¿Puede el hidróxido de sodio sólido reaccionar con dióxido de carbono?

Un reactivo común para limpiar un gas que contiene algo de dióxido de carbono es la cal sodada. Es una mezcla sólida de hidróxido de sodio e hidróxido de calcio. La cal sodada generalmente se elabora apagando cal viva, que es óxido de calcio, con una solución concentrada de hidróxido de sodio.

CaO + H [matemática] _2 [/ matemática] O ⟶ Ca (OH) [matemática] _2 [/ matemática]

La razón por la que la cal sodada es efectiva para absorber dióxido de carbono es que permite que el hidróxido de sodio sea más permeable a la mezcla de gases que el hidróxido de sodio puro. El hidróxido de sodio sólido puro se recubre rápidamente con una película impermeable de carbonato de sodio cuando está en contacto con un gas que contiene dióxido de carbono.

Entonces, sí, el hidróxido de sodio sólido reacciona con dióxido de carbono. Es la efectividad de esta reacción la que ha tenido un impacto en los métodos prácticos utilizados para limpiar gases que contienen algo de dióxido de carbono.

Ver Experimental y modelado de captura de CO2 por carbonatación de hidróxido de sodio seco

Generalmente se cree que ayuda una pequeña cantidad de humedad. Sin embargo, sería extremadamente difícil preparar y manipular NaOH totalmente seco. Supongo que tendrías que fundirlo con sodio metálico, y también pasar el CO2 sobre el sodio también.

Sin embargo, para los estándares comunes de “seco”, sí.

Sí, el sodio, el calcio y el hidróxido de potasio son los componentes de la cal sodada. La cal sodada se comporta como un catalizador con dióxido de carbono.

El mecanismo de reacción del dióxido de carbono con cal sodada puede descomponerse en tres pasos elementales:

1) CO2 (g) → CO2 (aq) (el CO2 se disuelve en agua, lento y determinante)

2) CO2 (aq) + NaOH → NaHCO3 (formación de bicarbonato a pH alto)

3) NaHCO3 + Ca (OH) 2 → CaCO3 + H2O + NaOH ((NaOH reciclado al paso 2) – por lo tanto, un catalizador)

Si. El ion hidroxilo es una base fuerte y la molécula de CO2 es un ácido bastante fuerte (Lewis). Juntos pueden formar el ion hidrogenocarbonato

[matemáticas] OH ^ – + CO_2 \ a HCO_3 ^ – [/ matemáticas]

No, no necesitas ácido carbónico para eso. Uno de los pares solitarios del hidroxilo puede atacar el átomo de carbono directamente.

El NaOH sólido nunca está completamente seco, por lo que forma una capa de carbonato de sodio. Esta es una de las dificultades para hacer soluciones estándar de NaOH desde cero. El NaOH completamente seco probablemente no reaccionaría con CO2 completamente seco, pero no tengo datos que lo respalden.
Muchas reacciones tales como las transferencias de protones [aceleradas], la formación de Grignard [retardada], la corrosión por alcoholes [retardada a poca agua] se ven afectadas por pequeñas cantidades de agua.