Ni nini tabia ya sodiamu. Tabia za sodiamu. Fomu ya sodiamu. Ishara za ziada ya sodiamu

Natron awali iliitwa hidroksidi ya sodiamu. Mnamo 1807, Davy, kwa electrolysis ya alkali iliyotiwa unyevu kidogo, alipata metali za bure - potasiamu na sodiamu, akiwaita potasiamu na sodiamu. Berzelius na kisha Hess huko Urusi walipendekeza jina la Natrium, ambalo lilikwama.

Kuwa katika asili, kupokea:

Metali za alkali hazipatikani kwa fomu ya bure katika asili. Sodiamu ni sehemu ya misombo mbalimbali. Muhimu zaidi ni kiwanja cha sodiamu na klorini NaCl, ambayo huunda amana za chumvi za mwamba (Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk, nk). Kloridi ya sodiamu pia hupatikana katika maji ya bahari na chemchemi za chumvi. Sodiamu ni moja ya vipengele vya kawaida. Maudhui ya sodiamu katika ukoko wa dunia ni 2.64%.
Imetolewa na electrolysis ya kloridi ya sodiamu iliyoyeyuka au hidroksidi ya sodiamu. Kupunguza oksidi zake, kloridi, na kaboni na alumini, silicon, kalsiamu, na magnesiamu inapokanzwa kwenye utupu pia hutumiwa.

Sifa za kimwili:

Sodiamu ni chuma cha silvery-nyeupe, wiani wake ni 0.97 g / cm3, laini sana, rahisi kukata kwa kisu. Kuna uhusiano wa metali kati ya atomi. Dutu iliyo na dhamana hiyo ina sifa ya luster ya metali, ductility, softness, conductivity nzuri ya umeme na conductivity ya mafuta.

Tabia za kemikali:

Wakati wa mwingiliano wa kemikali, atomi ya sodiamu hutoa kwa urahisi elektroni za valence, na kuwa ioni yenye chaji chanya. Ina oksidi haraka hewani, kwa hivyo huhifadhiwa chini ya safu ya mafuta ya taa.
Inapochomwa kwa oksijeni kupita kiasi, hutengeneza peroksidi ya sodiamu, Na 2 O 2
Na hidrojeni inapokanzwa, hutengeneza hidridi Na + H 2 = 2NaH
Inaingiliana kwa urahisi na nyingi zisizo za metali - halojeni, sulfuri, fosforasi, nk.
Humenyuka kwa ukali ikiwa na maji: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Viunganisho muhimu zaidi:

Oksidi ya sodiamu, Na 2 O (isiyo na rangi), humenyuka pamoja na mvuke wa maji na dioksidi kaboni, kwa hivyo ni bora kuihifadhi kwenye benzini isiyo na maji.
Wakati sodiamu humenyuka moja kwa moja na oksijeni, mchanganyiko wa oksidi ya sodiamu na peroxide ya sodiamu hupatikana. Ili kupata oksidi safi, unaweza kutumia majibu: Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
Peroxide ya sodiamu, Na 2 O 2 (njano) dutu ya fuwele yenye kimiani ya ioni, inaingiliana na kaboni dioksidi yenye unyevu katika hewa, ikitoa oksijeni: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Hidroksidi ya sodiamu, NaOH ni dutu nyeupe ya fuwele, yenye fusible kiasi, na ni imara sana kwa joto. Inapokanzwa, huvukiza bila kupoteza maji. Inayeyuka vizuri katika maji na pombe.
Halidi za sodiamu, dutu fuwele zisizo na rangi, mumunyifu sana katika maji, isipokuwa NaF. Wao ni sifa ya mali ya kurejesha.
Sulfidi ya sodiamu, - Na 2 S. Dutu ya fuwele isiyo na rangi yenye kimiani ya ioni. Ni mumunyifu sana katika maji na ni wakala wa kupunguza nguvu.
Chumvi, chumvi zote huyeyuka sana na ni elektroliti kali.
Hidridi ya sodiamu, NaH ni dutu ya fuwele isiyo na rangi na kimiani ya kioo ya aina ya NaCl, anion ni H - . Imetayarishwa kwa kupitisha hidrojeni juu ya chuma kilichoyeyuka. Chini ya kutengana kwa mafuta bila kuyeyuka, kuoza kwa urahisi na maji:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

