Mensahe tungkol sa sodium. Sosa

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

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

Kasaysayan at pinagmulan ng pangalan

Diagram ng sodium atom

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, 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. Nagpunta ito sa pagbebenta sa anyo ng malalaking piraso, dahil sa admixture ng karbon, pininturahan ng kulay abo o kahit na itim.

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

Ang pangalang "sodium" (natrium) 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 makakuha ng sodium ay ang reduction reaction sodium carbonate karbon kapag pinainit ang isang malapit na halo ng mga sangkap na ito sa isang lalagyan ng bakal sa 1000 ° C:

Na 2 CO 3 + 2C \u003d 2Na + 3CO

Pagkatapos ay lumitaw ang isa pang paraan ng pagkuha ng sodium - electrolysis ng isang melt ng caustic soda o sodium chloride.

Mga katangiang pisikal

Ang metal na sodium na napanatili sa kerosene

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

Ang sodium ay isang silvery-white metal, sa manipis na mga layer na may violet tint, plastic, kahit malambot (madaling gupitin gamit ang kutsilyo), isang sariwang hiwa ng sodium ay kumikinang. Ang mga halaga ng electrical conductivity at thermal conductivity ng sodium ay medyo mataas, ang density ay 0.96842 g / cm³ (sa 19.7 ° C), ang natutunaw na punto ay 97.86 ° C, ang kumukulo na punto ay 883.15 ° C.

Mga katangian ng kemikal

Alkali metal, madaling ma-oxidized sa hangin. Upang maprotektahan laban sa atmospheric oxygen, ang metallic sodium ay iniimbak sa ilalim ng isang layer ng kerosene. Ang sodium ay hindi gaanong aktibo kaysa sa lithium, kaya kasama nitrogen tumutugon lamang kapag pinainit:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Sa isang malaking labis na oxygen, ang sodium peroxide ay nabuo

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

Aplikasyon

Ang metallic sodium 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 metal na sodium ay ginagamit bilang isang materyal para sa mga de-koryenteng wire na idinisenyo para sa napakataas na alon.

Sa isang haluang metal na may potasa, pati na rin sa rubidium at cesium ginamit bilang isang napakahusay na daluyan ng paglipat ng init. Sa partikular, isang haluang metal ng komposisyon 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 bilang isang coolant para sa mga nuclear power plant.

Ginagamit din ang sodium sa mga high at low discharge lamp. mababang presyon(NLVD at NLND). Ang mga lamp na NLVD type DNaT (Arc Sodium Tubular) ay napakalawak na ginagamit sa street lighting. 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 DNaT ay kailangang-kailangan para sa urban, arkitektura at pang-industriya na pag-iilaw. 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 isang haluang metal ng sodium at ang test substance ay neutralized ethanol, magdagdag ng ilang mililitro ng distilled water at hatiin sa 3 bahagi, J. Lassen's test (1843), na naglalayong matukoy ang nitrogen, sulfur at halogens (Beilstein test)

Ang sodium chloride (karaniwang asin) 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, pati na rin sa steel nitrocarburizing at sa electroplating (pilak, gilding).
- Ang sodium chlorate (NaClO 3) ay ginagamit upang sirain ang mga hindi gustong mga halaman sa riles ng tren.

Biyolohikal na papel

Sa katawan, ang sodium ay halos nasa 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 pumasok sa 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. Ang bitamina D ay nagpapabuti sa pagsipsip ng sodium, gayunpaman, ang labis na maalat na pagkain at mga pagkaing mayaman sa mga protina ay nakakasagabal sa normal na pagsipsip. Ang dami ng sodium na natutunaw sa pagkain ay nagpapahiwatig ng dami ng sodium sa ihi. Ang mga pagkaing mayaman sa sodium ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinabilis na paglabas.

Kakulangan ng sodium sa diyeta 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 diuretic na paggamit, pagtatae, labis na pagpapawis, o labis na pag-inom ng tubig. Ang mga sintomas ng kakulangan sa sodium ay pagbaba ng timbang, pagsusuka, gas sa gastrointestinal tract, at malabsorption. mga amino acid at monosaccharides. Ang matagal na 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, ang isang mas malaking halaga ay nagbabanta sa buhay.

Sosa(Natrium), Na, isang kemikal na elemento 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.

Sanggunian sa kasaysayan. Ang mga likas na sodium compound - karaniwang asin NaCl, soda Na 2 CO 3 - ay kilala mula noong sinaunang panahon. Ang pangalang "Sodium", 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.

Pamamahagi ng sodium 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 timbang, sa acidic igneous rocks (granites at iba pa) 2.77, sa basic (basalts at iba pa) 1.94, sa ultrabasic (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 nasa average na naubos sa sodium (sa clays at shales 0.66%), mayroong kaunti nito sa karamihan ng mga lupa (average na 0.63%). Ang kabuuang bilang ng mga mineral na Sodium ay 222. Ang Na ay bahagyang nananatili 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). Ang pagsingaw sa mga coastal-marine lagoon, gayundin sa mga continental na lawa ng steppes at disyerto, ay namuo ng mga sodium salt, na bumubuo ng mga strata ng mga batong may dalang 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 pisikal na katangian ng sodium. Sa ordinaryong temperatura, nag-kristal ang sodium 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), t pl 97.83 ° C, t bp 882.9 ° C; tiyak na kapasidad ng init (20 °C) 1.23 10 3 j/(kg K) o 0.295 cal/(g deg); koepisyent ng thermal conductivity 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 kemikal na katangian ng sodium. 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 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. Sa direktang pakikipag-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 asido ay bumubuo ng kaukulang mga asin na nalulusaw sa tubig na may sodium, ngunit may kinalaman sa 98-100% sulfuric acid, ang sodium ay medyo hindi gumagalaw.

Ang reaksyon ng Sodium na may hydrogen ay nagsisimula sa 200 °C at humahantong sa pagbuo ng NaH hydride, isang walang kulay na hygroscopic crystalline substance. Sa fluorine at chlorine, ang sodium ay direktang nakikipag-ugnayan sa mga ordinaryong temperatura, kasama ang bromine - kapag pinainit lamang; walang direktang pakikipag-ugnayan 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 pagbuo 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 sodiumamine NaNH 2 ay nabuo - isang walang kulay na mala-kristal na substansiya na madaling nabulok ng tubig. Ang isang malaking bilang ng mga compound ng organosodium ay kilala, na halos kapareho sa mga katangian ng kemikal sa mga compound ng organolithium, ngunit nilalampasan ang mga ito sa reaktibiti. Ang mga organosodium compound ay ginagamit sa organic synthesis bilang mga ahente ng alkylating.

Ang sodium ay isang bumubuo ng maraming praktikal na mahahalagang haluang metal. Ang mga haluang metal ng Na - K, na naglalaman ng 40-90% K (sa pamamagitan ng masa) sa temperatura na halos 25 ° C, ay mga pilak-puting likido, na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na aktibidad ng kemikal, na nasusunog sa hangin. Ang elektrikal 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 metallic sodium sa mercury; higit sa 2.5% Na (sa pamamagitan ng masa) sa ordinaryong temperatura ay solid na.

Pagkuha ng sodium. Ang pangunahing pang-industriya na paraan para sa pagkuha ng sodium ay ang electrolysis ng sodium chloride melt NaCl na naglalaman ng mga additives KCl, NaF, CaCl 2 at iba pa, na binabawasan ang natutunaw na punto ng asin sa 575-585 °C. Ang electrolysis ng purong NaCl ay hahantong sa malaking pagkawala ng Sodium mula sa pagsingaw, dahil ang mga natutunaw na punto ng NaCl (801 °C) at ang 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. Kasabay ng sodium, ang chlorine ay nakuha. Ang lumang paraan ng pagkuha ng Sodium ay ang electrolysis ng molten sodium hydroxide NaOH, na mas mahal kaysa sa NaCl, ngunit nabubulok sa electrolytically sa mas mababang temperatura (320-330 °C).

Ang paggamit ng sodium. 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 likido-metal na mga coolant (ang parehong mga elemento ay may mababang thermal neutron absorption cross section, para sa Na 0.49 barn), ang mga haluang ito ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na mga punto ng kumukulo at mga heat transfer coefficient at hindi nakikipag-ugnayan sa istruktura. materyales sa mataas na temperatura binuo sa mga power nuclear reactor. Ang NaPb compound (10% Na ayon sa masa) ay ginagamit sa paggawa ng tetraethyl lead, ang pinakaepektibong antiknock agent. Sa isang lead-based na haluang metal (0.73% Ca, 0.58% Na, at 0.04% Li) na ginamit upang gumawa ng railcar axle bearings, ang Sodium ay isang hardening 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. Lalo na mapanganib ang pakikipag-ugnay sa sodium water, na maaaring humantong sa sunog at pagsabog. Ang mga mata ay dapat protektado ng salaming de kolor, mga kamay ng makapal na guwantes na goma; Ang pagkakadikit ng sodium na may basang balat o damit ay maaaring magdulot ng matinding paso.

sodium sa katawan. Ang sodium ay isa sa mga pangunahing elemento na kasangkot sa metabolismo ng mineral ng mga hayop at tao. Pangunahing nilalaman sa mga extracellular fluid (sa mga erythrocytes ng tao tungkol sa 10 mmol / kg, sa serum ng dugo 143 mmol / kg); nakikilahok sa pagpapanatili ng osmotic pressure at balanse ng acid-base, sa pagpapadaloy ng mga nerve impulses. pang-araw-araw na pangangailangan ang tao sa sodium chloride ay umaabot mula 2 hanggang 10 g at depende sa dami ng asin na ito na nawala sa pawis. Ang konsentrasyon ng mga sodium ions sa katawan ay pangunahing kinokontrol ng hormone ng adrenal cortex - aldosterone. Ang nilalaman ng sodium sa mga tisyu ng halaman ay medyo mataas (mga 0.01% basang timbang). Sa halophytes (mga species na lumalaki sa mataas na asin na lupa), ang sodium ay lumilikha ng mataas na osmotic pressure sa cell sap at sa gayon ay nagtataguyod ng pagkuha ng tubig mula sa lupa.

