Ang sodium ba ay metal o hindi metal? Ito ay isang pagkakamali upang maniwala na ang pangalawang pagpipilian. Ang sodium ay isang malambot, kulay-pilak-puting metal na lumilitaw sa periodic table sa atomic number 11.

Bukod dito, ito (o sa halip ang mga compound nito) ay kilala mula noong sinaunang panahon! Maging ang Bibliya ay binanggit ang sodium bilang isang sangkap sa mga produktong panlinis. Gayunpaman, ito ay isang makasaysayang tala, kahit na isang kawili-wili. Ngayon ito ay nagkakahalaga ng pakikipag-usap tungkol sa mga tampok ng elementong ito at iba pang mga katangian nito.

Mga katangiang pisikal

Kaya, ang sagot sa tanong na "Ang sodium ba ay isang metal o isang hindi metal?" napakalinaw. Kahit na tingnan lamang ang sangkap na ito, maaari mong maunawaan ang lahat. Ito ay malinaw na Alin, sa pamamagitan ng ang paraan, kahit na ito ay may isang kulay-pilak-puting kulay, ay may isang violet tint sa manipis na mga layer.

Ito ay isang napaka-plastik na sangkap. Ang mga malambot na metal ay ang mga maaaring huwad nang walang labis na pagsisikap at nailalarawan din ng ductility at fusibility. Ngunit may kaugnayan sa sodium, ang salitang ito ay maaaring ilapat sa literal na kahulugan. Maaari itong putulin gamit ang isang kutsilyo nang walang pagsisikap. Sa pamamagitan ng paraan, ang isang sariwang hiwa ay kumikinang nang napakaliwanag. Kasama sa iba pang mga ari-arian ang:

• Densidad. Sa ilalim ng normal na kondisyon - 0.971 g/cm³.
• Ang mga punto ng pagkatunaw at kumukulo ay 97.81 °C at 882.95 °C, ayon sa pagkakabanggit.
• Kapasidad ng init ng molar - 28.23 J/(K.mol).
• Ang tiyak na init ng pagsasanib at pagsingaw ay 2.64 kJ/mol at 97.9 kJ/mol, ayon sa pagkakabanggit.
• Dami ng molar - 23.7 cm³/mol.

Kapansin-pansin na sa ilalim ng presyon, ang sodium (Na) ay nagiging pula at transparent. Sa ganitong estado, ang metal na ito ay halos kapareho ng ruby.

Kung ilalagay mo ito sa temperatura ng silid, ito ay bumubuo ng mga kristal sa kubiko na simetrya. Gayunpaman, sa pamamagitan ng pagbaba nito sa −268 °C, makikita mo kung paano nagbabago ang metal sa hexagonal phase. Upang maunawaan kung ano ang pinag-uusapan natin, tandaan lamang ang grapayt. Ito ay isang pangunahing halimbawa ng isang hexagonal na kristal.

Oksihenasyon at pagkasunog

Ngayon ay maaari tayong magpatuloy sa mga kemikal na katangian ng sodium (Na). Ang alkali metal na ito, kapag nakalantad sa hangin, ay madaling mag-oxidize. Bilang resulta, ang sodium oxide (Na 2 O) ay nabuo. Parang walang kulay na cubic crystals. Ito ay isang binary inorganic na sangkap na bumubuo ng asin na ginagamit bilang reagent sa proseso ng synthesis. Ito ay ginagamit upang gumawa ng sodium hydroxide at iba pang mga compound.

Samakatuwid, upang maprotektahan ang metal mula sa pagkakalantad ng oxygen, ito ay naka-imbak sa kerosene.

Ngunit sa panahon ng pagkasunog, ang sodium peroxide (Na 2 O 2) ay nabuo. Mukha silang mga puting-dilaw na kristal, na nailalarawan sa pamamagitan ng masiglang pakikipag-ugnayan sa tubig, na sinamahan ng pagpapalabas ng init. Ang Na 2 O 2 ay ginagamit para sa pagpapaputi ng sutla, lana, tela, dayami, viscose at pulp ng kahoy.

Mga reaksyon sa tubig

Ang kulay-pilak-puting malambot na metal na sodium ay matagumpay ding nakikipag-ugnayan sa H2O. Ang reaksyon sa tubig ay napakarahas. Ang isang maliit na piraso ng sodium na inilagay sa likidong ito ay lumulutang sa ibabaw at nagsisimulang matunaw dahil sa init na nabuo. Bilang isang resulta, ito ay nagiging isang puting bola, na mabilis na gumagalaw sa ibabaw ng tubig sa iba't ibang direksyon.

Ang napakagandang reaksyon na ito ay sinamahan ng pagpapalabas ng hydrogen. Kapag nagsasagawa ng gayong eksperimento, dapat mag-ingat dahil maaari itong mag-apoy. At ang lahat ay nangyayari ayon sa sumusunod na equation: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

Pakikipag-ugnayan sa mga nonmetals

Ang sodium ay isang metal, maaari rin itong tawaging isang malakas na ahente ng pagbabawas, kung saan ito ay. Tulad ng iba pang mga alkalina na sangkap, gayunpaman. Kaya masigla itong tumutugon sa maraming nonmetals maliban sa carbon, iodine, at noble gases, na kinabibilangan ng radioactive radon, krypton, neon, xenon, argon, at helium. Ang ganitong mga reaksyon ay ganito ang hitsura: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. O narito ang isa pang halimbawa: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

Kapansin-pansin na ang sodium ay mas aktibo kaysa sa lithium. Sa prinsipyo, maaari itong tumugon sa nitrogen, ngunit napakahina (sa isang glow discharge). Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, nabuo ang isang hindi matatag na sangkap na tinatawag na sodium nitride. Ang mga ito ay madilim na kulay-abo na kristal na tumutugon sa tubig at nabubulok kapag pinainit. Ang mga ito ay nabuo ayon sa equation: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Mga reaksyon sa mga acid

Dapat din silang nakalista, na pinag-uusapan ang mga kemikal na katangian ng sodium. Ang sangkap na ito ay tumutugon sa mga dilute acid tulad ng isang ordinaryong metal. Mukhang ganito: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

Ang sodium ay nakikipag-ugnayan nang iba sa mga konsentradong sangkap na nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksiyong oxidative; ang mga naturang reaksyon ay sinamahan ng pagpapalabas ng mga produktong pagbabawas. Narito ang isang halimbawa ng isang formula: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

Kapansin-pansin din na ang alkali metal sodium ay madaling natutunaw sa likidong ammonia (NH 3), isang 10% na solusyon na kilala sa lahat bilang ammonia. Ang equation ay ganito ang hitsura: Na + 4NH3 → - 40°C Na 4. Bilang resulta ng reaksyong ito, nabuo ang isang asul na solusyon.

Nakikipag-ugnayan din ang metal sa gaseous ammonia, ngunit kapag pinainit. Mukhang ganito ang reaksyong ito: 2Na + 2NH3 → 35 0°C 2NaNH 2 + H 2.

Iba pang mga koneksyon

Kapag naglilista ng mga pangunahing katangian ng sodium, nararapat ding banggitin na maaari itong makipag-ugnayan sa mercury, isang natatanging elemento na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay isang puting-pilak na mabigat na likido, habang ito ay isang metal.

Bilang resulta ng reaksyong ito, nabuo ang isang haluang metal. Ang eksaktong pangalan nito ay sodium amalgam. Ang sangkap na ito ay ginagamit bilang isang ahente ng pagbabawas, ang mga katangian nito ay mas malambot kaysa sa purong metal. Kung pinainit mo ito ng potasa, makakakuha ka ng likidong haluang metal.

Ang metal na ito ay maaari ring matunaw sa tinatawag na crown ethers - macroheterocyclic compound, ngunit sa pagkakaroon lamang ng mga organic solvents. Bilang resulta ng reaksyong ito, isang alkalide (isang asin, isang malakas na ahente ng pagbabawas) o isang electride (isang asul na solvent) ay nabuo.

Imposible ring hindi banggitin na ang mga alkyl halides, na mga halogen-carbon substance, na may labis na sodium ay nagbibigay ng mga organosodium compound. Sa hangin sila ay karaniwang nag-aapoy nang kusang. At sa tubig sila sumasabog.

Aplikasyon

Ang mga katangian at katangian ng sodium ay nagbibigay-daan sa malawakang paggamit nito sa industriya, metalurhiya at kimika ng paghahanda bilang isang malakas na ahente ng pagbabawas. Bilang karagdagan, ang sangkap na ito ay kasangkot:

• Sa pagpapatuyo ng mga organikong solvent.
• Sa paggawa ng mga baterya ng sulfur-sodium.
• Sa mga balbula ng tambutso ng mga makina ng trak. Nagpe-play ang papel ng isang likido heat sink.
• Sa paggawa ng mga de-koryenteng wire na idinisenyo para sa mataas na alon.
• Sa mga haluang metal na may cesium, rubidium at potassium. Kasama ng mga sangkap na ito, ang sodium ay bumubuo ng isang napakahusay na coolant, na, sa pamamagitan ng paraan, ay ginagamit para sa mabilis na mga neutron sa mga nuclear reactor.
• Sa mga lamp na naglalabas ng gas.