Maombi:

Misombo ya sodiamu ni vipengele muhimu zaidi vya uzalishaji wa kemikali. Inatumika katika utengenezaji wa sabuni, utengenezaji wa glasi na kemikali za nyumbani.
Sodiamu ni muhimu kwa aina nyingi za maisha, ikiwa ni pamoja na wanadamu. Katika viumbe hai, ayoni za sodiamu pamoja na ioni za potasiamu hufanya kama visambazaji vya msukumo wa neva. Pia, ions zake zina jukumu muhimu katika kudumisha utawala wa maji wa mwili.

Bondareva Maria Alexandrovna
Chuo Kikuu cha Jimbo la HF Tyumen, kikundi cha 561.

Vyanzo: G.P. Khomchenko "Mwongozo wa Kemia kwa wale wanaoingia vyuo vikuu"
"Kemia isokaboni katika michoro na meza"

-kipengele kikundi kikuu cha kikundi cha kwanza, kipindi cha tatu cha mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya kemikali vya D.I. Mendeleev, na nambari ya atomiki 11. Inaonyeshwa na ishara Na (lat. Natrium). Dutu rahisi ya sodiamu (Nambari ya CAS: 7440-23-5) ni metali laini ya alkali ya rangi ya fedha-nyeupe.

Historia na asili ya jina

Mchoro wa atomi ya sodiamu

Sodiamu (au tuseme, misombo yake) imetumika tangu nyakati za kale. Kwa mfano, soda (natron), hupatikana kwa asili katika maji ya maziwa ya soda huko Misri. Wamisri wa kale walitumia soda asilia kutia maiti, kupaka turubai, kupika chakula, na kutengeneza rangi na glazes. Pliny Mzee anaandika kwamba katika Delta ya Nile, soda (ilikuwa na sehemu ya kutosha ya uchafu) ilitengwa na maji ya mto. Iliendelea kuuzwa kwa namna ya vipande vikubwa, rangi ya kijivu au hata nyeusi kutokana na mchanganyiko wa makaa ya mawe.

Sodiamu ilipatikana kwa mara ya kwanza na mwanakemia wa Kiingereza Humphry Davy mwaka wa 1807 na electrolysis ya NaOH imara.

Jina "sodiamu" linatokana na Kiarabu natrun kwa Kigiriki - nitroni na awali ilitaja soda ya asili. Kipengele yenyewe hapo awali kiliitwa Sodiamu.

Risiti

Njia ya kwanza ya kutengeneza sodiamu ilikuwa mmenyuko wa kupunguza carbonate ya sodiamu makaa ya mawe inapokanzwa mchanganyiko wa karibu wa dutu hizi kwenye chombo cha chuma hadi 1000 ° C:

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

Kisha njia nyingine ya kuzalisha sodiamu ilionekana - electrolysis ya hidroksidi ya sodiamu iliyoyeyuka au kloridi ya sodiamu.

Tabia za kimwili

Uamuzi wa ubora wa sodiamu kwa kutumia mwali - rangi ya manjano angavu ya wigo wa uzalishaji wa "sodium D-line", doublet 588.9950 na 589.5924 nm.

Sodiamu ni chuma-nyeupe, katika tabaka nyembamba na rangi ya zambarau, plastiki, hata laini (iliyokatwa kwa kisu kwa urahisi), kata safi ya sodiamu ni shiny. Thamani za conductivity ya umeme na mafuta ya sodiamu ni ya juu kabisa, msongamano ni 0.96842 g/cm³ (saa 19.7 ° C), kiwango cha kuyeyuka ni 97.86 ° C, na kiwango cha kuchemsha ni 883.15 ° C.