Sa gamot, sodium sulfate, NaCl chloride (para sa pagkawala ng dugo, pagkawala ng likido, pagsusuka, atbp.), Na 2 B 4 O 7 10H 2 O borate (bilang isang antiseptic), NaHCO 3 bicarbonate (bilang expectorant, pati na rin para sa paghuhugas at pagbabanlaw ng rhinitis, laryngitis at iba pa), Na 2 S 2 O 3 thiosulfate 3 5H 2 O (anti-inflammatory, desensitizing at antitoxic agent) at Na 3 C 6 H 5 O citrate 7 5½H 2 O (gamot mula sa grupo ng anticoagulants).

Ang artipisyal na nakuhang radioactive isotopes 22 Na (half-life T ½ = 2.64 g) at 24 Na (T ½ = 15 h) ay ginagamit upang matukoy ang rate ng daloy ng dugo sa ilang bahagi ng circulatory system sa cardiovascular at pulmonary disease, na nagpapawi ng endarteritis at iba pa. Ginagamit din ang mga radioactive solution ng sodium salts (halimbawa, 24 NaCl) upang matukoy ang vascular permeability, pag-aralan ang kabuuang nilalaman ng napalitan ng sodium sa katawan, metabolismo ng tubig-asin, pagsipsip mula sa bituka, mga proseso ng aktibidad ng nerbiyos, at sa ilang iba pang eksperimentong pag-aaral.

Ang Natron ay orihinal na tinatawag na sodium hydroxide. Noong 1807, si Davy, sa pamamagitan ng electrolysis ng bahagyang moistened solid alkalis, ay nakakuha ng mga libreng metal - potassium at sodium, na pinangalanan silang potassium (Potassium) at sodium (Sodium). Si Berzelius, at pagkatapos ay si Hess sa Russia, ay iminungkahi ang pangalan na Natrium / Sodium, na natigil.

Ang pagiging likas, nakakakuha ng:

Ang mga alkali metal ay hindi nangyayari sa kalikasan sa libreng anyo. Ang sodium ay bahagi ng iba't ibang mga compound. Ang pinakamahalaga ay ang kumbinasyon ng sodium na may chlorine NaCl, na bumubuo ng mga deposito ng rock salt (Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk, atbp.). Ang sodium chloride ay matatagpuan din sa tubig dagat at salt spring. Ang sodium ay isa sa mga karaniwang elemento. Ang nilalaman ng sodium sa crust ng lupa ay 2.64%.
Nakuha sa pamamagitan ng electrolysis ng molten sodium chloride o sodium hydroxide. Ginagamit din ito upang ibalik ang mga oxide, chlorides, carbonates na may aluminyo, silikon, calcium, magnesium kapag pinainit sa isang vacuum.

Mga katangiang pisikal:

Ang sodium ay isang silvery-white metal, ang density nito ay 0.97 g/cm3, ito ay napakalambot at madaling maputol gamit ang kutsilyo. Mayroong metal na bono sa pagitan ng mga atomo. Ang isang sangkap na may tulad na isang bono ay nailalarawan sa pamamagitan ng metallic luster, plasticity, lambot, magandang electrical conductivity at thermal conductivity.

Mga katangian ng kemikal:

Ang sodium atom, sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, ay madaling nagbibigay ng mga valence electron, na pumasa sa isang positibong sisingilin na ion. Mabilis itong nag-oxidize sa hangin, kaya nakaimbak ito sa ilalim ng isang layer ng kerosene.
Kapag nasunog sa labis na oxygen, ito ay bumubuo ng sodium peroxide, Na 2 O 2
Sa hydrogen, kapag pinainit, bumubuo ito ng hydride Na + H 2 \u003d 2NaH
Madaling nakikipag-ugnayan sa maraming di-metal - halogens, sulfur, phosphorus, atbp.
Marahas na tumutugon sa tubig: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Ang pinakamahalagang koneksyon:

sodium oxide, Na 2 O (walang kulay), ay tumutugon sa singaw ng tubig, carbon dioxide, samakatuwid ito ay mas mahusay na mag-imbak sa anhydrous benzene.
Kapag ang sodium ay direktang tumutugon sa oxygen, ang isang pinaghalong sodium oxide at sodium peroxide ay nakuha. Upang makakuha ng purong oksido, maaari mong gamitin ang reaksyon: Na 2 O 2 + 2Na \u003d 2Na 2 O
sodium peroxide, Na 2 O 2 (dilaw) na mala-kristal na substansiya na may isang ionic na sala-sala, nakikipag-ugnayan sa basa-basa na carbon dioxide sa hangin, na naglalabas ng oxygen: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 \u003d 2Na 2 CO 3 + O 2
Sodium hydroxide, Ang NaOH ay isang mala-kristal na puting substansiya, medyo fusible, thermally very stable. Kapag pinainit, ito ay sumingaw nang walang pagkawala ng tubig. Mahusay itong natutunaw sa tubig at alkohol.
sodium halides, mga walang kulay na mala-kristal na sangkap, ay madaling natutunaw sa tubig, maliban sa NaF. Mayroon silang mga katangian ng pagpapanumbalik.
sodium sulfide, - Na 2 S. Walang kulay na mala-kristal na substansiya na may ionic na sala-sala. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig at isang malakas na ahente ng pagbabawas.
asin, lahat ng mga asing-gamot ay lubos na natutunaw, ay malakas na electrolytes.
sodium hydride, Ang NaH ay isang walang kulay na mala-kristal na substansiya na may kristal na sala-sala ng uri ng NaCl, ang anion ay H - . Nakuha sa pamamagitan ng pagpasa ng hydrogen sa tinunaw na metal. Sumasailalim sa thermal dissociation nang hindi natutunaw, madaling mabulok ng tubig:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O \u003d NaOH + H 2

Application:

Ang mga compound ng sodium ay ang pinakamahalagang bahagi ng mga industriya ng kemikal. Ginagamit sa paggawa ng sabon, paggawa ng salamin, mga kemikal sa sambahayan.
Ang sodium ay mahalaga para sa karamihan ng mga anyo ng buhay, kabilang ang mga tao. Sa mga buhay na organismo, ang mga sodium ions, kasama ang mga potassium ions, ay nagsisilbing nerve impulse transmitters. Gayundin, ang mga ion nito ay may mahalagang papel sa pagpapanatili rehimen ng tubig organismo.

Bondareva Maria Alexandrovna
KhF Tyumen State University, 561 na grupo.

Pinagmulan: G.P. Khomchenko "Manwal sa kimika para sa mga aplikante sa mga unibersidad"
"Inorganic na kimika sa mga scheme at talahanayan"

Ang sodium (Latin Natrium, na tinutukoy ng simbolong Na) ay isang elementong may atomic number 11 at atomic weight 22.98977. Ito ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng unang pangkat, ang ikatlong yugto ng periodic table ng mga elemento ng kemikal ni Dmitry Ivanovich Mendeleev. Ang simpleng sangkap na sodium ay malambot, fusible (tmelt 97.86 ° C), ductile, light (density 0.968 g / cm3), silver-white alkali metal.

Ang natural na sodium ay binubuo lamang ng isang isotope na may mass number na 23. Sa kabuuan, 15 isotopes at 2 nuclear isomer ang kasalukuyang kilala. Karamihan sa mga artipisyal na ginawang radioactive isotopes ay may kalahating buhay na mas mababa sa isang minuto. Dalawang isotopes lamang ang may medyo mahabang kalahating buhay: positron-emitting 22Na na may kalahating buhay na 2.6 taon, na ginagamit bilang pinagmumulan ng mga positron at sa siyentipikong pananaliksik, at 24Na na may kalahating buhay na 15 oras, na ginagamit sa medisina upang masuri at gamutin ang ilang uri ng leukemia.

Ang sodium sa anyo ng iba't ibang mga compound ay kilala mula noong sinaunang panahon. Ang sodium chloride (NaCl) o table salt ay isa sa pinakamahalagang vital compound, pinaniniwalaan na nakilala ito sa tao noong Neolithic, iyon ay, lumalabas na ang sangkatauhan ay gumagamit ng sodium chloride nang higit sa anim na libong taon! Sa Lumang Tipan, may binanggit na sangkap na tinatawag na "neter", ginamit ito bilang panlinis. Malamang - ito ay soda, sodium carbonate, na matatagpuan sa tubig ng mga lawa ng asin sa Egypt.

Noong ika-18 siglo, alam na ng mga chemist ang isang malaking bilang ng mga sodium compound; ang mga asin ng metal na ito ay malawakang ginagamit sa medisina at industriya ng tela (para sa pagtitina ng mga tela at tanning na balat). Gayunpaman, ang metallic sodium ay nakuha lamang noong 1807 ng English chemist na si Humphry Davy.