At ito ay ilan lamang sa mga lugar ng aplikasyon nito. Ngunit ang pinakakaraniwang sangkap sa mundo ay sodium chloride. Ito ay matatagpuan sa halos lahat ng bahay, dahil ito ay table salt.

Imposible ring hindi banggitin na ang crust ng lupa ay binubuo ng 2.6% sodium. At sa pangkalahatan, ito ay nasa ika-7 na lugar sa pagraranggo ng mga pinakakaraniwang elemento sa kalikasan at sa ika-5 na lugar sa listahan ng mga pinakakaraniwang metal. Imposibleng makahanap ng sodium sa kalikasan sa dalisay nitong anyo, dahil ito ay aktibo sa kemikal, ngunit ito ay matatagpuan sa malaking dami sa anyo ng sulfate, carbonate, nitrate at chloride.

Biyolohikal na papel

Kaya, ang lahat ng mga pangunahing kaalaman sa paksang "Ang sodium ba ay isang metal o isang hindi metal?" ito ay sinabi. Panghuli, ilang salita tungkol sa biological na papel ng sangkap na ito.

Ang sodium ay isang mahalagang bahagi ng anumang buhay na organismo. Ang tao ay walang pagbubukod. Narito ang kanyang mga tungkulin:

• Pinapanatili ang osmotic pressure.
• Nagdadala ng carbon dioxide.
• Pina-normalize ang balanse ng tubig.
• Itinataguyod ang transportasyon ng glucose, amino acids, anion sa pamamagitan ng mga lamad ng cell.
• Ang pagpapalitan nito sa mga potassium ions ay nakakaimpluwensya sa pagbuo ng potensyal na aksyon.
• Positibong nakakaapekto sa metabolismo ng protina.
• Nakikibahagi sa proseso ng hydration.

Ang sodium ay kasama sa halos lahat ng mga produkto. Ngunit ang pangunahing pinagmumulan nito ay asin at baking soda. Pinapabuti ng bitamina D ang pagsipsip ng sangkap na ito.

Ang kakulangan sa sodium ay hindi nangyayari, ngunit ang mga problema na nauugnay sa pagkonsumo ng hindi sapat na halaga ay maaaring mangyari sa panahon ng pag-aayuno. Ito ay puno ng pagbaba ng timbang, pagsusuka, kapansanan sa pagsipsip ng monosaccharides, at pagbuo ng mga gas sa gastrointestinal tract. Sa mga partikular na malubhang kaso, nangyayari ang neuralgia at kombulsyon. Samakatuwid, mas mainam na huwag ipailalim ang iyong katawan sa matinding gutom.

Ang sodium at ang mga compound nito ay kilala sa mga tao mula pa noong sinaunang panahon. Marahil ang pinakasikat at kilalang tambalan ay ang sodium chloride, na mas kilala bilang table salt. Ang table salt ay isang mahalagang bahagi ng halos anumang ulam. Ayon sa mga siyentipiko, ang mga tao ay nagsimulang kumain ng table salt ilang libong taon na ang nakalilipas.

Ang isa pang tanyag na tambalan ay sodium carbonate. Ang sodium carbonate ay regular na soda na ibinebenta sa anumang tindahan. Ang sangkap ay ginagamit din ng mga tao mula noong sinaunang panahon bilang isang detergent. Kaya, ang mga tao ay nalantad sa sodium at mga compound nito araw-araw sa loob ng maraming sampu at daan-daang taon. Ang sodium ay madaling tumutugon sa parehong metal at di-metal na elemento, na bumubuo ng mga haluang metal at compound na malawakang ginagamit sa industriya. Tingnan natin ang mga katangian at katangian ng metal na ito.

Mga katangian ng sodium

Mga katangiang pisikal

Ang sodium ay isang malambot, malagkit na metal na napakadaling maputol gamit ang kutsilyo. Mayroon itong kulay-pilak-puting kulay at isang katangiang metal na kinang. Ang metal ay mahusay na nagsasagawa ng init at kuryente. Ang mga atomo ng sodium ay konektado sa pamamagitan ng isang metal na bono.

Mga katangian ng kemikal

Kapag tumutugon sa iba pang mga elemento ng kemikal, ang mga atomo ng sodium ay madaling nagbibigay ng mga electron ng valence. Sa kasong ito, ang mga sodium atom ay nagbabago sa mga ion na may positibong singil.

• Ang sodium ay nag-oxidize nang napakabilis sa bukas na hangin. Ito ang dahilan kung bakit ang metal ay karaniwang nakaimbak sa kerosene.
• Kapag sinunog sa oxygen, ito ay bumubuo ng tambalang sodium peroxide (Na 2 O 2)
• Kapag pinainit, ang Sodium ay tumutugon sa hydrogen upang bumuo ng isang hydride (2NaH)
• Ang sodium ay madaling tumugon sa mga di-metal tulad ng asupre, porselana at iba pa.
• Ang sodium ay may kakayahang tumugon din sa mga metal. Gumagawa ito ng iba't ibang mga haluang metal na malawakang ginagamit sa pagmamanupaktura at industriya.
• Ang sodium ay tumutugon nang marahas sa tubig.

Paghahanap ng sodium sa kalikasan

Ang sodium ay nasa ikapitong lugar sa listahan ng pinakamaraming elemento sa Earth. Ang sodium ay ang ikalimang pinakakaraniwang metal. Sa mga metal, ang tanging mga metal na mas madalas na matatagpuan kaysa sa sodium ay ang aluminyo, bakal, kaltsyum at magnesiyo.

Ang sodium ay hindi nangyayari sa kalikasan sa dalisay nitong anyo. Ang dahilan nito ay ang mataas na aktibidad ng kemikal ng sodium. Ang elemento ay nangyayari sa kalikasan bilang chloride, carbonate, nitrate, sulfate at iba pang mga asing-gamot.

Saan matatagpuan ang sodium sa kalikasan?

Una, ang isang medyo mataas na nilalaman ng sodium ay naitala sa crust ng lupa. Ang proporsyon ng sangkap ay humigit-kumulang 2.6%.

Pangalawa, ang sodium at ang mga compound nito ay matatagpuan sa maraming dami sa mga lugar kung saan sumingaw ang mga sinaunang dagat.

Ang isa pang lugar kung saan nag-iipon ang sodium at ang mga compound nito ay ang tubig sa karagatan. Kinakalkula ng mga siyentipiko na ang lahat ng asin na nasa World Ocean ay humigit-kumulang 19 milyong kubiko kilometro.

Ang sodium ay matatagpuan din sa maliit na dami sa mga nabubuhay na bagay. Kasabay nito, ang nilalaman ng sodium sa mga hayop ay bahagyang mas mataas kaysa sa mga halaman. Ang mga sodium ions sa mga nabubuhay na organismo ay gumaganap ng isang kritikal na pag-andar: pinapadali nila ang paghahatid ng mga impulses ng nerve.

Application ng sodium sa industriya

Ang sodium ay malawakang ginagamit sa maraming industriya: kemikal, metalurhiko, nuklear, pagkain, ilaw at iba pang industriya.

Sa industriya ng kemikal, ang sodium ay ginagamit upang makagawa ng iba't ibang detergent at mga produktong panlinis, mga pataba at antiseptiko.

Sa metalurhiya, ang sodium ay ginagamit sa proseso ng paggawa ng iba pang mga sangkap tulad ng thorium, uranium, titanium, zirconium at iba pang mga compound. Ang sodium ay gumaganap bilang isang ahente ng pagbabawas sa mga naturang reaksyon.

Ang sodium ay malawakang ginagamit din sa nuclear energy. Ang sodium at ang mga haluang metal nito ay ginagamit bilang isang coolant.

Sa magaan na industriya, ang sodium ay malawakang ginagamit para sa pagproseso ng katad.

Ang sodium ay isang mahalagang elemento sa industriya ng pagkain. Ang sodium chloride, na mas kilala bilang table salt, ay marahil ang pinakakaraniwang food additive, kung wala ang anumang ulam ay hindi maaaring ihanda.

Balangkas ng lecture:

1. Pamamahagi ng sodium sa kalikasan.

2. Makasaysayang background.

3. Mga pisikal na katangian ng sodium

4. 4.Mga kemikal na katangian ng sodium

5. Pagkuha ng sodium.

6. 6.Pagkuha ng sodium.

Sosa(Natrium), Na, elemento ng kemikal ng pangkat I ng periodic system ng Mendeleev: atomic number 11, atomic mass 22.9898; isang kulay-pilak-puting malambot na metal na mabilis na nag-oxidize mula sa ibabaw sa hangin. Ang natural na elemento ay binubuo ng isang matatag na isotope, 23 Na.