Tabia za kemikali

Metali ya alkali ambayo huoksidishwa kwa urahisi hewani. Ili kulinda dhidi ya oksijeni ya anga, sodiamu ya metali huhifadhiwa chini ya safu mafuta ya taa. Sodiamu haina kazi zaidi kuliko lithiamu, kwa hivyo na naitrojeni humenyuka inapokanzwa tu:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Wakati kuna ziada kubwa ya oksijeni, peroxide ya sodiamu huundwa

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Maombi

Metali ya sodiamu hutumika sana katika kemia matayarisho na tasnia kama wakala wa kupunguza nguvu, pamoja na madini. Sodiamu hutumiwa katika utengenezaji wa betri za sodiamu-sulfuri zinazotumia nishati nyingi. Inatumika pia katika valves za kutolea nje za lori kama kuzama kwa joto. Mara kwa mara, chuma cha sodiamu hutumiwa kama nyenzo kwa waya za umeme zinazokusudiwa kubeba mikondo ya juu sana.

Katika aloi na potasiamu, pamoja na rubidium na cesium hutumika kama kipozezi chenye ufanisi mkubwa. Hasa, muundo wa aloi ni sodiamu 12%, potasiamu 47 %, cesium Asilimia 41 ina kiwango cha chini cha kuyeyuka cha −78 °C na imependekezwa kama kiowevu cha kufanya kazi kwa injini za roketi ya ioni na kipozezi kwa mitambo ya nyuklia.

Sodiamu pia hutumiwa katika taa za kutokwa kwa shinikizo la juu na la chini (HPLD na LPLD). Taa za NLVD za aina ya DNaT (Arc Sodium Tubular) hutumiwa sana katika taa za barabarani. Wanatoa mwanga mkali wa njano. Maisha ya huduma ya taa za HPS ni masaa 12-24,000. Kwa hivyo, taa za kutokwa kwa gesi za aina ya HPS ni muhimu kwa taa za mijini, za usanifu na za viwandani. Pia kuna taa DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) na DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Metali ya sodiamu hutumiwa katika uchambuzi wa ubora wa suala la kikaboni. Aloi ya sodiamu na dutu ya mtihani imebadilishwa ethanoli, ongeza mililita chache za maji yaliyotengenezwa na ugawanye katika sehemu 3, mtihani wa J. Lassaigne (1843), unaolenga kuamua nitrojeni, sulfuri na halojeni (mtihani wa Beilstein)

Kloridi ya sodiamu (chumvi ya meza) ni ladha ya zamani zaidi iliyotumiwa na kihifadhi.
- Azide ya sodiamu (Na 3 N) hutumika kama wakala wa nitridi katika madini na katika utengenezaji wa azide ya risasi.
- Sianidi ya sodiamu (NaCN) hutumiwa katika njia ya hydrometallurgical ya leaching dhahabu kutoka kwa miamba, na pia katika nitrocarburization ya chuma na katika electroplating (fedha, gilding).
- Klorate ya sodiamu (NaClO 3) hutumika kuharibu mimea isiyohitajika kwenye njia za reli.

Jukumu la kibaolojia

Katika mwili, sodiamu hupatikana zaidi nje ya seli (karibu mara 15 zaidi kuliko kwenye saitoplazimu). Tofauti hii hudumishwa na pampu ya sodiamu-potasiamu, ambayo inasukuma nje sodiamu iliyonaswa ndani ya seli.

Pamoja napotasiamuSodiamu hufanya kazi zifuatazo:
Kujenga hali kwa ajili ya tukio la uwezo wa membrane na contractions ya misuli.
Kudumisha mkusanyiko wa osmotic katika damu.
Kudumisha usawa wa asidi-msingi.
Urekebishaji wa usawa wa maji.
Kuhakikisha usafiri wa membrane.
Uanzishaji wa enzymes nyingi.

