commodities), curtimento de couro e diversos auxiliares de processos industriais. Na indústria farmacêutica e na prática clínica é o eletrólito principal em formulações aquosas isotônicas e hipertônicas usadas para reidratação, irrigação e diluição de fármacos.
Exemplos Típicos de Aplicação
- Fluidos parenterais: solução salina isotônica (0,9% p/v) para hidratação intravenosa e reposição eletrolítica; soluções hipertônicas (ex: 3%, 5%) para intervenções clínicas específicas.
- Matéria-prima industrial: salmoura para eletrólise cloro-álcali e vias de produção de barrilha.
- Degelo: sal-gema a granel ou salmoura aplicada para controle de gelo em rodovias.
- Alimentos e produtos de consumo: tempero, cura, preservação e como auxiliar de processamento em diversas operações industriais alimentares.
- Tratamento e amolecimento de água: sal de regeneração para resinas de troca iônica e salmouras de processo. Caso seja necessário um resumo conciso de aplicação para um setor ou formulação específica, a seleção é feita com base na forma física, grau e pureza apropriados para aquele uso (ver especificações e graus listados acima).
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Perigos à Saúde e ao Meio Ambiente
O cloreto de sódio apresenta baixa toxicidade aguda em níveis típicos de exposição, porém a ingestão de grandes quantidades pode causar hipernatremia grave com consequências neurológicas e sistêmicas; a faixa aproximada de dose fatal relatada é de 0,75 a 3,00 g kg−1. O valor de DL50 relatado para rato (oral) é 3000 mg kg−1 (valores variam conforme via de administração e espécie). Sólidos ou soluções concentradas são irritantes oculares; algumas notificações ocupacionais classificam o potencial de dano/irritação ocular (exemplos de declarações de perigo incluem códigos para danos oculares e toxicidade aquática). O consumo crônico excessivo de sódio está relacionado a efeitos cardiovasculares em contextos populacionais.
Ecologicamente, concentrações elevadas de cloreto em águas doces podem ser tóxicas para muitos invertebrados aquáticos e peixes; efeitos agudos e crônicos dependem da concentração, duração da exposição e espécie. O escoamento do sal para estradas e descargas podem aumentar a salinidade localmente e afetar ecossistemas de água doce sensíveis.
Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Segurança do Produto (SDS) específica e a legislação local.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
O cloreto de sódio é estável sob condições normais de armazenamento ambiente; as práticas recomendadas incluem manter os recipientes bem fechados, secos e em área bem ventilada para evitar aglomeração e absorção de umidade. Algumas formulações parenterais (bacteriostáticas) devem ser protegidas contra congelamento. Evitar a geração de poeira durante o manuseio; onde houver poeira, recomenda-se ventilação local exaustora e medidas de controle de poeira. Usar equipamentos de proteção individual (EPI) adequados: luvas resistentes a produtos químicos para contato prolongado, proteção ocular conforme padrões relevantes. Proteção respiratória geralmente não é necessária para manuseio típico, mas máscaras contra poeira (ex: N95) podem ser usadas onde o controle de poeira seja insuficiente.
O cloreto de sódio fundido ou o contato do sal fundido com água pode ser perigoso (reação violenta, liberação de vapores corrosivos quentes); não introduzir água no sal fundido. Soluções aquosas de sal são corrosivas a metais básicos, devendo-se considerar a compatibilidade de materiais para armazenamento e equipamentos de processo. Para descarte e resposta a derramamentos, conter e coletar os grânulos ou solução saturada e manejar conforme regulamentos de resíduos aplicáveis; evitar entrada em redes de esgoto e corpos d’água naturais.