Makasaysayang sanggunian. Ang mga likas na compound ng Sodium - table salt NaCl, soda Na 2 CO 3 - ay kilala mula noong sinaunang panahon. Ang pangalang "Sodium" ay nagmula sa Arabic natrun, Greek. nitron, na orihinal na tinutukoy sa natural na soda. Nasa ika-18 siglo na, alam ng mga chemist ang maraming iba pang mga sodium compound. Gayunpaman, ang metal mismo ay nakuha lamang noong 1807 ni G. Davy sa pamamagitan ng electrolysis ng caustic soda NaOH. Sa UK, USA, France, ang elemento ay tinatawag na Sodium (mula sa salitang Espanyol na soda - soda), sa Italya - sodio.

Nagkakalatnatria sa kalikasan.

Ang sodium ay isang tipikal na elemento sa itaas na bahagi ng crust ng lupa. Ang average na nilalaman nito sa lithosphere ay 2.5% sa pamamagitan ng masa, sa acidic igneous rocks (granites at iba pa) 2.77, sa mga pangunahing bato (basalts at iba pa) 1.94, sa ultrabasic na bato (mantle rocks) 0.57. Dahil sa isomorphism ng Na + at Ca 2+, dahil sa kalapitan ng kanilang ionic radii, ang sodium-calcium feldspars (plagioclases) ay nabuo sa mga igneous na bato. Sa biosphere mayroong isang matalim na pagkita ng kaibhan ng Sodium: ang mga sedimentary na bato ay, sa karaniwan, naubos sa Sodium (0.66% sa clays at shales); may kaunti nito sa karamihan ng mga lupa (average na 0.63%). Ang kabuuang bilang ng mga mineral na Sodium ay 222. Ang Na ay mahinang napanatili sa mga kontinente at dinadala ng mga ilog sa mga dagat at karagatan, kung saan ang average na nilalaman nito ay 1.035% (Na ang pangunahing metal na elemento ng tubig dagat). Sa panahon ng pagsingaw, ang mga sodium salt ay idineposito sa coastal sea lagoons, gayundin sa mga continental lake ng steppes at disyerto, na bumubuo ng mga strata ng mga bato na nagdadala ng asin. Ang mga pangunahing mineral na pinagmumulan ng Sodium at mga compound nito ay halite (rock salt) NaCl, Chilean saltpeter NaNO 3, thenardite Na 2 SO 4, mirabilite Na 2 SO 4 10H 2 O, trona NaH(CO 3) 2 2H 2 O Ang Na ay isang mahalagang bioelement, ang nabubuhay na bagay ay naglalaman ng average na 0.02% Na; Mas marami ito sa mga hayop kaysa sa mga halaman.

Mga katangiang pisikalnatrium

Sa ordinaryong temperatura, ang Sodium ay nag-crystallize sa isang cubic lattice, a = 4.28 Å. Atomic radius 1.86Å, ionic radius Na+ 0.92Å. Densidad 0.968 g/cm 3 (19.7 °C), punto ng pagkatunaw 97.83 °C, punto ng kumukulo 882.9 °C; tiyak na kapasidad ng init (20 °C) 1.23 10 3 J/(kg K) o 0.295 cal/(g deg); thermal conductivity coefficient 1.32·10 2 W/(m·K) o 0.317 cal/(cm·sec·deg); temperatura koepisyent ng linear expansion (20 °C) 7.1·10 -5; electrical resistivity (0 °C) 4.3·10 -8 ohm·m (4.3·10 -6 ohm·cm). Ang sodium ay paramagnetic, partikular na magnetic susceptibility +9.2·10 -6; napaka plastic at malambot (madaling putulin gamit ang kutsilyo).

Mga katangian ng kemikalnatrium

Ang normal na potensyal ng elektrod ng Sodium ay -2.74 V; potensyal ng elektrod sa natutunaw -2.4 V. Ang singaw ng sodium ay nagbibigay kulay sa apoy ng isang katangian na maliwanag na dilaw na kulay. Ang pagsasaayos ng mga panlabas na electron ng atom ay 3s 1; Sa lahat ng kilalang compound, ang Sodium ay monovalent. Ang aktibidad ng kemikal nito ay napakataas. Kapag direktang nakikipag-ugnayan sa oxygen, depende sa mga kondisyon, nabuo ang Na 2 O oxide o Na 2 O 2 peroxide - walang kulay na mga kristal na sangkap. Sa tubig, ang Sodium ay bumubuo ng hydroxide NaOH at H 2; ang reaksyon ay maaaring sinamahan ng isang pagsabog. Ang mga mineral na acid ay bumubuo ng mga katumbas na nalulusaw sa tubig na asin na may Sodium, gayunpaman, ang Sodium ay medyo hindi gumagalaw na may paggalang sa 98-100% sulfuric acid.

Ang reaksyon ng Sodium na may hydrogen ay nagsisimula sa 200 °C at humahantong sa paggawa ng NaH hydride, isang walang kulay na hygroscopic crystalline substance. Ang sodium ay direktang tumutugon sa fluorine at chlorine kahit na sa ordinaryong temperatura, na may bromine - kapag pinainit lamang; walang direktang pakikipag-ugnayan ang sinusunod sa yodo. Marahas itong tumutugon sa asupre, na bumubuo ng sodium sulfide; ang pakikipag-ugnayan ng sodium vapor na may nitrogen sa larangan ng isang tahimik na paglabas ng kuryente ay humahantong sa pagbuo ng Na 3 N nitride, at may carbon sa 800-900 ° C - sa paggawa ng Na 2 C 2 karbida.

Ang sodium ay natutunaw sa likidong ammonia (34.6 g bawat 100 g NH 3 sa 0°C) upang bumuo ng mga ammonia complex. Kapag ang gas na ammonia ay naipasa sa tinunaw na Sodium sa 300-350 °C, ang sodium amine NaNH 2 ay nabuo - isang walang kulay na mala-kristal na substansiya na madaling nabulok ng tubig. Ang isang malaking bilang ng mga organosodium compound ay kilala, na sa mga kemikal na katangian ay halos kapareho sa mga organolithium compound, ngunit higit sa kanila sa reaktibiti. Ang mga organosodium compound ay ginagamit sa organic synthesis bilang mga alkylating agent.

Ang sodium ay isang bahagi ng maraming praktikal na mahahalagang haluang metal. Ang mga haluang metal ng Na–K, na naglalaman ng 40-90% K (ayon sa masa) sa temperatura na humigit-kumulang 25°C, ay mga likidong kulay-pilak-puti na lubos na reaktibo sa kemikal at nasusunog sa hangin. Ang electrical conductivity at thermal conductivity ng mga likidong Na–K na haluang metal ay mas mababa kaysa sa katumbas na halaga para sa Na at K. Ang mga sodium amalgam ay madaling makuha sa pamamagitan ng pagpasok ng metal na Sodium sa mercury; na may nilalamang higit sa 2.5% Na (ayon sa timbang) sa mga ordinaryong temperatura ay solido na sila.

Resibonatrium.

Ang pangunahing pang-industriya na paraan para sa paggawa ng Sodium ay ang electrolysis ng tinunaw na NaCl salt na naglalaman ng mga additives na KCl, NaF, CaCl 2 at iba pa, na nagpapababa ng melting point ng asin sa 575-585 °C. Ang electrolysis ng purong NaCl ay hahantong sa malaking pagkawala ng Sodium mula sa pagsingaw, dahil ang mga punto ng pagkatunaw ng NaCl (801 °C) at mga punto ng kumukulo ng Na (882.9 °C) ay napakalapit. Ang electrolysis ay isinasagawa sa mga electrolyzer na may diaphragm, ang mga cathode ay gawa sa bakal o tanso, ang mga anod ay gawa sa grapayt. Ang klorin ay ginawa nang sabay-sabay sa Sodium. Ang lumang paraan ng pagkuha ng Sodium ay ang electrolysis ng molten sodium hydroxide NaOH, na mas mahal kaysa sa NaCl, ngunit electrolytically decomposes sa mas mababang temperatura (320-330 °C).

Aplikasyonnatrium.

Ang sodium at ang mga haluang metal nito ay malawakang ginagamit bilang mga coolant para sa mga prosesong nangangailangan ng pare-parehong pag-init sa hanay na 450-650 °C - sa mga balbula ng makina ng sasakyang panghimpapawid at lalo na sa mga nuclear power plant. Sa huling kaso, ang mga haluang metal ng Na–K ay nagsisilbing mga likidong metal na coolant (ang parehong mga elemento ay may maliit na thermal neutron absorption cross section, para sa Na 0.49 barn); ang mga haluang ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na mga punto ng kumukulo at mga koepisyent ng paglipat ng init at hindi nakikipag-ugnayan sa mga istrukturang materyales sa mataas na temperatura na binuo sa mga power plant.nuclear reactors. Ang NaPb compound (10% Na ayon sa timbang) ay ginagamit sa paggawa ng tetraethyl lead, ang pinakaepektibong anti-knock agent. Sa lead-based na haluang metal (0.73% Ca, 0.58% Na at 0.04% Li) na ginagamit para sa paggawa ng mga axle bearings para sa mga railway cars, ang Sodium ay isang pampalakas na additive. Sa metalurhiya, ang Sodium ay nagsisilbing aktibong ahente ng pagbabawas sa paggawa ng ilang mga bihirang metal (Ti, Zr, Ta) sa pamamagitan ng mga pamamaraang metallothermic; sa organic synthesis - sa mga reaksyon ng pagbawas, paghalay, polimerisasyon at iba pa.