Sodiamu hupatikana katika karibu vyakula vyote, ingawa mwili hupata nyingi kutoka kwa chumvi ya meza. Kunyonya hutokea hasa kwenye tumbo na utumbo mdogo. Vitamini D huboresha ufyonzwaji wa sodiamu, hata hivyo, vyakula vyenye chumvi nyingi na vyakula vyenye protini nyingi huingilia ufyonzwaji wa kawaida. Kiasi cha sodiamu inayochukuliwa kutoka kwa chakula huonyesha maudhui ya sodiamu kwenye mkojo. Vyakula vyenye sodiamu vina sifa ya uondoaji wa haraka.

Upungufu wa sodiamu katika lishe chakula cha usawa haitokei kwa wanadamu, hata hivyo, shida zingine zinaweza kutokea na lishe ya mboga. Upungufu wa muda unaweza kusababishwa na matumizi ya diuretiki, kuhara, kutokwa na jasho kupita kiasi, au unywaji wa maji kupita kiasi. Dalili za upungufu wa sodiamu ni pamoja na kupoteza uzito, kutapika, gesi kwenye njia ya utumbo, na kuharibika kwa ngozi. asidi ya amino na monosaccharides. Upungufu wa muda mrefu husababisha misuli ya misuli na neuralgia.

Sodiamu ya ziada husababisha uvimbe wa miguu na uso, pamoja na kuongezeka kwa excretion ya potasiamu katika mkojo. Kiwango cha juu cha chumvi ambacho kinaweza kusindika na figo ni takriban gramu 20-30; kiasi chochote kikubwa ni cha kutishia maisha.

Sodiamu katika hali yake safi ilipatikana mwaka wa 1807 na Humphry Davy, mwanakemia wa Kiingereza ambaye aligundua sodiamu muda mfupi kabla. Davy alifanya mchakato wa electrolysis ya moja ya misombo ya sodiamu - hidroksidi, kwa kuyeyuka ambayo alipata sodiamu. Ubinadamu umekuwa ukitumia misombo ya sodiamu tangu nyakati za zamani; soda ya asili ya asili ilitumika huko Misri ya Kale (calorizator). Kipengele kilichopewa jina sodiamu (sodiamu) , wakati mwingine jina hili linaweza kupatikana hata sasa. Jina la kawaida ni sodiamu (kutoka Kilatini sodiamu soda) ilipendekezwa na Msweden Jens Berzelius.

Sodiamu ni kipengele cha kikundi cha I cha III cha kipindi cha tatu cha jedwali la upimaji wa vipengele vya kemikali D.I. Mendeleev ana nambari ya atomiki 11 na misa ya atomiki 22.99. Jina linalokubalika ni Na(kutoka Kilatini sodiamu).

Kuwa katika asili

Michanganyiko ya sodiamu hupatikana katika ukoko wa dunia na maji ya bahari kama uchafu ambao huwa na rangi ya buluu ya chumvi ya mawe kutokana na hatua ya mionzi.

Sodiamu ni metali ya alkali laini na inayoweza kuyeyushwa ambayo ina rangi ya fedha-nyeupe na inang'aa ikiwa imekatwa safi (inawezekana kabisa kukata sodiamu kwa kisu). Shinikizo linapowekwa, hugeuka kuwa dutu nyekundu ya uwazi; kwa joto la kawaida huangaza. Wakati wa kuingiliana na hewa, huongeza oksidi haraka, hivyo sodiamu lazima ihifadhiwe chini ya safu ya mafuta ya taa.

Mahitaji ya kila siku ya sodiamu

Sodiamu ni microelement muhimu kwa mwili wa binadamu; mahitaji ya kila siku kwa watu wazima ni 550 mg, kwa watoto na vijana - 500-1300 mg. Wakati wa ujauzito, kawaida ya sodiamu kwa siku ni 500 mg, na katika hali nyingine (jasho nyingi, upungufu wa maji mwilini, kuchukua diuretics) inapaswa kuongezeka.