Ang pinakamahalagang lugar ng paggamit ng sodium ay ang nuclear power engineering, metalurhiya, at industriya ng organic synthesis. Sa nuclear power engineering, ang sodium at ang haluang metal nito na may potassium ay ginagamit bilang mga likidong metal coolant. Sa metalurhiya, ang isang bilang ng mga refractory metal ay nakuha sa pamamagitan ng sodium metal method; sa pamamagitan ng pagbabawas ng KOH na may sodium, ang potassium ay nakahiwalay. Bilang karagdagan, ang sodium ay ginagamit bilang isang additive na nagpapalakas ng mga lead alloy. Sa industriya ng organic synthesis, ang sodium ay ginagamit sa paggawa ng maraming sangkap. Ang sodium ay gumaganap bilang isang katalista sa paghahanda ng ilang mga organikong polimer. Ang pinakamahalagang koneksyon sodium - sodium oxide Na2O, sodium peroxide Na2O2 at sodium hydroxide NaOH. Ang sodium peroxide ay ginagamit para sa pagpapaputi ng mga tela, para sa pagbabagong-buhay ng hangin sa mga nakahiwalay na silid. Ang sodium hydroxide ay isa sa pinakamahalagang produkto ng pangunahing industriya ng kemikal. Sa napakalaking dami, ito ay ginagamit upang linisin ang mga produktong refinery ng langis. Bilang karagdagan, ang sodium hydroxide ay malawakang ginagamit sa sabon, papel, tela at iba pang mga industriya, pati na rin sa paggawa ng mga artipisyal na hibla.

Ang sodium ay isa sa pinakamahalagang elemento na kasangkot sa metabolismo ng mineral ng mga hayop at tao. AT katawan ng tao Ang sodium sa anyo ng mga natutunaw na asing-gamot (chloride, phosphate, bikarbonate) ay matatagpuan higit sa lahat sa mga extracellular fluid - plasma ng dugo, lymph, digestive juice. Ang osmotic pressure ng plasma ng dugo ay pinananatili sa kinakailangang antas, pangunahin dahil sa sodium chloride.

Ang mga sintomas ng kakulangan sa sodium ay pagbaba ng timbang, pagsusuka, pagbuo ng gas sa gastrointestinal tract, at kapansanan sa pagsipsip ng mga amino acid at monosaccharides. Ang matagal na 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.

Mga katangian ng biyolohikal

Ang sodium ay kabilang sa pangkat ng mga macroelement, na, kasama ng mga microelement, ay may mahalagang papel sa metabolismo ng mineral ng mga hayop at tao. Ang mga macronutrients ay matatagpuan sa katawan sa makabuluhang dami, na may average mula 0.1 hanggang 0.9% ng timbang ng katawan. Ang nilalaman ng sodium sa katawan ng isang may sapat na gulang ay 55-60 g bawat 70 kg ng timbang ng katawan. Ang Element number eleven ay higit sa lahat na nilalaman sa mga extracellular fluid: sa dugo - 160-240 mg, sa plasma - 300-350 mg, sa erythrocytes - 50-130 mg. Ang tissue ng buto ay naglalaman ng hanggang 180 mg ng sodium, ang enamel ng ngipin ay mas mayaman sa macronutrient na ito - 250 mg. Sa baga ito ay tumutuon ng hanggang 250 mg, sa puso 185 mg ng sodium. Ang tissue ng kalamnan ay naglalaman ng humigit-kumulang 75 mg ng sodium.

Ang pangunahing pag-andar ng sodium sa katawan ng mga tao, hayop at maging ang mga halaman ay upang mapanatili ang balanse ng tubig-asin sa mga selula, ayusin ang osmotic pressure at balanse ng acid-base. Para sa kadahilanang ito, ang nilalaman ng sodium sa mga selula ng halaman ay medyo mataas (mga 0.01% basang timbang), ang sodium ay lumilikha ng isang mataas na osmotic pressure sa cell sap at sa gayon ay tumutulong sa pagkuha ng tubig mula sa lupa. Sa mga tao at hayop, ang sodium ay responsable para sa normalisasyon ng aktibidad ng neuromuscular (nakikilahok sa normal na pagpapadaloy ng mga nerve impulses) at pinapanatili ang mga kinakailangang mineral sa dugo sa isang dissolved state. Sa pangkalahatan, ang papel ng sodium sa regulasyon ng metabolismo ay mas malawak, dahil ang elementong ito ay kinakailangan para sa normal na paglaki at kondisyon ng katawan. Ang sodium ay gumaganap ng papel ng isang "courier", naghahatid ng iba't ibang mga sangkap sa bawat cell, halimbawa, asukal sa dugo. Pinipigilan nito ang paglitaw ng init o sunstroke, at mayroon ding binibigkas na epekto ng vasodilating.

Ang sodium ay aktibong nakikipag-ugnayan sa iba pang mga elemento, kaya kasama ng chlorine ay pinipigilan nila ang pagtagas ng likido mula sa mga daluyan ng dugo patungo sa mga katabing tisyu. Gayunpaman, ang pangunahing "kasosyo" ng sodium ay potasa, sa pakikipagtulungan kung saan ginagawa nila ang karamihan sa mga pag-andar sa itaas. Ang pinakamainam na pang-araw-araw na dosis ng sodium para sa mga bata ay mula 600 hanggang 1,700 milligrams, para sa mga matatanda mula 1,200 hanggang 2,300 milligrams. Sa katumbas ng table salt (ang pinakasikat at abot-kayang pinagmumulan ng sodium), ito ay tumutugma sa 3-6 gramo bawat araw (100 gramo ng table salt ay naglalaman ng 40 gramo ng sodium). Ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa sodium ay higit sa lahat ay nakasalalay sa dami ng mga asin na nawawala sa pawis, at maaaring umabot ng hanggang 10 gramo ng NaCl. Ang sodium ay matatagpuan sa halos lahat ng pagkain (isang malaking halaga sa tinapay ng rye, itlog ng manok, matapang na keso, karne ng baka at gatas), ngunit natatanggap ng katawan ang karamihan nito mula sa table salt. Ang asimilasyon ng ikalabing-isang elemento ay nangyayari pangunahin sa tiyan at maliit na bituka, ang bitamina D ay nag-aambag sa mas mahusay na pagsipsip ng sodium. Kasabay nito, ang pagkaing mayaman sa protina at lalo na ang maalat ay maaaring humantong sa kahirapan sa pagsipsip. Ang konsentrasyon ng mga sodium ions sa katawan ay pangunahing kinokontrol ng hormone ng adrenal cortex - aldosterone, ang mga bato ay nagpapanatili o naglalabas ng sodium, depende sa kung ang isang tao ay umaabuso o tumatanggap ng mas kaunting sodium. Para sa kadahilanang ito, sa ilalim ng normal na panlabas na mga kondisyon at maayos na paggana ng mga bato, hindi maaaring mangyari ang kakulangan o labis ng sodium. Ang kakulangan ng elementong ito ay maaaring mangyari sa isang bilang ng mga vegetarian diet. Bilang karagdagan, ang matinding pagkawala ng sodium na may pawis ay nararanasan ng mga taong nasa mabibigat na pisikal na trabaho at mga atleta. Posible rin ang kakulangan sa sodium sa iba't ibang pagkalason, na sinamahan ng labis na pagpapawis, pagsusuka, at pagtatae. Gayunpaman, ang kawalan ng timbang na ito ay madaling mapunan ng mineral na tubig, kung saan ang katawan ay tumatanggap hindi lamang ng sodium, kundi pati na rin ang isang tiyak na halaga ng iba pang mga mineral na asing-gamot (potassium, chlorine at lithium).

Sa kakulangan ng sodium (hyponatremia), ang mga sintomas tulad ng pagkawala ng gana sa pagkain, pagbaba ng panlasa ng panlasa, pagduduwal, pagsusuka, pagbuo ng gas ay nangyayari, bilang isang resulta ng lahat ng ito - matinding pagbaba ng timbang. Ang matagal na kakulangan ay nagdudulot ng kalamnan cramps at neuralgia: ang pasyente ay maaaring makaranas ng kahirapan sa pagbabalanse kapag naglalakad, pagkahilo at pagkapagod, at maaaring mangyari ang pagkabigla. Kasama rin sa mga sintomas ng kakulangan sa sodium ang mga problema sa memorya, biglaang pagbabago sa mood, at depresyon.

Ang labis na sodium ay nagiging sanhi ng pagpapanatili ng tubig sa katawan, bilang isang resulta - isang pagtaas sa density ng dugo, samakatuwid, isang pagtaas presyon ng dugo(hypertension), edema at sakit sa vascular. Bilang karagdagan, ang labis na sodium ay humahantong sa 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, ang mas malaking halaga ay nagbabanta sa buhay!

Sa gamot, ang isang malaking bilang ng mga paghahanda ng sodium ay ginagamit, ang pinakakaraniwang ginagamit ay sodium sulfate, chloride (para sa pagkawala ng dugo, pagkawala ng likido, pagsusuka); thiosulfate Na2S2O3∙5H2O (anti-inflammatory at antitoxic agent); borate Na2B4O7∙10H2O (antiseptiko); bicarbonate NaHCO3 (bilang isang expectorant, pati na rin para sa paghuhugas at pagbabanlaw ng rhinitis, laryngitis).

Table salt - isang kailangang-kailangan at mahalagang pampalasa para sa pagkain ay kilala noong sinaunang panahon. Ngayon, ang sodium chloride ay isang murang produkto, kasama ng karbon, limestone at sulfur, ito ay isa sa tinatawag na "big four" na mineral, ang pinakamahalaga para sa industriya ng kemikal. Ngunit may mga pagkakataon na ang asin ay katumbas ng presyo ng ginto. Kaya, halimbawa, sa sinaunang Roma, ang mga legionnaire ay kadalasang binabayaran ng suweldo hindi ng pera, ngunit ng asin, kaya nagmula ang salitang sundalo. Ang asin ay inihatid sa Kievan Rus mula sa rehiyon ng Carpathian, pati na rin mula sa mga lawa ng asin at mga estero ng Black at Dagat ng Azov. Ang pagkuha at paghahatid nito ay napakamahal na sa mga solemne na kapistahan ay inihahain ito sa mga mesa ng mga mararangal na panauhin, habang ang natitira ay nagkalat na "hindi maalat na slurping." Kahit na pagkatapos ng pagsasanib ng kaharian ng Astrakhan kasama ang mga lawa na nagdadala ng asin nito sa Dagat ng Caspian sa Russia, ang presyo ng asin ay hindi bumaba, na nagdulot ng kawalang-kasiyahan sa mga pinakamahihirap na bahagi ng populasyon, na lumaki sa isang pag-aalsa na kilala bilang Salt Riot (1648). Ipinakilala ni Peter I noong 1711 ang isang monopolyo sa kalakalan ng asin bilang isang estratehikong mahalagang hilaw na materyal, ang eksklusibong karapatan sa pangangalakal ng asin para sa estado ay tumagal hanggang 1862. Hanggang ngayon, ang sinaunang tradisyon ay napanatili upang matugunan ang mga bisita na may "tinapay at asin", na nangangahulugang pagbabahagi ng pinakamahal na bagay sa bahay.