Dahil sa mataas na aktibidad ng kemikal ng Sodium, ang paghawak nito ay nangangailangan ng pag-iingat. Ito ay lalong mapanganib kung ang tubig ay napupunta sa Sodium, na maaaring humantong sa sunog at pagsabog. Ang mga mata ay dapat protektahan ng salaming de kolor, mga kamay na may makapal na guwantes na goma; Ang pagkakadikit ng Sodium na may basang balat o damit ay maaaring magdulot ng matinding paso.

Sosa
Atomic number	11
Hitsura ng isang simpleng sangkap	pilak-puting malambot na metal
Mga katangian ng atom
Mass ng atom (molar mass)	22.989768 a. e.m. (/mol)
Atomic radius	190 pm
Enerhiya ng ionization (unang elektron)	495.6(5.14) kJ/mol (eV)
Elektronikong pagsasaayos	3s 1
Mga katangian ng kemikal
Covalent radius	154 pm
Ion radius	97 (+1e) ng gabi
Electronegativity (ayon kay Pauling)	0,93
Potensyal ng elektrod	-2.71 V
Mga estado ng oksihenasyon	1
Thermodynamic properties ng isang simpleng substance
Densidad	0.971 /cm³
Kapasidad ng init ng molar	28.23 J/(mol)
Thermal conductivity	142.0 W/( ·)
Temperaturang pantunaw	370,96
Init ng Pagkatunaw	2.64 kJ/mol
Temperatura ng kumukulo	1156,1
Init ng singaw	97.9 kJ/mol
Dami ng molar	23.7 cm³/mol
Crystal lattice ng isang simpleng substance
Istraktura ng sala-sala	cubic body-centered
Mga parameter ng sala-sala	4,230
c/a ratio	—
Temperatura ni Debye	150 K

Na	11
22,98977
3s 1
Sosa

Sosa —elemento ang pangunahing subgroup ng unang pangkat, ang ikatlong yugto ng periodic system ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev, na may atomic number na 11. Tinutukoy ng simbolo na Na (lat. Natrium). Ang simpleng substance na sodium (CAS number: 7440-23-5) ay isang malambot na alkali metal na may kulay silvery-white.

Sa tubig, ang sodium ay kumikilos halos kapareho ng lithium: ang reaksyon ay nagpapatuloy sa mabilis na paglabas ng hydrogen, at ang sodium hydroxide ay nabuo sa solusyon.

Kasaysayan at pinagmulan ng pangalan

Ang sodium (o sa halip, ang mga compound nito) ay ginagamit mula noong sinaunang panahon. Halimbawa, ang soda (natron), na natural na matatagpuan sa tubig ng mga lawa ng soda sa Egypt. Ang mga sinaunang Egyptian ay gumamit ng natural na soda para sa pag-embalsamo, pagpapaputi ng canvas, pagluluto ng pagkain, at paggawa ng mga pintura at glaze. Isinulat ni Pliny the Elder na sa Nile Delta, ang soda (naglalaman ito ng sapat na proporsyon ng mga dumi) ay nahiwalay sa tubig ng ilog. Ibinebenta ito sa anyo ng malalaking piraso, kulay abo o kahit itim dahil sa paghahalo ng karbon.

Ang sodium ay unang nakuha ng English chemist na si Humphry Davy noong 1807 sa pamamagitan ng electrolysis ng solid NaOH.

Ang pangalang "sodium" ay nagmula sa Arabic natrun sa Greek - nitron at orihinal na tinutukoy nito ang natural na soda. Ang elemento mismo ay dating tinatawag na Sodium.

Resibo

Ang unang paraan upang makagawa ng sodium ay ang reduction reaction sodium carbonate karbon kapag pinainit ang malapit na pinaghalong mga sangkap na ito sa isang lalagyang bakal hanggang 1000°C:

Na 2 CO 3 +2C=2Na+3CO

Pagkatapos ay lumitaw ang isa pang paraan ng paggawa ng sodium - electrolysis ng molten sodium hydroxide o sodium chloride.

Mga katangiang pisikal

Metallic sodium na nakaimbak sa kerosene

Qualitative determination ng sodium gamit ang apoy - maliwanag na dilaw na kulay ng emission spectrum ng "sodium D-line", doublet 588.9950 at 589.5924 nm.

Ang sodium ay isang kulay-pilak-puting metal, sa manipis na mga layer na may lilang tint, plastik, kahit malambot (madaling gupitin gamit ang kutsilyo), isang sariwang hiwa ng sodium ay makintab. Ang mga halaga ng elektrikal at thermal conductivity ng sodium ay medyo mataas, ang density ay 0.96842 g/cm³ (sa 19.7° C), ang melting point ay 97.86° C, at ang boiling point ay 883.15° C.

Mga katangian ng kemikal

Isang alkali metal na madaling mag-oxidize sa hangin. Upang maprotektahan laban sa atmospheric oxygen, metallic sodium ay naka-imbak sa ilalim ng isang layer kerosene. Ang sodium ay hindi gaanong aktibo kaysa sa lithium, samakatuwid ay may nitrogen tumutugon lamang kapag pinainit:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Kapag mayroong isang malaking labis na oxygen, ang sodium peroxide ay nabuo

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Aplikasyon

Ang sodium metal ay malawakang ginagamit sa preparative chemistry at industriya bilang isang malakas na ahente ng pagbabawas, kabilang ang metalurhiya. Ang sodium ay ginagamit sa paggawa ng mataas na enerhiya-intensive sodium-sulfur na mga baterya. Ginagamit din ito sa mga balbula ng tambutso ng trak bilang isang heat sink. Paminsan-minsan, ang sodium metal ay ginagamit bilang isang materyal para sa mga de-koryenteng wire na inilaan upang magdala ng napakataas na alon.

Sa isang haluang metal na may potasa, pati na rin sa rubidium at cesium ginamit bilang isang mahusay na coolant. Sa partikular, ang komposisyon ng haluang metal ay sodium 12%, potasa 47 %, cesium Ang 41% ay may record na mababang melting point na −78 °C at iminungkahi bilang gumaganang fluid para sa mga ion rocket engine at isang coolant para sa mga nuclear power plant.

Ginagamit din ang sodium sa mga high at low pressure discharge lamp (HPLD at LPLD). Ang mga NLVD lamp ng uri ng DNaT (Arc Sodium Tubular) ay napakalawak na ginagamit sa pag-iilaw ng kalye. Nagbibigay sila ng maliwanag na dilaw na ilaw. Ang buhay ng serbisyo ng mga lamp ng HPS ay 12-24 libong oras. Samakatuwid, ang mga gas-discharge lamp ng uri ng HPS ay kailangang-kailangan para sa urban, architectural at industrial lighting. Mayroon ding mga lamp na DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) at DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Ang sodium metal ay ginagamit sa qualitative analysis ng organic matter. Ang haluang metal ng sodium at ang test substance ay neutralized ethanol, magdagdag ng ilang mililitro ng distilled water at hatiin sa 3 bahagi, J. Lassaigne's test (1843), na naglalayong tukuyin ang nitrogen, sulfur at halogens (Beilstein test)

— Ang sodium chloride (table salt) ay ang pinakalumang ginagamit na pampalasa at pang-imbak.
— Ang sodium azide (Na 3 N) ay ginagamit bilang isang nitriding agent sa metalurhiya at sa paggawa ng lead azide.
— Ang sodium cyanide (NaCN) ay ginagamit sa hydrometallurgical na paraan ng pag-leaching ng ginto mula sa mga bato, gayundin sa nitrocarburization ng bakal at sa electroplating (silvering, gilding).
— Ang sodium chlorate (NaClO 3) ay ginagamit upang sirain ang mga hindi gustong mga halaman sa mga riles ng tren.

Biyolohikal na papel

Sa katawan, ang sodium ay matatagpuan halos sa labas ng mga selula (mga 15 beses na higit pa kaysa sa cytoplasm). Ang pagkakaibang ito ay pinananatili ng sodium-potassium pump, na nagpapalabas ng sodium na nakulong sa loob ng cell.

Kasama ninapotasaAng sodium ay gumaganap ng mga sumusunod na function:
Paglikha ng mga kondisyon para sa paglitaw ng potensyal ng lamad at mga contraction ng kalamnan.
Pagpapanatili ng osmotic na konsentrasyon ng dugo.
Pagpapanatili ng balanse ng acid-base.
Normalisasyon ng balanse ng tubig.
Tinitiyak ang transportasyon ng lamad.
Pag-activate ng maraming mga enzyme.

Ang sodium ay matatagpuan sa halos lahat ng pagkain, bagaman ang katawan ay nakakakuha ng karamihan nito mula sa table salt. Pangunahing nangyayari ang pagsipsip sa tiyan at maliit na bituka. Pinapabuti ng Vitamin D ang pagsipsip ng sodium, gayunpaman, ang sobrang maalat na pagkain at mga pagkaing mayaman sa protina ay nakakasagabal sa normal na pagsipsip. Ang dami ng sodium na kinuha mula sa pagkain ay nagpapakita ng sodium content sa ihi. Ang mga pagkaing mayaman sa sodium ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinabilis na paglabas.