Sodiamu hupatikana katika karibu dagaa zote (kamba, kaa, pweza, ngisi, kome, mwani), samaki (anchovies, sardines, flounder, smelt, nk), mayai ya kuku, nafaka (Buckwheat, mchele, shayiri ya lulu, oatmeal, mtama). ), kunde (mbaazi, maharagwe), mboga mboga (nyanya, celery, karoti, kabichi, beets), bidhaa za maziwa na bidhaa za nyama.

Mali ya manufaa ya sodiamu na athari zake kwa mwili

Mali ya manufaa ya sodiamu kwa mwili ni:

• Urekebishaji wa kimetaboliki ya maji-chumvi;
• Uanzishaji wa enzymes ya salivary na kongosho;
• Kushiriki katika uzalishaji wa juisi ya tumbo;
• kudumisha usawa wa kawaida wa asidi-msingi;
• Kuzalisha kazi za mfumo wa neva na misuli;
• athari ya vasodilator;
• Kudumisha mkusanyiko wa osmotic katika damu.

Digestibility ya sodiamu

Sodiamu hupatikana katika karibu vyakula vyote, ingawa mwili hupokea zaidi (karibu 80%) kutoka. Kunyonya hutokea hasa kwenye tumbo na utumbo mdogo. inaboresha ufyonzaji wa sodiamu, hata hivyo, vyakula vyenye chumvi nyingi na vyakula vyenye protini nyingi huingilia ufyonzwaji wa kawaida.

Mwingiliano na wengine

Matumizi ya metali ya sodiamu iko katika tasnia ya kemikali na metallurgiska, ambapo hufanya kama wakala wa kupunguza nguvu. Kloridi ya sodiamu (chumvi ya meza) hutumiwa na wakaazi wote wa sayari yetu bila ubaguzi; ni wakala maarufu wa ladha na kihifadhi kongwe zaidi.

Ishara za upungufu wa sodiamu

Upungufu wa sodiamu kawaida hutokea kutokana na jasho nyingi - katika hali ya hewa ya joto au wakati wa shughuli za kimwili. Ukosefu wa sodiamu mwilini hudhihirishwa na kuharibika kwa kumbukumbu na kupoteza hamu ya kula, kizunguzungu, uchovu, upungufu wa maji mwilini, udhaifu wa misuli, na wakati mwingine maumivu ya tumbo, upele wa ngozi, tumbo, kichefuchefu, na kutapika.

Ishara za ziada ya sodiamu

Kiasi kikubwa cha sodiamu katika mwili hujifanya kujisikia kwa kiu ya mara kwa mara, uvimbe na athari za mzio.

Baada ya yote haya, ni ajabu kwamba uzalishaji wa sodiamu unaendelea kuongezeka?

Tunamalizia hadithi yetu kuhusu kipengele nambari 11 na maneno ya Dmitry Ivanovich Mendeleev, yaliyoandikwa miaka mingi iliyopita, lakini ni kweli maradufu kwa siku zetu: "Uzalishaji wa sodiamu ya metali ni moja ya uvumbuzi muhimu zaidi katika kemia, si tu kwa sababu kupitia hiyo. wazo la miili sahili lilipanuka na kuwa sahihi zaidi , lakini hasa kwa sababu sodiamu huonyesha sifa za kemikali ambazo huonyeshwa kwa njia hafifu tu katika metali nyingine zinazojulikana sana.”

Akaunti ya kina ya mali ya kemikali ya sodiamu imeachwa kwa sababu hii ni mojawapo ya sehemu chache za kemia ambazo zinawasilishwa kikamilifu katika vitabu vya shule.