Alam ng lahat ang pananalitang: "Upang makilala ang isang tao, kailangan mong kumain ng kalahating kilong asin kasama niya," ngunit kakaunti ang nag-isip tungkol sa kahulugan ng pariralang ito. Tinataya na ang isang tao ay kumonsumo ng hanggang 8 kilo ng sodium chloride bawat taon. Lumalabas na ang tanyag na expression ay nagpapahiwatig lamang ng isang taon - pagkatapos ng lahat, ang isang pood ng asin (16 kg) na magkasama ay maaaring kainin sa panahong ito.

Ang electrical conductivity ng sodium ay tatlong beses na mas mababa kaysa sa tanso. Gayunpaman, ang sodium ay siyam na beses na mas magaan, kaya ang mga sodium wire, kung mayroon sila, ay magiging mas mura kaysa sa mga wire na tanso. Totoo, may mga bakal na bar na puno ng sodium na idinisenyo para sa matataas na agos.

Tinataya na ang rock salt sa halagang katumbas ng nilalaman ng sodium chloride sa mga karagatan ay sasakupin ang dami ng 19 milyong metro kubiko. km (50% higit pa sa kabuuang dami ng kontinente ng Hilagang Amerika sa ibabaw ng antas ng dagat). Ang isang prisma ng volume na ito na may base area na 1 km2 ay maaaring umabot sa Buwan ng 47 beses! Ang asin na nakuha mula sa tubig sa dagat ay maaaring sumaklaw sa buong lupain ng mundo na may isang layer na 130 m! 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.

Kapag ang sodium peroxide ay nakikipag-ugnayan sa carbon dioxide, nangyayari ang isang proseso na kabaligtaran sa paghinga:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

Sa panahon ng reaksyon, ang carbon dioxide ay nakagapos at ang oxygen ay inilabas. Ang reaksyong ito ay nakahanap ng aplikasyon sa mga submarino para sa pagbabagong-buhay ng hangin.

Isang kawili-wiling katotohanan ang itinatag ng mga siyentipiko ng Canada. Natagpuan nila na sa mga taong maikli ang ulo at magagalitin, ang sodium ay mabilis na nailalabas sa katawan. Sa kalmado at palakaibigan na mga tao, pati na rin sa mga nakakaranas ng mga positibong emosyon, halimbawa, sa mga mahilig, ang sangkap na ito ay nasisipsip ng mabuti.

Sa tulong ng sodium, noong Enero 3, 1959, isang artipisyal na kometa ang nilikha sa layo na 113 libong km mula sa Earth sa pamamagitan ng paghahagis ng singaw ng sodium sa kalawakan ng mundo mula sa isang Soviet spacecraft na lumilipad sa Buwan. Ang maliwanag na glow ng sodium comet ay naging posible upang pinuhin ang tilapon ng unang sasakyang panghimpapawid na dumaan sa ruta ng Earth-Moon.

Ang mataas na mapagkukunan ng sodium ay kinabibilangan ng: purified sea salt, kalidad toyo, iba't ibang atsara, sauerkraut, sabaw ng karne. Sa isang maliit na halaga, ang ikalabing-isang elemento ay naroroon sa seaweed, oysters, crab, sariwang karot at beets, chicory, kintsay at dandelion.

Kwento

Ang mga likas na sodium compound - table salt NaCl at soda Na2CO3 - ay kilala sa tao mula pa noong unang panahon. Ang mga sinaunang Egyptian ay gumamit ng natural na soda, na kinuha mula sa tubig ng mga lawa ng soda, para sa pag-embalsamo, pagpapaputi ng canvas, pagluluto ng pagkain, paggawa ng mga pintura at glaze. Tinawag ng mga Egyptian ang tambalang ito na neter, gayunpaman, ang terminong ito ay tumutukoy hindi lamang sa natural na soda, kundi pati na rin sa alkali sa pangkalahatan, kabilang ang nakuha mula sa abo ng halaman. Nang maglaon, binanggit din ng mga pinagmumulan ng Greek (Aristotle, Dioscorides) at Roman (Plutarch) ang sangkap na ito, ngunit nasa ilalim na ng pangalang "nitron". Isinulat ng sinaunang Romanong istoryador na si Pliny the Elder na sa Nile Delta, ang soda (tinatawag niya itong "nitrum") ay nakahiwalay sa tubig ng ilog, sa anyo ng malalaking piraso na ibinebenta ito. Ang pagkakaroon ng isang malaking halaga ng mga impurities, lalo na ang karbon, ang naturang soda ay may kulay abo, at kung minsan kahit na itim na kulay. Sa medyebal na literatura ng Arabe, lumilitaw ang terminong "natron", mula sa kung saan unti-unti sa XVII-XVIII na siglo. ang terminong "natra" ay nabuo, iyon ay, ang base kung saan maaaring makuha ang table salt. Mula sa "natra" nagmula ang modernong pangalan ng elemento.

Ang modernong pagdadaglat na "Na" at ang salitang Latin na "natrium" ay unang ginamit noong 1811 ni Jens Jakob Berzelius, isang akademiko at tagapagtatag ng Swedish Society of Physicians, upang italaga ang mga natural na mineral na asing-gamot, na kinabibilangan ng soda. Pinalitan ng bagong terminong ito ang orihinal na pangalang "sodium", na ibinigay sa metal ng English chemist na si Humphry Davy, na siyang unang nakakuha ng metallic sodium. Ito ay pinaniniwalaan na ang Devi ay ginagabayan ng Latin na pangalan ng soda - "soda", bagaman mayroong isa pang palagay: sa Arabic mayroong salitang "suda", na nangangahulugang sakit ng ulo, noong sinaunang panahon ang sakit na ito ay ginagamot ng soda. Dapat pansinin na sa isang bilang ng mga bansa sa Kanlurang Europa (Great Britain, France, Italy), pati na rin sa Estados Unidos ng Amerika, ang sodium ay tinatawag na sodium.

Sa kabila ng katotohanan na ang mga sodium compound ay kilala sa napakatagal na panahon, posible lamang na makuha ang metal sa dalisay nitong anyo noong 1807, ng English chemist na si Humphry Davy bilang resulta ng electrolysis ng bahagyang moistened solid sodium hydroxide NaOH. Ang katotohanan ay ang sodium ay hindi maaaring makuha sa pamamagitan ng tradisyonal na mga kemikal na pamamaraan - dahil sa mataas na aktibidad ng metal, habang ang pamamaraan ni Davy ay nauuna sa siyentipikong pag-iisip at teknikal na pag-unlad ng panahong iyon. AT maagang XIX siglo, ang tanging talagang naaangkop at angkop na pinagmumulan ng kasalukuyang ay ang voltaic column. Ang ginamit ni Davy ay mayroong 250 pares ng tanso at zinc plate. Ang prosesong inilarawan ni D.I. Mendeleev sa isa sa kanyang mga gawa, ay lubhang kumplikado at masinsinang enerhiya: "Ang pagkonekta ng isang piraso ng basa (upang makamit ang galvanic conductivity) caustic soda sa positibong (mula sa tanso o karbon) poste at pagdurog ng isang recess dito, kung saan ang mercury ay ibinuhos, na konektado sa negatibong poste ( cathode) ng isang malakas na haligi ng voltaic, napansin ni Davy na sa mercury, kapag ang isang kasalukuyang ay dumaan, isang espesyal na metal ay natunaw, hindi gaanong pabagu-bago kaysa sa mercury, at may kakayahang mabulok ang tubig, muling bumubuo ng caustic soda. Dahil sa mataas na intensity ng enerhiya, ang alkaline na paraan ay nakakuha ng pang-industriyang pamamahagi lamang sa pagtatapos ng ika-19 na siglo - sa pagdating ng mas advanced na mga mapagkukunan ng enerhiya, at noong 1924 ang American engineer na si G. Downs ay panimula na binago ang proseso ng electrolytic sodium production, na pinapalitan alkali na may mas murang table salt.

Isang taon pagkatapos ng pagkatuklas ni Davy, nakakuha ng sodium sina Joseph Gay-Lussac at Louis Tenard hindi sa pamamagitan ng electrolysis, ngunit sa pamamagitan ng pag-react ng caustic soda na may red-hot iron. Nang maglaon, gumawa si St. Clair Deville ng isang paraan kung saan ang sodium ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng soda na may karbon sa pagkakaroon ng limestone.