Kakulangan ng sodium sa nagdidiyeta balanseng pagkain ay hindi nangyayari sa mga tao, gayunpaman, ang ilang mga problema ay maaaring lumitaw sa mga vegetarian diet. Ang pansamantalang kakulangan ay maaaring sanhi ng paggamit ng diuretic, pagtatae, labis na pagpapawis, o labis na pag-inom ng tubig. Ang mga sintomas ng kakulangan sa sodium ay kinabibilangan ng pagbaba ng timbang, pagsusuka, gas sa gastrointestinal tract, at kapansanan sa pagsipsip mga amino acid at monosaccharides. Ang pangmatagalang kakulangan ay nagiging sanhi ng mga cramp ng kalamnan at neuralgia.

Ang labis na sodium ay nagiging sanhi ng pamamaga ng mga binti at mukha, pati na rin ang pagtaas ng paglabas ng potasa sa ihi. Ang maximum na halaga ng asin na maaaring iproseso ng mga bato ay humigit-kumulang 20-30 gramo; anumang mas malaking halaga ay nagbabanta sa buhay.

Mga compound ng sodium

Sodium, Natrium, Na (11)
Ang pangalang sodium - sodium, natrium ay nagmula sa isang sinaunang salita na karaniwan sa Egypt, sa mga sinaunang Griyego (vixpov) at Romano. Ito ay matatagpuan sa Pliny (Nitron) at iba pang sinaunang mga may-akda at tumutugma sa Hebrew neter. Sa sinaunang Ehipto, ang natron, o nitron, ay karaniwang tinatawag na alkali na nakuha hindi lamang mula sa natural na mga lawa ng soda, kundi pati na rin mula sa abo ng halaman. Ito ay ginamit para sa paglalaba, paggawa ng mga glaze, at pagmumuka ng mga bangkay. Sa Middle Ages, ang pangalang nitron (nitron, natron, nataron), pati na rin ang boron (baurach), ay inilapat din sa saltpeter (Nitrum). Ang mga Arab alchemist ay tinatawag na alkali. Sa pagtuklas ng pulbura sa Europa, ang saltpeter (Sal Petrae) ay nagsimulang mahigpit na nakikilala mula sa alkalis, at noong ika-17 siglo. nakikilala na sa pagitan ng non-volatile, o fixed alkalis, at volatile alkali (Alkali volatile). Kasabay nito, ang isang pagkakaiba ay itinatag sa pagitan ng gulay (Alkali fixum vegetabile - potash) at mineral alkali (Alkali fixum minerale - soda).

Sa pagtatapos ng ika-18 siglo. Ipinakilala ni Klaproth ang pangalang Natron, o soda, para sa mineral alkali, at para sa alkali ng gulay, Kali. Hindi naglagay ng alkalis si Lavoisier sa “Talaan ng mga Simpleng Katawan,” na nagpapahiwatig sa isang tala dito na malamang na ang mga ito ay mga kumplikadong sangkap na minsan Balang araw sila ay mabubulok. Sa katunayan, noong 1807 si Davy, sa pamamagitan ng electrolysis ng bahagyang moistened solid alkalis, ay nakakuha ng mga libreng metal - potassium at sodium, na tinatawag silang potassium at sodium. Nang sumunod na taon, si Gilbert, publisher ng sikat na Annals of Physics, ay iminungkahi na tawagan ang mga bagong metal na potassium at sodium (Natronium); Pinaikli ni Berzelius ang huling pangalan sa "sodium" (Natrium). Sa simula ng ika-19 na siglo. sa Russia ang sodium ay tinatawag na sodia (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824); Iminungkahi ni Strakhov ang pangalang sod (1825). Ang mga sodium salt ay tinawag, halimbawa, soda sulfate, hydrochloric soda, at sa parehong oras acetic soda (Dvigubsky, 1828). Si Hess, na sumusunod sa halimbawa ni Berzelius, ay nagpakilala ng pangalang sodium.

Ang nilalaman ng artikulo

SODIUM– (Natrium) Na, isang kemikal na elemento ng pangkat 1 (Ia) ng Periodic Table, ay kabilang sa mga alkaline na elemento. Atomic number 11, relative atomic mass 22.98977. Sa kalikasan mayroong isang matatag na isotope 23 Na. Anim na radioactive isotopes ng elementong ito ang kilala, dalawa sa mga ito ay interesado sa agham at medisina. Ang sodium-22, na may kalahating buhay na 2.58 taon, ay ginagamit bilang pinagmumulan ng mga positron. Ang sodium-24 (ang kalahating buhay nito ay humigit-kumulang 15 oras) ay ginagamit sa gamot para sa pagsusuri at paggamot ng ilang uri ng leukemia.

Katayuan ng oksihenasyon +1.

Ang mga compound ng sodium ay kilala mula noong sinaunang panahon. Ang sodium chloride ay isang mahalagang bahagi ng pagkain ng tao. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga tao ay nagsimulang gumamit nito noong Neolitiko, i.e. mga 5–7 libong taon na ang nakalilipas.

Binanggit sa Lumang Tipan ang isang sangkap na tinatawag na “neter.” Ang sangkap na ito ay ginamit bilang isang detergent. Malamang, ang neter ay soda, isang sodium carbonate na nabuo sa maalat na mga lawa ng Egypt na may calcareous na baybayin. Ang mga Griegong may-akda na sina Aristotle at Dioscorides ay sumulat nang maglaon tungkol sa parehong sangkap, ngunit sa ilalim ng pangalang “nitron,” at ang sinaunang Romanong istoryador na si Pliny the Elder, na binanggit ang parehong sangkap, ay tinawag itong “nitrum.”

Noong ika-18 siglo Alam na ng mga chemist ang maraming iba't ibang sodium compound. Ang mga sodium salt ay malawakang ginagamit sa medisina, sa tanning leather, at sa pagtitina ng mga tela.

Ang metallic sodium ay unang nakuha ng English chemist at physicist na si Humphry Davy sa pamamagitan ng electrolysis ng molten sodium hydroxide (gamit ang voltaic column ng 250 pares ng copper at zinc plates). Ang pangalang "sodium" na pinili ni Davy para sa elementong ito ay sumasalamin sa pinagmulan nito mula sa soda Na 2 CO 3 . Ang Latin at Russian na mga pangalan ng elemento ay nagmula sa Arabic na "natrun" (natural na soda).

Pamamahagi ng sodium sa kalikasan at ang pang-industriyang pagkuha nito.

Ang sodium ay ang ikapitong pinakamaraming elemento at ang ikalimang pinakamaraming metal (pagkatapos ng aluminum, iron, calcium at magnesium). Ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay 2.27%. Karamihan sa sodium ay matatagpuan sa iba't ibang aluminosilicates.

Malaking deposito ng sodium salts sa medyo dalisay na anyo ay umiiral sa lahat ng kontinente. Ang mga ito ay resulta ng pagsingaw ng mga sinaunang dagat. Ang prosesong ito ay patuloy pa rin sa Salt Lake (Utah), sa Dead Sea at sa iba pang mga lugar. Ang sodium ay matatagpuan sa anyo ng NaCl chloride (halite, rock salt), pati na rin ang carbonate Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (trona), nitrate NaNO 3 (saltpeter), sulfate Na 2 SO 4 10H 2 O (mirabilite ), tetraborate Na 2 B 4 O 7 10 H 2 O (borax) at Na 2 B 4 O 7 4H 2 O (kernite) at iba pang mga asin.

Mayroong hindi mauubos na reserba ng sodium chloride sa mga natural na brine at tubig sa karagatan (mga 30 kg m–3). Tinataya na ang rock salt sa halagang katumbas ng sodium chloride content sa World Ocean ay sasakupin ang volume na 19 million cubic meters. km (50% higit pa sa kabuuang dami ng kontinente ng Hilagang Amerika sa ibabaw ng antas ng dagat). Isang prisma ng volume na ito na may base area na 1 sq. km ay maaaring umabot sa Buwan ng 47 beses.

Ngayon ang kabuuang produksyon ng sodium chloride mula sa tubig-dagat ay umabot na sa 6-7 milyong tonelada bawat taon, na halos isang katlo ng kabuuang produksyon ng mundo.

Ang buhay na bagay ay naglalaman ng isang average ng 0.02% sodium; Mas marami ito sa mga hayop kaysa sa mga halaman.

Mga katangian ng isang simpleng sangkap at pang-industriya na produksyon ng sodium metal.

Ang sodium ay isang kulay-pilak-puting metal, sa manipis na mga layer na may lilang tint, plastik, kahit malambot (madaling gupitin gamit ang kutsilyo), isang sariwang hiwa ng sodium ay makintab. Ang mga halaga ng electrical conductivity at thermal conductivity ng sodium ay medyo mataas, ang density ay 0.96842 g/cm 3 (sa 19.7 ° C), ang natutunaw na punto ay 97.86 ° C, ang kumukulo na punto ay 883.15 ° C.