• SODIUM KWENYE NYAWAZI. Na huyeyuka saa 98, lakini huchemka kwa 883°C. Kwa hiyo, aina ya joto ya hali ya kioevu ya kipengele hiki ni kubwa kabisa. Ndio maana (na pia kwa sababu ya sehemu ndogo ya kukamata neutroni) sodiamu ilianza kutumika katika nishati ya nyuklia kama kipozezi. Hasa, manowari za nyuklia za Amerika zina vifaa vya mitambo yenye mizunguko ya sodiamu. Joto linalozalishwa katika kinu hupasha joto sodiamu ya kioevu, ambayo huzunguka kati ya reactor na jenereta ya mvuke. Katika jenereta ya mvuke, sodiamu, inapopozwa, huvukiza maji, na sodiamu inayotokana na shinikizo la juu huzunguka turbine ya mvuke. Kwa madhumuni sawa, aloi ya sodiamu na potasiamu hutumiwa.
• INORGANIC PHOTOSYnthesis. Kawaida, wakati sodiamu imeoksidishwa, oksidi ya muundo Na 2 O huundwa. Hata hivyo, ikiwa sodiamu huchomwa katika hewa kavu kwa joto la juu, basi badala ya oksidi, peroxide Na 2 O 2 huundwa. Dutu hii hutoa kwa urahisi atomi yake ya "ziada" ya oksijeni na kwa hiyo ina sifa za oksidi kali. Wakati mmoja, peroksidi ya sodiamu ilitumiwa sana kupaka kofia za majani. Sasa uwiano wa kofia za majani katika matumizi ya peroxide ya sodiamu ni kidogo; idadi yake kuu hutumiwa kwa karatasi ya blekning na kwa upyaji wa hewa katika manowari. Wakati peroxide ya sodiamu inaingiliana na dioksidi kaboni, mchakato kinyume na kupumua hutokea: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2, yaani kaboni dioksidi imefungwa na oksijeni hutolewa. Kama jani la kijani kibichi!
• SODIUM NA DHAHABU. Kufikia wakati Nambari 11 ilipogunduliwa, alchemy haikuwa nzuri tena, na wazo la kugeuza sodiamu kuwa dhahabu halikusisimua akili za wanasayansi wa asili. Walakini, sasa sodiamu nyingi hutumiwa kupata dhahabu. "Ore ya dhahabu" inatibiwa na suluhisho la sianidi ya sodiamu (na hupatikana kutoka kwa sodiamu ya msingi). Katika kesi hiyo, dhahabu inabadilishwa kuwa kiwanja ngumu cha mumunyifu, ambacho kinatengwa kwa msaada wa zinki. Wachimbaji wa dhahabu ni miongoni mwa watumiaji wakuu wa kipengele namba 11. Kwa kiwango cha viwanda, Na sianidi huzalishwa na mwingiliano wa sodiamu, amonia na coke kwa joto la karibu 800 ° C.
• WAYA WA SODIUM. Conductivity ya umeme ya sodiamu ni mara tatu chini kuliko ile ya shaba. Lakini sodiamu ni nyepesi mara 9! Inatokea kwamba waya za sodiamu ni faida zaidi kuliko waya za shaba. Bila shaka, waya nyembamba hazifanywa kutoka kwa sodiamu, lakini ni vyema kufanya mabasi kwa mikondo ya juu kutoka kwa sodiamu. Matairi haya ni mabomba ya chuma yaliyounganishwa kwenye ncha na kujazwa na sodiamu ndani. Matairi hayo ni nafuu zaidi kuliko yale ya shaba.