Ang pagiging likas

Ang sodium ay isa sa mga pinaka-karaniwang elemento - ang pang-anim sa mga tuntunin ng dami ng nilalaman sa kalikasan (ng hindi metal, oxygen lamang ang mas karaniwan - 49.5% at silikon - 25.3%) at ang pang-apat sa mga metal (iron lamang ang mas karaniwan - 5.08%, aluminyo - 7 .5% at calcium - 3.39%). Ang clarke nito (average na nilalaman sa crust ng lupa), ayon sa iba't ibang mga pagtatantya, ay mula sa 2.27% ayon sa timbang hanggang 2.64%. Karamihan sa elementong ito ay matatagpuan sa iba't ibang aluminosilicates. Ang sodium ay isang tipikal na elemento sa itaas na bahagi ng crust ng lupa; madali itong matunton sa antas ng nilalaman ng metal sa iba't ibang mga bato. Kaya ang pinakamataas na konsentrasyon ng sodium - 2.77% sa pamamagitan ng masa - sa acidic igneous na mga bato (granites at isang bilang ng iba pa), sa mga pangunahing bato (basalts at mga katulad), ang average na nilalaman ng ikalabing-isang elemento ay 1.94% na ng masa. Ang mga ultramafic na bato ng mantle ay may pinakamababang sodium content - 0.57% lamang. Mahina sa ikalabing-isang elemento at nalatak na mga bato (clays at shales) - 0.66% sa timbang, hindi mayaman sa sodium at karamihan sa mga lupa - isang average na nilalaman ng tungkol sa 0.63%.

Dahil sa mataas na reaktibiti nito, ang sodium ay nangyayari sa kalikasan lamang sa anyo ng mga asing-gamot. Ang kabuuang bilang ng mga kilalang sodium mineral ay higit sa dalawang daan. Gayunpaman, malayo sa lahat ay itinuturing na pinakamahalaga, na siyang pangunahing pinagmumulan ng pagkuha ng alkali metal na ito at mga compound nito. Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit ng halite (rock salt) NaCl, mirabilite (Glauber's salt) Na2SO4 10H2O, Chilean saltpeter NaNO3, cryolite Na3, tincal (borax) Na2B4O7∙10H2O, trona NaHCO3∙Na2CO3∙2H2O pati na rin ang silicate Na2CO3∙2H2O. tulad ng albite Na , nepheline Na, na naglalaman bilang karagdagan sa sodium at iba pang mga elemento. Bilang resulta ng isomorphism ng Na+ at Ca2+, na dahil sa kalapitan ng kanilang ionic radii, ang sodium-calcium feldspars (plagioclases) ay nabuo sa mga igneous na bato.

Ang sodium ay ang pangunahing elemento ng metal sa tubig dagat, tinatantya na ang tubig ng World Ocean ay naglalaman ng 1.5 1016 tonelada ng sodium salts (ang average na konsentrasyon ng mga natutunaw na asing-gamot sa tubig ng World Ocean ay humigit-kumulang 35 ppm, na 3.5% ayon sa timbang, para sa bahagi ng sodium mula sa account nila para sa 1.07%). Ang ganitong mataas na konsentrasyon ay dahil sa tinatawag na sodium cycle sa kalikasan. Ang katotohanan ay ang alkali metal na ito ay medyo mahina na napanatili sa mga kontinente at aktibong dinadala ng tubig ng ilog sa mga dagat at karagatan. Ang pagsingaw sa mga coastal-marine lagoon, gayundin sa mga continental na lawa ng steppes at disyerto, ay namuo ng mga sodium salt, na bumubuo ng mga strata ng mga batong may dalang asin. Ang mga katulad na deposito ng mga sodium salt sa isang medyo dalisay na anyo ay umiiral sa lahat ng mga kontinente, bilang isang resulta ng pagsingaw ng mga sinaunang dagat. Ang mga prosesong ito ay nagaganap pa rin sa ating panahon, isang halimbawa ay ang lawa ng Salt Lake, na matatagpuan sa estado ng Utah (USA), Baskunchak (Russia, distrito ng Akhtubinsky), mga lawa ng asin. Teritoryo ng Altai(Russia), gayundin ang Dead Sea at iba pang katulad na mga lugar.

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 tipikal na deposito ng asin ng Cheshire (ang pangunahing pinagmumulan ng sodium chloride sa UK) ay sumasaklaw sa isang lugar na 60 by 24 km at may kapal ng salt bed na humigit-kumulang 400 m. Ang depositong ito lamang ay tinatantya na higit sa 1011 tonelada.

Bilang karagdagan, ang sodium ay isang mahalagang bioelement, ito ay matatagpuan sa medyo malalaking dami sa mga nabubuhay na organismo (sa average na 0.02%, pangunahin sa anyo ng NaCl), at sa mga hayop ito ay higit pa sa mga halaman. Ang pagkakaroon ng sodium ay naitatag sa solar atmosphere at interstellar space. Sa itaas na mga layer ng atmospera (sa taas na halos 80 kilometro) isang layer ng atomic sodium ang natuklasan. Ang katotohanan ay sa ganoong taas, ang oxygen, singaw ng tubig at iba pang mga sangkap kung saan maaaring makipag-ugnayan ang sodium ay halos ganap na wala.

Aplikasyon

Ang sodium metal at ang mga compound nito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang industriya. Dahil sa mataas na reaktibiti nito, ang alkali metal na ito ay ginagamit sa metalurhiya bilang isang reducing agent para sa produksyon ng mga metal tulad ng niobium, titanium, hafnium, at zirconium sa pamamagitan ng metallothermy. Bumalik sa unang kalahati ng ika-19 na siglo, ang sodium ay ginamit upang ihiwalay ang aluminyo (mula sa aluminyo klorido), ngayon ang ikalabing-isang elemento at ang mga asin nito ay ginagamit pa rin bilang isang modifier sa paggawa ng ilang mga grado ng cast aluminum alloys. Gayundin, ang sodium ay ginagamit sa isang lead-based na haluang metal (0.58% Na), na ginagamit sa paggawa ng mga axial bearings para sa mga railway cars, ang alkali metal sa haluang ito ay isang elemento ng pagpapalakas. Ang sodium at ang mga haluang metal nito na may potassium ay mga likidong coolant sa mga nuclear reactor, dahil ang parehong elemento ay may maliit na absorption cross section para sa thermal neutrons (0.49 barn para sa Na). Bilang karagdagan, ang mga haluang metal na ito ay may mataas na mga punto ng kumukulo at mga koepisyent ng paglipat ng init at hindi nakikipag-ugnayan sa mga materyales sa istruktura sa mataas na temperatura na binuo sa mga nuclear power reactor, kaya hindi nakakaapekto sa kurso ng chain reaction.

Gayunpaman, hindi lamang nuclear power ang gumagamit ng sodium bilang heat carrier - ang element No. 11 ay malawakang ginagamit bilang heat carrier para sa mga prosesong nangangailangan ng pare-parehong pag-init sa hanay ng temperatura mula 450 hanggang 650 ° C - sa mga valve engine ng sasakyang panghimpapawid, sa mga valve ng tambutso ng trak, sa mga injection molding machine para sa pressure. Ang isang haluang metal ng sodium, potassium at cesium (Na 12%, K 47%, Cs 41%) ay may record na mababang punto ng pagkatunaw (78 ° C lamang), sa kadahilanang ito ay iminungkahi bilang gumaganang likido ng mga ion rocket engine. Sa industriya ng kemikal, ginagamit ang sodium sa paggawa ng mga cyanide salts, synthetic detergents (detergenides), at pharmaceutical preparations. Sa paggawa ng artipisyal na goma, ang sodium ay gumaganap ng papel ng isang katalista na nag-uugnay sa mga molekula ng butadiene sa isang produkto na hindi mas mababa sa mga katangian sa ang pinakamahusay na mga varieties natural na goma. Ang NaPb compound (10% Na ayon sa masa) ay ginagamit sa paggawa ng tetraethyl lead, ang pinakaepektibong antiknock agent. Ang sodium vapor ay ginagamit upang punan ang mataas at mababang pressure discharge lamp (NLVD at NLND). Ang isang sodium lamp ay puno ng neon at naglalaman ng isang maliit na halaga ng metallic sodium; kapag ang naturang lampara ay nakabukas, ang discharge ay magsisimula sa neon. Ang init na inilabas sa panahon ng paglabas ay sumisingaw sa sodium, at pagkaraan ng ilang sandali, ang pulang neon light ay pinalitan ng dilaw na glow ng sodium. Ang mga lampara ng sodium ay malakas na pinagmumulan ng liwanag na may mataas na kahusayan (hanggang sa 70% sa mga kondisyon ng laboratoryo). Ang mataas na kahusayan ng mga sodium lamp ay naging posible na gamitin ang mga ito para sa pag-iilaw ng mga highway, istasyon ng tren, marina at iba pang malalaking bagay. Kaya, ang mga NLVD lamp ng uri ng DNaT (Arc Sodium Tubular), na nagbibigay ng maliwanag na dilaw na ilaw, ay napakalawak na ginagamit sa pag-iilaw ng kalye, ang buhay ng serbisyo ng naturang mga lamp ay 12-24 libong oras. Bilang karagdagan, mayroong mga lamp na DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) at DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury). Ang sodium ay ginagamit sa paggawa ng mataas na enerhiya-intensive sodium-sulfur na mga baterya. Sa organic synthesis, ang sodium ay ginagamit sa pagbabawas, condensation, polymerization at iba pang mga reaksyon. Paminsan-minsan, ang metal na sodium ay ginagamit bilang isang materyal para sa mga de-koryenteng wire na idinisenyo para sa napakataas na alon.

Maraming sodium compound ang hindi gaanong ginagamit: table salt NaCl ang ginagamit sa industriya ng pagkain; Ang sodium hydroxide NaOH (caustic soda) ay ginagamit sa industriya ng sabon, sa paggawa ng mga pintura, sa pulp at papel at industriya ng langis, sa paggawa ng mga artipisyal na hibla, at bilang isang electrolyte. Soda - sodium carbonate Na2CO3 ay ginagamit sa salamin, pulp at papel, pagkain, tela, langis at iba pang mga industriya. AT agrikultura Ang sodium salt ng nitric acid NaNO3, na kilala bilang Chilean saltpeter, ay malawakang ginagamit bilang isang pataba. Ang sodium chlorate NaClO3 ay ginagamit upang sirain ang mga hindi gustong mga halaman sa riles ng tren. Sodium phosphate Na3PO4 - isang bahagi ng mga detergent, na ginagamit sa paggawa ng mga baso at pintura, sa industriya ng pagkain, sa photography. Ang sodium azide NaN3 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, pati na rin sa nitrocarburizing ng bakal at sa electroplating (silver plating, gilding). Silicates mNa2O nSiO2 - singilin ang mga bahagi sa paggawa ng salamin, para sa produksyon ng mga aluminosilicate catalysts, heat-resistant, acid-resistant concretes.