Ang ternary alloy, na naglalaman ng 12% sodium, 47% potassium at 41% cesium, ay may pinakamababang punto ng pagkatunaw para sa mga metal system, katumbas ng -78 ° C.

Ang sodium at ang mga compound nito ay nagbibigay kulay sa apoy na maliwanag na dilaw. Ang dobleng linya sa sodium spectrum ay tumutugma sa transition 3 s 1–3p 1 sa mga atomo ng elemento.

Ang aktibidad ng kemikal ng sodium ay mataas. Sa hangin, mabilis itong natatakpan ng isang pelikula ng pinaghalong peroxide, hydroxide at carbonate. Nasusunog ang sodium sa oxygen, fluorine at chlorine. Kapag ang isang metal ay nasunog sa hangin, ang Na 2 O 2 peroxide ay nabuo (na may admixture ng Na 2 O oxide).

Ang sodium ay tumutugon sa sulfur kapag dinurog sa isang mortar at binabawasan ang sulfuric acid sa sulfur o kahit sulfide. Ang solid carbon dioxide (“dry ice”) ay sumasabog kapag nadikit sa sodium (hindi magagamit ang mga carbon dioxide na pamatay ng apoy upang patayin ang apoy ng sodium!). Sa nitrogen, ang reaksyon ay nangyayari lamang sa isang electrical discharge. Ang sodium ay hindi nakikipag-ugnayan lamang sa mga inert na gas.

Ang sodium ay aktibong tumutugon sa tubig:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Ang init na inilabas sa panahon ng reaksyon ay sapat na upang matunaw ang metal. Samakatuwid, kung ang isang maliit na piraso ng sodium ay itinapon sa tubig, ito ay natutunaw dahil sa thermal effect ng reaksyon at isang patak ng metal, na mas magaan kaysa sa tubig, ay "tumatakbo" sa ibabaw ng tubig, na hinimok ng reaktibong puwersa. ng inilabas na hydrogen. Ang sodium ay tumutugon nang mas mahinahon sa mga alkohol kaysa sa tubig:

2Na + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ONa + H 2

Ang sodium ay madaling natutunaw sa likidong ammonia upang bumuo ng maliwanag na asul na metastable na solusyon na may mga hindi pangkaraniwang katangian. Sa –33.8° C, hanggang sa 246 g ng sodium metal ay natutunaw sa 1000 g ng ammonia. Ang mga dilute na solusyon ay asul, ang mga puro solusyon ay tanso. Maaari silang maiimbak ng halos isang linggo. Ito ay itinatag na sa likidong ammonia, ang sodium ay nag-ionize:

Na Na + + e –

Ang equilibrium constant ng reaksyong ito ay 9.9·10 –3. Ang umaalis na elektron ay natutunaw ng mga molekula ng ammonia at bumubuo ng isang kumplikadong -. Ang mga resultang solusyon ay may metalikong koryente na kondaktibiti. Kapag sumingaw ang ammonia, nananatili ang orihinal na metal. Kapag ang solusyon ay naka-imbak ng mahabang panahon, ito ay unti-unting nagiging kupas dahil sa reaksyon ng metal na may ammonia upang mabuo ang amide NaNH 2 o imide Na 2 NH at ang paglabas ng hydrogen.

Ang sodium ay nakaimbak sa ilalim ng isang layer ng dehydrated liquid (kerosene, mineral oil) at dinadala lamang sa mga selyadong lalagyan ng metal.

Ang electrolytic method para sa pang-industriyang produksyon ng sodium ay binuo noong 1890. Ang electrolysis ay isinagawa sa molten sodium hydroxide, tulad ng sa mga eksperimento ni Davy, ngunit gumagamit ng mas advanced na mga mapagkukunan ng enerhiya kaysa sa voltaic column. Sa prosesong ito, kasama ng sodium, ang oxygen ay inilabas:

anode (nickel): 4OH – – 4e – = O 2 + 2H 2 O.

Sa panahon ng electrolysis ng purong sodium chloride, ang mga seryosong problema ay lumitaw, na nauugnay, una, na may malapit na natutunaw na punto ng sodium chloride at ang kumukulong punto ng sodium at, pangalawa, na may mataas na solubility ng sodium sa likidong sodium chloride. Ang pagdaragdag ng potassium chloride, sodium fluoride, calcium chloride sa sodium chloride ay nagpapahintulot sa iyo na bawasan ang temperatura ng pagkatunaw sa 600° C. Ang paggawa ng sodium sa pamamagitan ng electrolysis ng isang molten eutectic mixture (isang haluang metal ng dalawang sangkap na may pinakamababang punto ng pagkatunaw) 40% NaCl at 60% CaCl 2 sa ~580° C sa isang cell na binuo ng American engineer na si G. Downs, sinimulan ito noong 1921 ng DuPont malapit sa planta ng kuryente sa Niagara Falls.

Ang mga sumusunod na proseso ay nangyayari sa mga electrodes:

katod (bakal): Na + + e – = Na

Ca 2+ + 2e – = Ca

anode (graphite): 2Cl – – 2e – = Cl 2.

Ang mga metal na sodium at calcium ay nabubuo sa isang cylindrical steel cathode at itinataas ng isang cooled tube kung saan ang calcium ay nagpapatigas at bumabalik sa pagkatunaw. Ang klorin na nabuo sa gitnang graphite anode ay kinokolekta sa ilalim ng nickel roof at pagkatapos ay dinadalisay.

Sa kasalukuyan, ang dami ng produksyon ng sodium metal ay ilang libong tonelada bawat taon.

Ang pang-industriya na paggamit ng sodium metal ay dahil sa malakas nitong pagbabawas ng mga katangian. Sa loob ng mahabang panahon, karamihan sa mga metal na ginawa ay ginamit upang makagawa ng tetraethyl lead PbEt 4 at tetramethyl lead PbMe 4 (anti-knock agent para sa gasolina) sa pamamagitan ng pagtugon sa mga alkyl chlorides na may haluang metal ng sodium at lead sa mataas na presyon. Ngayon ang produksyon na ito ay mabilis na bumababa dahil sa polusyon sa kapaligiran.

Ang isa pang lugar ng aplikasyon ay ang paggawa ng titanium, zirconium at iba pang mga metal sa pamamagitan ng pagbabawas ng kanilang mga chlorides. Ang mas maliit na halaga ng sodium ay ginagamit upang makagawa ng mga compound tulad ng hydride, peroxide at alcoholates.

Ang dispersed sodium ay isang mahalagang katalista sa paggawa ng goma at elastomer.

Mayroong dumaraming paggamit ng molten sodium bilang isang heat exchange fluid sa mabilis na neutron nuclear reactors. Ang mababang punto ng pagkatunaw ng sodium, mababang lagkit, maliit na cross section ng pagsipsip ng neutron, na sinamahan ng napakataas na kapasidad ng init at thermal conductivity, ginagawa itong (at ang mga haluang metal nito na may potasa) isang kailangang-kailangan na materyal para sa mga layuning ito.

Ang sodium ay mapagkakatiwalaang nililinis ang mga langis ng transpormer, eter at iba pang mga organikong sangkap mula sa mga bakas ng tubig, at sa tulong ng sodium amalgam mabilis mong matukoy ang nilalaman ng kahalumigmigan sa maraming mga compound.

Mga compound ng sodium.

Ang sodium ay bumubuo ng isang kumpletong hanay ng mga compound kasama ang lahat ng mga karaniwang anion. Ito ay pinaniniwalaan na sa naturang mga compound mayroong halos kumpletong paghihiwalay ng singil sa pagitan ng cationic at anionic na mga bahagi ng kristal na sala-sala.

Sodium oxide Na 2 O ay na-synthesize sa pamamagitan ng reaksyon ng Na 2 O 2, NaOH, at higit na mabuti NaNO 2, na may sodium metal:

Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O

2NaOH + 2Na = 2Na2O + H2

2NaNO 2 + 6Na = 4Na 2 O + N 2

Sa huling reaksyon, ang sodium ay maaaring mapalitan ng sodium azide NaN 3:

5NaN3 + NaNO2 = 3Na2O + 8N2

Pinakamainam na mag-imbak ng sodium oxide sa walang tubig na gasolina. Ito ay nagsisilbing isang reagent para sa iba't ibang mga synthesis.

Sodium peroxide Na 2 O 2 sa anyo ng isang maputlang dilaw na pulbos ay nabuo sa pamamagitan ng oksihenasyon ng sodium. Sa kasong ito, sa ilalim ng mga kondisyon ng limitadong supply ng dry oxygen (hangin), ang Na 2 O oxide ay unang nabuo, na pagkatapos ay nagiging Na 2 O 2 peroxide. Sa kawalan ng oxygen, ang sodium peroxide ay thermally stable hanggang ~675°C.

Ang sodium peroxide ay malawakang ginagamit sa industriya bilang isang ahente ng pagpapaputi para sa mga hibla, pulp ng papel, lana, atbp. Ito ay isang malakas na oxidizing agent: ito ay sumasabog kapag hinaluan ng aluminum powder o uling, tumutugon sa sulfur (at nagiging mainit), at nag-aapoy ng maraming organikong likido. Ang sodium peroxide ay tumutugon sa carbon monoxide upang bumuo ng carbonate. Ang reaksyon ng sodium peroxide na may carbon dioxide ay naglalabas ng oxygen:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

Ang reaksyong ito ay may mahalagang praktikal na aplikasyon sa breathing apparatus para sa mga submariner at bumbero.