• SODIUM KATIKA MAJI. Kila mtoto wa shule anajua kinachotokea ikiwa unatupa kipande cha sodiamu ndani ya maji. Kwa usahihi, sio ndani ya maji, lakini kwenye maji, kwa sababu sodiamu ni nyepesi kuliko maji. Joto linalotolewa wakati sodiamu inapomenyuka pamoja na maji inatosha kuyeyusha sodiamu. Na sasa mpira wa sodiamu unapita ndani ya maji, unaoendeshwa na hidrojeni iliyotolewa. Hata hivyo, majibu ya sodiamu na maji sio tu furaha ya hatari; kinyume chake, mara nyingi ni muhimu. Sodiamu hutumiwa kwa uaminifu kuondoa athari za maji kutoka kwa mafuta ya transfoma, alkoholi, ethers na vitu vingine vya kikaboni, na kwa msaada wa amalgam ya sodiamu (yaani, aloi ya sodiamu na zebaki), maudhui ya unyevu katika misombo mengi yanaweza kuamua haraka. Amalgam humenyuka pamoja na maji kwa utulivu zaidi kuliko sodiamu yenyewe. Kuamua kiwango cha unyevu, kiasi fulani cha amalgam ya sodiamu huongezwa kwa sampuli ya vitu vya kikaboni na kiwango cha unyevu huamuliwa na kiasi cha hidrojeni iliyotolewa.
• MKANDA WA SODIUM WA ARDHI. Ni kawaida kabisa kwamba Na haipatikani kamwe katika hali ya bure Duniani - chuma hiki kinafanya kazi sana. Lakini katika tabaka za juu za anga - kwa urefu wa kilomita 80 - safu ya sodiamu ya atomiki iligunduliwa. Katika mwinuko huu kwa hakika hakuna oksijeni, mvuke wa maji, au kitu chochote kwa sodiamu kuitikia. Sodiamu pia iligunduliwa katika nafasi ya nyota kwa kutumia njia za spectral.
• ISOTOPE ZA SODIUM. Sodiamu ya asili ina isotopu moja tu yenye idadi kubwa ya 23. Kuna isotopu 13 za mionzi zinazojulikana za kipengele hiki, mbili ambazo ni za maslahi makubwa ya kisayansi. Sodiamu-22, wakati wa kuoza, hutoa positrons - chembe za kushtakiwa vyema ambazo molekuli ni sawa na wingi wa elektroni. Isotopu hii yenye maisha ya nusu ya miaka 2.58 hutumiwa kama chanzo cha positron. Na isotopu ya sodiamu-24 (nusu ya maisha yake ni karibu masaa 15) hutumiwa katika dawa kwa ajili ya uchunguzi na matibabu ya aina fulani za leukemia - ugonjwa mbaya wa damu.

Je, unapataje sodiamu?

Electrolizer ya kisasa ya kutengeneza sodiamu ni muundo wa kuvutia ambao unaonekana kama tanuru. "Jiko" hili linafanywa kwa matofali ya kinzani na limezungukwa nje na casing ya chuma. Anode ya grafiti inaingizwa kutoka chini kupitia chini ya electrolyzer, iliyozungukwa na mesh ya umbo la pete - diaphragm. Mesh hii huzuia sodiamu kupenya kwenye nafasi ya anode, ambapo klorini hutolewa. Vinginevyo, kipengele Na. 11 kingeweza kuchoma katika klorini. Anode, kwa njia, pia ina umbo la pete. Imetengenezwa kwa chuma. Nyongeza ya lazima kwa electrolyzer ni kofia mbili. Moja imewekwa juu ya anode ili kukusanya klorini, nyingine juu ya cathode ili kuondoa sodiamu.

Mchanganyiko wa kloridi ya sodiamu iliyokaushwa vizuri na kloridi ya kalsiamu hupakiwa kwenye electrolyzer. Mchanganyiko huu huyeyuka kwa joto la chini kuliko kloridi safi ya sodiamu. Electrolysis kawaida hufanywa kwa joto la karibu 600 ° C.

Electrodes hutolewa kwa sasa ya moja kwa moja ya karibu 6 V; Katika cathode, Na + ions hutolewa na chuma cha sodiamu hutolewa. Sodiamu huelea juu na inachukuliwa kwenye mkusanyiko maalum (bila shaka, bila upatikanaji wa hewa). Katika anode, noni za klorini Cl - hutolewa na gesi ya klorini hutolewa - bidhaa ya thamani ya uzalishaji wa sodiamu.

Kwa kawaida, electrolyzer inafanya kazi chini ya mzigo wa 25 - 30 elfu A, wakati 400 - 500 kg ya sodiamu na 600 - 700 kg ya klorini huzalishwa kwa siku.