Produksyon

Tulad ng nalalaman, ang metallic sodium ay unang nakuha noong 1807 ng English chemist na si Davy sa pamamagitan ng electrolysis ng sodium hydroxide NaOH. Mula sa isang pang-agham na pananaw, ang paghihiwalay ng mga alkali na metal ay isang napakagandang pagtuklas sa larangan ng kimika. Gayunpaman, ang industriya ng mga taong iyon ay hindi maaaring pahalagahan ang kahalagahan ng kaganapang ito - una, sa simula ng ika-19 na siglo, ang mga kinakailangang kapasidad ay hindi umiiral para sa paggawa ng sodium sa isang pang-industriyang sukat, at pangalawa, walang nakakaalam kung saan. ang malambot na metal ay maaaring maging kapaki-pakinabang, kumikislap sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa tubig. At kung ang unang kahirapan noong 1808 ay nalutas nina Joseph Gay-Lussac at Louis Tenard, na nakakuha ng sodium, nang hindi gumagamit ng enerhiya-intensive electrolysis, sa pamamagitan ng reaksyon ng caustic soda na may bakal na pinainit sa pulang init, kung gayon ang pangalawang problema - ang saklaw - ay nalutas lamang noong 1824 taon, nang ang aluminyo ay ihiwalay sa tulong ng sodium. Sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, si Saint-Clair Deville ay bumuo ng isang bagong paraan para sa pagkuha ng metallic sodium - sa pamamagitan ng pagbabawas ng soda na may karbon sa pagkakaroon ng limestone:

Na2CO3 + 2C → 2Na + 3CO

Noong 1886 ang pamamaraang ito ay napabuti. Gayunpaman, noong 1890, ang electrolytic na paraan para sa paggawa ng sodium ay ipinakilala sa industriya. Kaya, ang ideya ng Humphry Davy sa isang pang-industriya na sukat ay natanto lamang makalipas ang 80 taon! Natapos ang lahat ng paghahanap at pananaliksik sa pagbabalik sa orihinal na pamamaraan. Noong 1924, ginawa ng American engineer na si Downes na mas mura ang proseso ng produksyon ng electrolytic sodium sa pamamagitan ng pagpapalit ng alkali ng mas murang table salt. Naapektuhan ng modernisasyong ito ang paggawa ng metallic sodium, na tumaas mula 6 na libong tonelada (1913) hanggang 180 libong tonelada (1966). Ang paraan ng Downs ay naging batayan ng modernong pamamaraan para sa pagkuha ng metallic sodium.

Ngayon ang pangunahing pang-industriya na paraan para sa pagkuha ng metallic sodium ay ang electrolysis ng sodium chloride melt (chlorine ay isang by-product ng proseso) kasama ang pagdaragdag ng KCl, NaF o CaCl2, na nagpapababa ng melting point ng asin sa 575-585 ° C . Kung hindi, ang electrolysis ng purong sodium chloride ay hahantong sa malaking pagkawala ng metal mula sa pagsingaw, dahil ang mga punto ng pagkatunaw ng NaCl (801 ° C) at ang mga punto ng kumukulo ng metallic sodium (882.9 ° C) ay napakalapit. Ang proseso ay nagaganap sa isang steel cell na may diaphragm. Ang modernong sodium electrolyser ay isang kahanga-hangang istraktura na kahawig ng isang pugon. Ang yunit ay gawa sa mga refractory brick, na napapalibutan ng bakal na pambalot mula sa labas. Ang isang graphite anode ay ipinakilala sa ilalim ng cell, na napapalibutan ng annular mesh - isang diaphragm na pumipigil sa pagtagos ng sodium sa anode space, kung saan ang chlorine ay idineposito. Kung hindi, ang sodium ay masusunog lamang sa chlorine.

Ang annular cathode ay gawa sa bakal o tanso. Ang mga takip ay inilalagay sa itaas ng cathode at anode upang alisin ang sodium at chlorine. Ang isang halo ng maingat na pinatuyong sodium chloride at calcium chloride ay na-load sa electrolyzer, alam na natin na ang naturang halo ay natutunaw sa mas mababang temperatura kaysa sa purong sodium chloride. Karaniwan ang proseso ay nagaganap sa temperatura na humigit-kumulang 600 °C. Ang isang direktang kasalukuyang na may boltahe na humigit-kumulang 6 V ay inilalapat sa mga electrodes, habang ang mga Na + ions ay pinalabas sa katod at ang metal na sodium ay inilabas, na lumulutang at pinalabas sa isang espesyal na kolektor. Naturally, ang proseso ay napupunta nang walang air access. Chlorine ions Cl– ay ibinubuhos sa anode at chlorine gas, isang mahalagang by-product ng produksyon ng sodium, ay inilabas. Sa araw ng pagpapatakbo ng electrolyzer, 400-500 kg ng sodium at 600-700 kg ng chlorine ang ginawa. Ang metal na nakuha ay dinadalisay mula sa mga impurities (chlorides, oxides, atbp.) sa pamamagitan ng pagdaragdag ng pinaghalong NaOH + Na2CO3 + NaCl o Na2O2 sa tinunaw na sodium; paggamot ng matunaw na may metal lithium, titanium o titanium-zirconium haluang metal, mas mababang chlorides TiCl3, TiCl2; vacuum distillation.

Mga katangiang pisikal

Si Humphry Davy ay hindi lamang ang unang nakakuha ng metallic sodium, kundi pati na rin ang unang nag-imbestiga sa mga katangian nito. Ang pag-uulat sa London sa pagtuklas ng mga bagong elemento (potassium at sodium), ang chemist sa unang pagkakataon ay nagpakita sa mga siyentipikong madla ng mga sample ng mga bagong metal. Ang isang English chemist ay nagtago ng isang piraso ng metallic sodium sa ilalim ng isang layer ng kerosene, kung saan ang sodium ay hindi nakikipag-ugnayan at hindi nag-oxidize sa kapaligiran nito, na nagpapanatili ng makikinang na kulay-pilak na kulay. Bilang karagdagan, ang sodium (density sa 20 °C ay 0.968 g/cm3) ay mas mabigat kaysa sa kerosene (density sa 20 °C sa iba't ibang antas ang paglilinis ay 0.78-0.85 g / cm3) at hindi lumulutang sa ibabaw nito, samakatuwid, hindi ito napapailalim sa oksihenasyon ng oxygen at carbon dioxide. Hindi nilimitahan ni Davy ang kanyang sarili sa karaniwang pagpapakita ng isang sisidlan na may sample ng isang bagong metal, na kumukuha ng sodium mula sa kerosene, inihagis ng chemist ang sample sa isang batya ng tubig. Sa sorpresa ng lahat, ang metal ay hindi lumubog, ngunit nagsimulang aktibong gumalaw sa ibabaw ng tubig, natutunaw sa maliliit na makintab na patak, na ang ilan ay nag-apoy. Ang katotohanan ay ang density ng tubig (sa 20 ° C ay 0.998 g / cm3) ay mas malaki kaysa sa density ng alkali metal na ito, para sa kadahilanang ito ang sodium ay hindi lumulubog sa tubig, ngunit lumulutang dito, aktibong nakikipag-ugnayan dito. Namangha ang publiko sa "pagtatanghal" na ito ng bagong elemento.

Ano ang masasabi natin ngayon tungkol sa mga pisikal na katangian ng sodium? Ang ikalabing-isang elemento ng periodic system ay isang malambot (madaling gupitin gamit ang isang kutsilyo, pinindot at igulong), magaan, makintab, pilak-puting metal na mabilis na nabubulok sa hangin. Ang mga manipis na layer ng sodium ay may lilang kulay, sa ilalim ng presyon ang metal ay nagiging transparent at pula, tulad ng isang ruby. Sa ordinaryong temperatura, ang sodium ay nag-crystallize sa isang cubic lattice na may mga sumusunod na parameter: a = 4.28 A, atomic radius 1.86 A, Na+ ionic radius 0.92 A. Sodium atom ionization potentials (eV) 5.138; 47.20; 71.8; ang electronegativity ng metal ay 0.9. Ang work function ng mga electron ay 2.35 eV. Ang pagbabagong ito ay matatag sa mga temperaturang higit sa -222 °C. Sa ibaba ng temperaturang ito, ang hexagonal na pagbabago ay stable sa mga sumusunod na parameter: a = 0.3767 nm, c = 0.6154 nm, z = 2.