Sodium superoxide Nakukuha ang NaO 2 sa pamamagitan ng dahan-dahang pag-init ng sodium peroxide sa 200–450° C sa ilalim ng oxygen pressure na 10–15 MPa. Ang katibayan ng pagbuo ng NaO 2 ay unang nakuha sa reaksyon ng oxygen na may sodium na natunaw sa likidong ammonia.

Ang pagkilos ng tubig sa sodium superoxide ay humahantong sa pagpapakawala ng oxygen kahit na sa malamig:

2NaO 2 + H 2 O = NaOH + NaHO 2 + O 2

Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang dami ng oxygen na inilabas habang nabubulok ang resultang sodium hydroperoxide:

4NaO 2 + 2H 2 O = 4NaOH + 3O 2

Ang sodium superoxide ay isang bahagi ng mga system para sa air regeneration sa mga nakakulong na espasyo.

Sosa ozonide Ang NaO 3 ay nabuo sa pamamagitan ng pagkilos ng ozone sa anhydrous sodium hydroxide powder sa mababang temperatura, na sinusundan ng pagkuha ng pulang NaO 3 na may likidong ammonia.

Sodium hydroxide Ang NaOH ay madalas na tinatawag na caustic soda o caustic soda. Ito ay isang malakas na base at inuri bilang isang tipikal na alkali. Maraming NaOH hydrates ang nakuha mula sa mga may tubig na solusyon ng sodium hydroxide n H 2 O, saan n= 1, 2, 2.5, 3.5, 4, 5.25 at 7.

Ang sodium hydroxide ay napaka-agresibo. Sinisira nito ang salamin at porselana dahil sa pakikipag-ugnayan sa silicon dioxide na taglay nito:

2NaOH + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + H 2 O

Ang pangalang "caustic soda" ay sumasalamin sa kinakaing unti-unti na epekto ng sodium hydroxide sa buhay na tissue. Ang pagpasok ng sangkap na ito sa mga mata ay lalong mapanganib.

Ang manggagamot ng Duke ng Orleans, si Nicolas Leblanc (1742–1806), ay bumuo ng isang maginhawang proseso para sa paggawa ng sodium hydroxide mula sa NaCl noong 1787 (patent 1791). Ang unang malakihang proseso ng kemikal na pang-industriya ay isang pangunahing tagumpay sa teknolohiya sa Europa noong ika-19 na siglo. Ang proseso ng Leblanc ay pinalitan ng electrolytic na proseso. Noong 1874, ang produksyon ng mundo ng sodium hydroxide ay umabot sa 525 libong tonelada, kung saan 495 libong tonelada ang nakuha sa pamamaraang Leblanc; noong 1902, ang produksyon ng sodium hydroxide ay umabot sa 1800 libong tonelada, ngunit 150 libong tonelada lamang ang nakuha gamit ang pamamaraang Leblanc.

Ngayon, ang sodium hydroxide ay ang pinakamahalagang alkali sa industriya. Ang taunang produksyon sa USA lamang ay lumampas sa 10 milyong tonelada. Nakukuha ito sa napakalaking dami sa pamamagitan ng electrolysis ng brines. Kapag ang isang solusyon ng sodium chloride ay electrolyzed, ang sodium hydroxide ay nabuo at ang chlorine ay inilabas:

cathode (bakal) 2H 2 O + 2 e– = H 2 + 2OH –

anode (graphite) 2Cl – – 2 e– = Cl 2

Ang electrolysis ay sinamahan ng konsentrasyon ng alkali sa malalaking evaporator. Ang pinakamalaking sa mundo (sa PPG Inductries "Lake Charles plant) ay may taas na 41 m at diameter na 12 m. Halos kalahati ng sodium hydroxide na ginawa ay direktang ginagamit sa industriya ng kemikal upang makabuo ng iba't ibang mga organic at inorganic na sangkap: phenol, resorcinol, b-naphthol, sodium salts (hypochlorite, phosphate, sulfide, aluminates).Sa karagdagan, ang sodium hydroxide ay ginagamit sa paggawa ng papel at pulp, sabon at detergent, langis, tela. Kailangan din ito sa pagproseso ng bauxite Ang isang mahalagang lugar ng paggamit ng sodium hydroxide ay ang neutralisasyon ng mga acid.

Sodium chloride Ang NaCl ay kilala bilang table salt at rock salt. Ito ay bumubuo ng walang kulay, bahagyang hygroscopic cubic crystals. Ang sodium chloride ay natutunaw sa 801° C, kumukulo sa 1413° C. Ang solubility nito sa tubig ay nakadepende sa temperatura: 35.87 g ng NaCl ay natutunaw sa 100 g ng tubig sa 20° C, at 38.12 g sa 80° C.

Ang sodium chloride ay isang kailangan at kailangang-kailangan na pampalasa ng pagkain. Sa malayong nakaraan, ang asin ay katumbas ng presyo ng ginto. Sa sinaunang Roma, ang mga legionnaire ay kadalasang binabayaran hindi sa pera, ngunit sa asin, kaya ang salitang sundalo.

Sa Kievan Rus gumamit sila ng asin mula sa rehiyon ng Carpathian, mula sa mga lawa ng asin at mga estero sa Black at Azov Seas. Napakamahal nito anupat sa mga seremonyal na kapistahan ay inihahain ito sa mga mesa ng mga mararangal na panauhin, habang ang iba naman ay umalis na “nag-iinuman.”

Matapos ang pagsasanib ng rehiyon ng Astrakhan sa estado ng Moscow, ang mga lawa ng Caspian ay naging mahalagang pinagmumulan ng asin, at hindi pa rin ito sapat, ito ay mahal, kaya't nagkaroon ng kawalang-kasiyahan sa mga pinakamahihirap na seksyon ng populasyon, na lumago sa isang pag-aalsa na kilala bilang Salt Riot (1648)

Noong 1711 naglabas si Peter I ng isang kautusan na nagpapakilala ng monopolyo ng asin. Ang kalakalan sa asin ay naging eksklusibong karapatan ng estado. Ang monopolyo ng asin ay tumagal ng mahigit isang daan at limampung taon at inalis noong 1862.

Sa panahon ngayon ang sodium chloride ay murang produkto. Kasama ng coal, limestone at sulfur, isa ito sa tinatawag na "big four" mineral raw na materyales, ang pinakamahalaga para sa industriya ng kemikal.

Karamihan sa sodium chloride ay ginawa sa Europa (39%), Hilagang Amerika (34%) at Asya (20%), habang ang Timog Amerika at Oceania ay nagkakahalaga lamang ng 3% at Africa 1%. Ang rock salt ay bumubuo ng malalawak na deposito sa ilalim ng lupa (kadalasang daan-daang metro ang kapal) na naglalaman ng higit sa 90% NaCl. Ang isang tipikal na deposito ng asin ng Cheshire (ang pangunahing pinagmumulan ng sodium chloride sa Great Britain) ay sumasaklaw sa isang lugar na 60 × 24 km at may salt bed na humigit-kumulang 400 m ang kapal. Ang depositong ito lamang ay tinatayang nagkakahalaga ng higit sa 10 11 tonelada .

Ang paggawa ng asin sa daigdig sa simula ng ika-21 siglo. umabot sa 200 milyong tonelada, 60% nito ay natupok ng industriya ng kemikal (para sa paggawa ng chlorine at sodium hydroxide, pati na rin ang pulp ng papel, tela, metal, goma at langis), 30% ng industriya ng pagkain, 10% ng iba pang larangan ng aktibidad. Ang sodium chloride ay ginagamit, halimbawa, bilang isang murang deicing agent.

Sodium carbonate Ang Na 2 CO 3 ay madalas na tinatawag na soda ash o simpleng soda. Ito ay matatagpuan sa kalikasan sa anyo ng mga ground brines, brine sa mga lawa at mga mineral na natron Na 2 CO 3 ·10H 2 O, thermonatrite Na 2 CO 3 ·H 2 O, trona Na 2 CO 3 ·NaHCO 3 ·2H 2 O Sodium forms at iba pang iba't ibang hydrated carbonates, bicarbonates, mixed at double carbonates, halimbawa Na 2 CO 3 7H 2 O, Na 2 CO 3 3NaHCO 3, aKCO 3 n H 2 O, K 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O.

Kabilang sa mga asin ng mga elemento ng alkali na nakuha sa industriya, ang sodium carbonate ay pinakamahalaga. Kadalasan, ang pamamaraan na binuo ng Belgian chemist-technologist na si Ernst Solvay noong 1863 ay ginagamit para sa produksyon nito.

Ang isang puro may tubig na solusyon ng sodium chloride at ammonia ay puspos ng carbon dioxide sa ilalim ng bahagyang presyon. Sa kasong ito, nabuo ang isang precipitate ng medyo mahinang natutunaw na sodium bikarbonate (ang solubility ng NaHCO 3 ay 9.6 g bawat 100 g ng tubig sa 20 ° C):

NaCl + NH 3 + H 2 O + CO 2 = NaHCO 3 Ї + NH 4 Cl

Upang makakuha ng soda, ang sodium bikarbonate ay calcined:

Ang carbon dioxide na inilabas ay ibinalik sa unang proseso. Ang karagdagang carbon dioxide ay nakukuha sa pamamagitan ng calcining calcium carbonate (limestone):

Ang pangalawang produkto ng reaksyong ito, ang calcium oxide (dayap), ay ginagamit upang muling buuin ang ammonia mula sa ammonium chloride:

Kaya, ang tanging by-product ng produksyon ng soda gamit ang Solvay method ay calcium chloride.

Pangkalahatang equation ng proseso:

2NaCl + CaCO 3 = Na 2 CO 3 + CaCl 2

Malinaw, sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa isang may tubig na solusyon ang kabaligtaran na reaksyon ay nangyayari, dahil ang ekwilibriyo sa sistemang ito ay ganap na inilipat mula kanan pakaliwa dahil sa hindi pagkatunaw ng calcium carbonate.

Ang soda ash na nakuha mula sa natural na hilaw na materyales (natural na soda ash) ay may mas mahusay na kalidad kumpara sa soda na ginawa ng ammonia method (chloride content na mas mababa sa 0.2%). Bilang karagdagan, ang mga partikular na pamumuhunan sa kapital at ang halaga ng soda mula sa mga natural na hilaw na materyales ay 40–45% na mas mababa kaysa sa mga nakuhang gawa ng tao. Humigit-kumulang isang katlo ng produksyon ng soda sa mundo ngayon ay nagmumula sa mga natural na deposito.

Ang produksyon ng mundo ng Na 2 CO 3 noong 1999 ay ipinamahagi bilang mga sumusunod:

Kabuuan
Hilaga America
Asya/Oceania
Zap. Europa
Silangan Europa
Africa
Lat. America

Ang pinakamalaking producer sa mundo ng natural na soda ash ay ang USA, kung saan ang pinakamalaking na-explore na reserba ng trona at brine ng soda lakes ay puro. Ang deposito sa Wyoming ay bumubuo ng isang layer na 3 m ang kapal at isang lugar na 2300 km 2. Ang mga reserba nito ay lumampas sa 10 10 tonelada. Sa USA, ang industriya ng soda ay nakatuon sa natural na hilaw na materyales; ang huling planta ng soda synthesis ay isinara noong 1985. Ang produksyon ng soda ash sa Estados Unidos ay naging matatag sa 10.3–10.7 milyong tonelada sa mga nakaraang taon.

Hindi tulad ng Estados Unidos, karamihan sa mga bansa sa mundo ay halos nakadepende sa paggawa ng sintetikong soda ash. Ang China ay pumapangalawa sa mundo sa paggawa ng soda ash pagkatapos ng Estados Unidos. Ang produksyon ng kemikal na ito sa China noong 1999 ay umabot sa humigit-kumulang 7.2 milyong tonelada. Ang produksyon ng soda ash sa Russia sa parehong taon ay umabot sa humigit-kumulang 1.9 milyong tonelada.

Sa maraming mga kaso, ang sodium carbonate ay maaaring palitan ng sodium hydroxide (halimbawa, sa paggawa ng pulp ng papel, sabon, mga produktong panlinis). Halos kalahati ng sodium carbonate ay ginagamit sa industriya ng salamin. Ang isang lumalagong aplikasyon ay ang pag-alis ng mga sulfur contaminants mula sa mga gas emissions mula sa power generation plant at malalaking furnace. Ang sodium carbonate powder ay idinagdag sa gasolina, na tumutugon sa sulfur dioxide upang bumuo ng mga solidong produkto, lalo na ang sodium sulfite, na maaaring i-filter o precipitated.

Ang sodium carbonate ay dating malawakang ginamit bilang "washing soda", ngunit ang application na ito ay nawala na ngayon dahil sa paggamit ng iba pang mga detergent sa bahay.

Ang sodium bikarbonate NaHCO 3 (baking soda) ay pangunahing ginagamit bilang pinagmumulan ng carbon dioxide sa pagbe-bake ng tinapay, paggawa ng confectionery, paggawa ng mga carbonated na inumin at artipisyal na mineral na tubig, bilang bahagi ng mga compound na pamatay ng apoy at bilang isang gamot. Ito ay dahil sa kadalian ng pagkabulok nito sa 50–100° C.

Sodium sulfate Ang Na 2 SO 4 ay nangyayari sa kalikasan sa anhydrous form (thenardite) at sa anyo ng decahydrate (mirabilite, Glauber's salt). Ito ay bahagi ng astrachonite Na 2 Mg(SO 4) 2 4H 2 O, vanthoffite Na 2 Mg(SO 4) 2, glauberite Na 2 Ca(SO 4) 2. Ang pinakamalaking reserba ng sodium sulfate ay nasa mga bansang CIS, gayundin sa USA, Chile, at Spain. Ang Mirabilite, na nakahiwalay sa mga natural na deposito o brine ng mga salt lake, ay dehydrated sa 100 ° C. Ang sodium sulfate ay isa ring by-product ng produksyon ng hydrogen chloride gamit ang sulfuric acid, gayundin ang end product ng daan-daang pang-industriyang proseso na gumagamit neutralisasyon ng sulfuric acid na may sodium hydroxide.

Ang data sa produksyon ng sodium sulfate ay hindi nai-publish, ngunit ang pandaigdigang produksyon ng natural na hilaw na materyal ay tinatayang mga 4 milyong tonelada bawat taon. Ang pagbawi ng sodium sulfate bilang isang by-product ay tinatantya sa buong mundo sa 1.5–2.0 milyong tonelada.

Sa loob ng mahabang panahon, ang sodium sulfate ay hindi gaanong ginagamit. Ngayon ang sangkap na ito ay ang batayan ng industriya ng papel, dahil ang Na 2 SO 4 ay ang pangunahing reagent sa kraft pulping para sa paghahanda ng brown wrapping paper at corrugated cardboard. Ang mga kahoy na shavings o sawdust ay pinoproseso sa isang mainit na alkaline na solusyon ng sodium sulfate. Tinutunaw nito ang lignin (ang bahagi ng kahoy na pinagsasama-sama ang mga hibla) at inilalabas ang mga hibla ng selulusa, na pagkatapos ay ipinapadala sa mga makinang gumagawa ng papel. Ang natitirang solusyon ay sumingaw hanggang sa ito ay may kakayahang magsunog, na nagbibigay ng singaw para sa halaman at init para sa pagsingaw. Ang molten sodium sulfate at hydroxide ay lumalaban sa apoy at maaaring magamit muli.

Ang isang mas maliit na bahagi ng sodium sulfate ay ginagamit sa paggawa ng salamin at mga detergent. Ang hydrated form ng Na 2 SO 4 ·10H 2 O (Glauber's salt) ay isang laxative. Mas kaunti na itong ginagamit ngayon kaysa dati.

Sodium nitrate Ang NaNO 3 ay tinatawag na sodium o Chilean nitrate. Ang malalaking deposito ng sodium nitrate na natagpuan sa Chile ay lumilitaw na nabuo sa pamamagitan ng biochemical decomposition ng mga organikong labi. Ang ammonia na pinakawalan sa simula ay malamang na na-oxidize sa nitrous at nitric acids, na pagkatapos ay tumutugon sa natunaw na sodium chloride.

Ang sodium nitrate ay nakuha sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga nitrous gas (isang halo ng nitrogen oxides) na may solusyon ng sodium carbonate o hydroxide, o sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng exchange ng calcium nitrate na may sodium sulfate.

Ang sodium nitrate ay ginagamit bilang isang pataba. Ito ay bahagi ng mga likidong nagpapalamig ng asin, mga paliguan sa pagsusubo sa industriya ng paggawa ng metal, at mga komposisyon na nag-iimbak ng init. Ang ternary mixture ng 40% NaNO 2, 7% NaNO 3 at 53% KNO 3 ay maaaring gamitin mula sa melting point (142° C) hanggang ~600° C. Ang sodium nitrate ay ginagamit bilang oxidizing agent sa mga pampasabog, rocket fuels, at pyrotechnic compositions. Ginagamit ito sa paggawa ng mga baso at sodium salt, kabilang ang nitrite, na nagsisilbing pang-imbak ng pagkain.

Sodium nitrite Ang NaNO 2 ay maaaring makuha sa pamamagitan ng thermal decomposition ng sodium nitrate o pagbabawas nito:

NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO

Para sa pang-industriyang produksyon ng sodium nitrite, ang mga nitrogen oxide ay hinihigop ng isang may tubig na solusyon ng sodium carbonate.

Ang sodium nitrite NaNO 2, bilang karagdagan sa paggamit ng mga nitrates bilang heat-conducting melts, ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga azo dyes, para sa pagsugpo sa kaagnasan at pangangalaga ng karne.

Elena Savinkina