Ang sodium ay isang mababang natutunaw na metal, ang punto ng pagkatunaw nito ay 97.86 °C lamang. Lumalabas na ang metal na ito ay maaaring matunaw sa kumukulong tubig kung hindi ito aktibong nakikipag-ugnayan dito. Bukod dito, sa panahon ng pagtunaw, ang density ng sodium ay bumababa ng 2.5%, gayunpaman, mayroong isang pagtaas sa dami ng ΔV = 27.82∙10-6 m3/kg. Habang tumataas ang presyon, tumataas ang punto ng pagkatunaw ng metal, na umaabot sa 242°C sa 3 GPa at 335°C sa 8 GPa. Ang kumukulo na punto ng molten sodium ay 883.15 ° C. Ang init ng vaporization ng sodium sa normal na presyon = 3869 kJ / kg. Ang tiyak na kapasidad ng init ng ikalabing-isang elemento (sa temperatura ng silid) ay 1.23 103 J/(kg K) o 0.295 cal/(g deg); ang thermal conductivity ng sodium ay 1.32 102 W / (m K) o 0.317 cal / (cm sec deg). Koepisyent ng temperatura ang linear expansion para sa alkali metal na ito (sa 20 °C) ay 7.1 10-5. Ang electrical resistivity ng sodium (sa 0 °C) ay 4.3 10-8 ohm m (4.3 10-6 ohm cm). Sa panahon ng pagtunaw, ang electrical resistivity ng sodium ay tumataas ng isang factor na 1.451. Ang sodium ay paramagnetic, ang tiyak na magnetic susceptibility nito ay +9.2 10-6. Brinell sodium tigas HB = 0.7 MPa. Modulus ng normal na pagkalastiko sa pag-igting sa temperatura ng silid E = 5.3 GPa. Sodium compressibility x = 15.99∙10-11 Pa-1. Ang sodium ay isang napaka-ductile na metal, madaling ma-deform sa lamig. Ang presyon ng sodium outflow, ayon kay N. S. Kurnakov at S. F. Zhemchuzhny, ay nasa hanay na 2.74-3.72 MPa, depende sa diameter ng outlet.

Mga katangian ng kemikal

Sa mga kemikal na compound, kabilang ang mga hydrides, ang sodium ay nagpapakita ng estado ng oksihenasyon ng + 1. Ang ikalabing-isang elemento ay isa sa mga pinaka-reaktibong metal, samakatuwid hindi ito nangyayari sa kalikasan sa dalisay nitong anyo. Kahit na sa temperatura ng silid, aktibong tumutugon ito sa oxygen sa atmospera, singaw ng tubig at carbon dioxide, na bumubuo ng isang maluwag na crust sa ibabaw mula sa pinaghalong peroxide, hydroxide at carbonate. Para sa kadahilanang ito, ang metal na sodium ay naka-imbak sa ilalim ng isang layer ng dehydrated na likido (kerosene, mineral na langis). Ang mga marangal na gas ay bahagyang natutunaw sa solid at likidong sodium, sa 200 ° C sodium ay nagsisimulang sumipsip ng hydrogen, na bumubuo ng isang napaka-hygroscopic NaH hydride. Ang alkali metal na ito ay napakahinang tumutugon sa nitrogen sa isang glow discharge, na bumubuo ng isang hindi matatag na sangkap - sodium nitride:

6Na + N2 → 2Na3N

Ang sodium nitride ay matatag sa tuyong hangin, ngunit agad na nabubulok sa tubig o alkohol upang bumuo ng ammonia.

Sa direktang pakikipag-ugnayan ng sodium sa oxygen, depende sa mga kondisyon, ang oxide Na2O ay nabuo (kapag ang sodium ay sinunog sa hindi sapat na dami ng oxygen) o peroxide Na2O2 (kapag ang sodium ay sinusunog sa hangin o sa labis na oxygen). Ang sodium oxide ay nagpapakita ng binibigkas na mga pangunahing katangian, marahas na tumutugon sa tubig upang bumuo ng NaOH hydroxide, isang matibay na base:

Na2O + H2O → 2NaOH

Ang sodium hydroxide ay isang mataas na natutunaw na alkali sa tubig (108 g ng NaOH ay natutunaw sa 100 g ng tubig sa 20 ° C) sa anyo ng mga solidong puting hygroscopic na kristal, kinakain ang balat, tela, papel at iba pang mga organikong sangkap. Kapag natunaw sa tubig, naglalabas ito ng malaking halaga ng init. Sa hangin, ang sodium hydroxide ay aktibong sumisipsip ng carbon dioxide at nagiging sodium carbonate:

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Para sa kadahilanang ito, ang sodium hydroxide ay dapat na nakaimbak sa mga selyadong lalagyan. Sa industriya, ang NaOH ay nakukuha sa pamamagitan ng electrolysis ng mga may tubig na solusyon ng NaCl o Na2CO3 gamit ang ion-exchange membranes at diaphragms:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2

Ang sodium peroxide ay isang maputlang dilaw na pulbos na natutunaw nang walang agnas, ang Na2O2 ay isang napakalakas na ahente ng oxidizing. Karamihan sa mga organikong sangkap ay nag-aapoy kapag nakikipag-ugnayan dito. Kapag ang Na2O2 ay tumutugon sa carbon dioxide, ang oxygen ay inilabas:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

Ang metal na sodium, tulad ng mga oxide nito, ay aktibong nakikipag-ugnayan sa tubig upang bumuo ng NaOH hydroxide at maglabas ng hydrogen, na may malaking contact surface, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa isang pagsabog. Ang sodium ay tumutugon nang mas mahinahon sa mga alkohol kaysa sa tubig, na nagreresulta sa sodium alcoholate. Kaya, ang pagtugon sa ethanol, ang sodium ay nagbibigay ng sodium ethanolate C2H5ONa:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

Ang sodium ay natutunaw sa halos lahat ng mga acid upang mabuo isang malaking bilang mga asin:

2Nа + 2НCl → 2NаСl + Н2

2Na + 2Н2SO4 → SO2 + Na2SO4 + 2H2O

Sa isang kapaligiran ng fluorine at chlorine, ang sodium ay kusang nag-aapoy, tumutugon sa bromine kapag pinainit, at walang direktang pakikipag-ugnayan sa yodo. Ito ay tumutugon nang marahas sa asupre, kapag giniling sa isang mortar, na bumubuo ng mga sulfide ng variable na komposisyon. Ang sodium sulfide Na2S ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng sodium sulfate na may carbon. Isang napakakaraniwang tambalan ng sodium na may sulfur at oxygen ay ang tinatawag na Glauber's salt Na2SO4∙10H2O. Bilang karagdagan sa asupre, ito ay aktibong tumutugon sa selenium at tellurium upang bumuo ng mga chalcogenides ng mga komposisyon na Na2X, NaX, NaX2, Na2X5.

Ang sodium ay natutunaw sa likidong ammonia (34.6 g bawat 100 g NH3 sa 0°C) upang bumuo ng mga ammonia complex (isang kulay asul na solusyon na may metal na kondaktibiti). Kapag sumisingaw ang ammonia, nananatili ang orihinal na metal; sa pangmatagalang pag-iimbak ng solusyon, unti-unti itong nawawalan ng kulay dahil sa reaksyon ng metal na may ammonia upang bumuo ng NaNH2 amide o Na2NH imide at naglalabas ng hydrogen. Kapag ang gas na ammonia ay naipasa sa tinunaw na sodium sa 300-350 °C, ang sodiumamine NaNH2 ay nabuo - isang walang kulay na mala-kristal na substansiya na madaling nabulok ng tubig.

Sa 800-900 °C, ang gas na sodium na may carbon ay bumubuo ng carbide (acetylenide) Na2C2. Ang sodium ay bumubuo ng mga inclusion compound na may grapayt.

Ang sodium ay bumubuo ng isang bilang ng mga intermetallic compound - na may pilak, ginto, lata, tingga, bismuth, cesium, potasa at iba pang mga metal. Hindi bumubuo ng mga compound na may barium, strontium, magnesium, lithium, zinc at aluminyo. Sa mercury, ang sodium ay bumubuo ng mga amalgam - intermetallic ng komposisyon NaHg2, NaHg4, NaHg8, NaHg, Na3Hg2, Na5Hg2, Na3Hg. Ang mga makabuluhang likidong amalgam (naglalaman ng mas mababa sa 2.5% ayon sa timbang ng sodium), na nakuha sa pamamagitan ng unti-unting pagpasok ng sodium sa mercury, na nasa ilalim ng isang layer ng kerosene o mineral na langis.

Kilala malaking halaga organosodium compounds katulad sa mga kemikal na katangian sa organolithium compounds, ngunit higit sa kanila sa reaktibiti.

Maagang ika-19 na siglo sosa tinatawag na sodom. Ang pangalang ito ay ibinigay sa elemento ni Humphry Davy, na nagawang ihiwalay ang metal mula sa alkali. Bahagyang binasa ito ng chemist at isinailalim sa electrolysis. Iminungkahi ni Wilhelm Hilbert na baguhin ang pangalan ng elementong natuklasan ni Humphrey.

Siya ang may-akda ng sikat na Annals of Physics. Ang siyentipiko ay nagsimulang tumawag ng sodium sodium. Ang kaso ay ipinagpatuloy ni Jens Berzelius. Isang chemist mula sa Sweden ang nagpakilala ng abbreviation sosa. Tungkol sa mga katangian at papel ng metal na ito sa buhay ng mga tao - ang aming susunod na materyal.

Kemikal at pisikal na katangian sosa

Ang elemento ay kasama sa pangunahing subgroup ng 1st group, na sumasakop sa ika-11 na posisyon. Sa haligi, ang lahat ng mga metal ay alkalina, gayundin sosa. Tubig reaksyon nito. Ang caustic alkali ay nabuo. Ang isa pang karaniwang tampok ng mga metal ng pangkat ay ang pagkakaroon ng isang elektron lamang sa panlabas na orbit ng atom.

Ginagawa nitong isang malakas na ahente ng pagbabawas ang sodium. Ang elemento ay madaling nag-donate ng isang elektron sa panlabas na antas, na nagpapataas ng estado ng oksihenasyon nito. Dumating ang atom sa nakumpletong shell ng nakaraang antas.

Ang pagbabawas ng aktibidad ay ang dahilan ng kawalan ng purong metal sa kalikasan. Makakahanap ka lang ng mga koneksyon. Kaya, sodium chloride- Ito ay table salt. Sodium carbonate- baking soda. Kaya, ang metal ay hindi walang kabuluhan na orihinal na tinatawag na sodium.

Posibleng pangalanan at neter. Sa ilalim ng pangalang ito na lumilitaw ang sangkap sa Lumang Tipan. Tulad ng para sa, ang mga tao ay nagsimulang gumamit nito noong mga araw ng Paleolithic, iyon ay, mga 6,000 taon na ang nakalilipas.

Ang pinaka-energetic nakikipag-ugnayan ang sodium hindi lamang sa tubig, kundi pati na rin sa lahat ng hindi metal. Upang makakuha ng isang maselan mula sa isang aktibong ahente ng pagbabawas, ang ika-11 na elemento ay pinagsama sa. Ang isang amalgam ay nabuo.

Kung, sa kabaligtaran, kinakailangan upang madagdagan ang pagsalakay ng sodium, ang oxygen ay idinagdag dito. Ang resulta ay peroxide, isang malakas na oxidizing agent. Sa kapaligiran nito, ang karamihan sa mga sangkap ay nagniningas.

Mahirap at "karakter" sodium hydroxide. Ito ay tinatawag na caustic. Sinisira ng tambalan ang mga tela, balat, at iba pang organikong bagay at bagay na ginawa batay dito. Totoo, sa hangin sodium hydroxide kumukuha ng carbon dioxide at na-neutralize, nagiging carbonate.

Nang makapag-isolate si Humphry Davy purong sodium, natutunan ng mundo kung ano ang hitsura nito. Ang metal ay kulay-pilak na puti. Ang mga manipis na seksyon ay nag-cast ng purple. Formula ng sodium ginagawa itong malambot at malambot.

Ito ay pinutol gamit ang isang ordinaryong kutsilyo at kumikinang sa sliding surface ng blade. Ang elemento ay may mababang punto ng pagkatunaw - 97 degrees. Ang sodium ay kumukulo sa 883 Celsius.

Ang dalisay na metal ay nagsasagawa ng init at kasalukuyang maayos, ay walang mataas na density. Ang index nito ng ika-11 elemento ay mas mababa sa isa. Hindi nito hinihiling ang kahalagahan ng sodium sa mga biological na proseso.

Ang metal ay matatagpuan sa parehong mga halaman at mga tisyu ng hayop. Oo, sa katawan ng tao solusyon ng sodium- bahagi ng plasma ng dugo, digestive at lymph.

Ang osmotic pressure, halimbawa, ay tiyak na sinusuportahan ng ika-11 elemento. Ginamit ito hindi lamang ng kalikasan, kundi pati na rin ng tao. Timbang ng sodium napupunta, halimbawa, para sa mga layuning pang-industriya. alin? Pag-uusapan natin ito sa susunod na kabanata.

Paglalapat ng sodium

Sa kalikasan, ang elemento ay kinakatawan lamang ng 1 stable isotope. Ang mass number nito ay 23. Isa pang 15 isotopes ang nalikha sa ilalim ng mga artipisyal na kondisyon. Hindi sila matatag, karamihan ay nawasak sa loob ng ilang minuto. Exception: - Ika-22 at ika-24 Na.

Ang kalahating buhay ng mga isotopes na ito ay makabuluhan. Ang una ay nagpapatuloy sa loob ng 2.5 taon, aktibong nagpapalabas ng mga positron, na siyang nagsisilbi sa agham. Ang kalahating buhay ng pangalawa ay 15 oras. Sapat na para magsilbi ng gamot at tumulong sa mga pasyente ng leukemia.

Sa larangan ng nuclear energy, ang sodium ay naging coolant. Ang "run-up" sa pagitan ng natutunaw at kumukulo na mga punto ng elemento ay madaling gamitin. Ang isang pagitan ng 800 degrees Celsius ay ginagawang posible, halimbawa, upang punan ang mga circuit ng mga carrier ng enerhiya ng mga nuclear submarine na may alkali metal. Ang sodium ay tumatagal ng init mula sa reactor nang hindi kumukulo.

Posibleng panatilihin ang temperatura sa loob ng mga makatwirang limitasyon dahil sa sirkulasyon ng likidong metal sa pagitan ng reactor at ng steam generator. Ang huli ay nagaganap paglamig ng sodium, sumingaw ang tubig. Kaya lumalabas na paikutin ang turbine gamit ang enerhiya ng high-pressure na singaw.

Ang isang purong elemento ay kapaki-pakinabang din sa metalurhiya. Anong papel ang ginagampanan nito sosa? Pagtuturo application ay ang mga sumusunod: ang metal strengthens lead-based na mga haluang metal. Mga 1.5% ng ika-11 elemento ay sapat na para sa kalidad. Ang sodium ay idinagdag din sa mga haluang metal ng iba pang mga metal. Hindi na nila nakakamit ang lakas, ngunit ang refractoriness ng mga mixtures.

Sa mga produktong nagkakahalaga ng pagbanggit ng mga wire. Bumili ng sodium para sa kanilang paggawa ay higit na kumikita kaysa sa karaniwan. 3 beses na mas malala ang kuryente sa ika-11 elemento. Sa kabilang banda, ang alkali metal ay 9 beses na mas magaan.

Pinilit ng argumentong ito ang mga industriyalista na lumipat sa mga sodium busbar para sa matataas na agos. Ang mga manipis na wire ay patuloy na ginawa mula sa karaniwang tanso at.

Ngayon, tungkol sa papel mga compound ng sodium. Ang peroxide ay hindi lamang nag-aapoy ng mga sangkap, ngunit nakakapagpaputi rin ng mga tela. Ang hydroxide ng ika-11 na metal ay kailangan ng mga oilmen. Ang tambalan ay naglilinis ng mga produktong pagproseso ng likido. Bumibili din sila ng hydroxide para sa paggawa ng mga matitigas na grado ng mga detergent. Kung walang caustic substance, imposibleng i-saponify ang mga taba sa kanila.

Kaayon, ang isang walang amoy na puting pulbos ay kasangkot sa paggawa ng mga tela. Dito na ang taya solusyon ng sodium chloride. Nagagawa ng tool na gumaan ang parehong mga sheet ng pagsulat at tela. Sa mga tao, ang reagent ay tinatawag na bleach.

Sodium tetraborate naging lunas para sa candidiasis at iba pang impeksyon sa vaginal. Sodium sulfacyp- isang gamot na tumutulong sa conjunctivitis at iba pang nagpapasiklab na proseso sa mata. Ang antidote para sa pagkalason sa asin at pangkalahatang pagkalasing ng katawan ay nagiging sodium thiosulfate.

Ang pagkain ay sikat na kilala bilang isang lunas para sa heartburn. sodium bikarbonate- isang alkali na neutralisahin ang acid sa tiyan. Ang ika-11 elemento ay ginagamit din para sa paninigas ng dumi. Tumutulong sodium sulfate.

Bilang karagdagan sa medikal na globo mismo, ang elemento ay pinahahalagahan din sa cosmetology. sodium acid- walang iba kundi isang hyaluron. Pinapanatili nitong kabataan ang balat. Ang mga iniksyon ay matatagpuan, bilang isang panuntunan, sa nasolabial folds, wrinkles. Pinupuno sila ng acid. Sa kabataan, ang hyaluronate ay ginawa ng katawan, ngunit sa edad, ang proseso ay bumagal. Kailangan mong iturok ang gamot mula sa labas.

Nasa larawan ang mga pagkaing naglalaman ng sodium.

Ang sangkatauhan ang unang nagpahalaga mga sodium salt. Ngunit, noong ika-21 siglo, nakilala ang kagandahan ng cyanide form ng metal. Tinutulungan niya itong makuha. Ang hiyas ay natunaw sa sodium cyanide. Totoo, ang ilang iba pang mga compound ores ay pumasa din sa isang likidong anyo.

Gayunpaman, mas madaling kunin ang ginto mula sa isang kumplikadong pagtunaw kaysa sa mga solidong masa. Sa huling yugto, sila ay "kumonekta" at ... ang mahalagang metal ay mina.

Pagmimina ng sodium

Kung kailangan mo ng isang purong elemento, ito ay nakuha mula sa ordinaryong table salt. Ang mga deposito nito ay matatagpuan sa lahat ng mga kontinente. Kung walang sapat na yaman, ang tubig sa mga dagat ay isang kamalig ng asin. Pumili mula sa sodium chloride posible sa pamamagitan ng pagtunaw nito at pagkatapos ay electrolysing ito. Ang mga cathode ay kumukuha ng bakal o tanso. Ang mga anod ay binili mula sa.

Ang sodium fluoride at potassium chloride ay idinagdag sa asin. Binabawasan nila ang temperatura ng paglambot ng mga hilaw na materyales mula 800 hanggang 500 degrees Celsius. Binabawasan nito ang pagkawala ng sodium sa anyo ng pagsingaw. Ang pamamaraan ay dobleng kapaki-pakinabang, dahil kasabay ng ika-11 elemento, ang purong kloro ay mina din.

Presyo ng sodium

Ang halaga ng item ay depende sa kung ano ang binili solusyon ng sodium hydroxide, purong metal, ang sulfate nito o iba pang tambalan. Ang tag ng presyo ay nakasalalay din sa kung ito ay binili, halimbawa, bilang bahagi ng isang gamot, o hiwalay. Mga globo ng paggamit ng sodium mass, daan-daan at libu-libong mga tagagawa.

Ang bawat isa ay may kanya-kanyang kahilingan. Ang ilang mga sangkap ay madaling makuha sa halos tapos na anyo, ang parehong asin. Nagkakahalaga ito ng mga 10-20 rubles bawat kilo. Ang iba pang mga sodium compound ay dapat na synthesize, na nagpapataas ng kanilang gastos.

Sa isang paraan o iba pa, ang sangkatauhan ay handa na magbayad para sa mga benepisyong hatid dito ng ika-11 elemento. Ang pagmimina nito ay aktibo at, tila, ay hindi humupa.