"CHUMA ZA METALI ZAIDI." Hii wakati mwingine huitwa sodiamu. Hii sio haki kabisa: katika jedwali la mara kwa mara, mali ya metali huongezeka unaposonga kutoka kulia kwenda kushoto na kutoka juu hadi chini. Kwa hivyo analogues za sodiamu katika kikundi - francium, rubidium, cesium, potasiamu - zina mali ya metali iliyotamkwa zaidi kuliko sodiamu. (Bila shaka, tunamaanisha sifa za kemikali tu.) Lakini sodiamu pia ina aina kamili ya sifa za kemikali za "metali". Inatoa elektroni zake za valence kwa urahisi (moja kwa atomi), daima huonyesha valency 1+, na imetamka sifa za kupunguza. Hidroksidi ya sodiamu NaOH ni alkali kali. Yote hii inaelezewa na muundo wa atomi ya sodiamu, kwenye ganda la nje ambalo kuna elektroni moja, na atomi inaweza kushiriki nayo kwa urahisi.

Je, sodiamu ni chuma au isiyo ya chuma? Ni makosa kuamini kwamba chaguo la pili. Sodiamu ni metali laini, nyeupe-fedha inayoonekana kwenye jedwali la mara kwa mara kwa nambari ya atomiki 11.

Aidha, ni (au tuseme misombo yake) imejulikana tangu nyakati za kale! Hata Biblia inataja sodiamu kuwa kiungo katika bidhaa za kusafisha. Walakini, hii ni maelezo ya kihistoria, ingawa ni ya kuvutia. Sasa inafaa kuzungumza juu ya sifa za kipengele hiki na sifa zake nyingine.

Tabia za kimwili

Kwa hivyo, jibu la swali "Je, sodiamu ni chuma au isiyo ya chuma?" wazi sana. Hata ukiangalia tu dutu hii, unaweza kuelewa kila kitu. Ni dhahiri kwamba Ambayo, kwa njia, ingawa ina rangi ya fedha-nyeupe, ina tint ya violet katika tabaka nyembamba.

Hii ni dutu ya plastiki sana. Metali laini ni zile ambazo zinaweza kughushiwa bila juhudi nyingi na pia zina sifa ya ductility na fusibility. Lakini kuhusiana na sodiamu, neno hili linaweza kutumika kwa maana halisi. Inaweza kukatwa kwa kisu bila jitihada. Kwa njia, kata safi huangaza sana. Tabia zingine ni pamoja na:

• Msongamano. Katika hali ya kawaida - 0.971 g/cm³.
• Kiwango cha kuyeyuka na kuchemsha ni 97.81 °C na 882.95 °C, mtawalia.
• Molar joto uwezo - 28.23 J/(K.mol).
• Joto maalum la fusion na uvukizi ni 2.64 kJ/mol na 97.9 kJ/mol, mtawalia.
• Kiasi cha Molar - 23.7 cm³ / mol.

Ni muhimu kuzingatia kwamba chini ya shinikizo, sodiamu (Na) inageuka nyekundu na uwazi. Katika hali hii, chuma hiki ni sawa na ruby.

Ikiwa utaiweka kwenye joto la kawaida, hutengeneza fuwele katika ulinganifu wa ujazo. Walakini, kwa kuipunguza hadi -268 ° C, unaweza kuona jinsi chuma hubadilika kuwa awamu ya hexagonal. Ili kuelewa kile tunachozungumzia, kumbuka tu grafiti. Huu ni mfano mkuu wa kioo cha hexagonal.

Oxidation na mwako

Sasa tunaweza kuendelea na mali ya kemikali ya sodiamu (Na). Chuma hiki cha alkali, kinapofunuliwa na hewa, huoksidisha kwa urahisi. Matokeo yake, oksidi ya sodiamu (Na 2 O) huundwa. Inaonekana kama fuwele za ujazo zisizo na rangi. Hiki ni dutu binary isokaboni inayotengeneza chumvi ambayo hutumika kama kitendanishi katika mchakato wa usanisi. Inatumika kutengeneza hidroksidi ya sodiamu na misombo mingine.

Kwa hiyo, ili kulinda chuma kutokana na mfiduo wa oksijeni, huhifadhiwa kwenye mafuta ya taa.

Lakini wakati wa mwako, peroxide ya sodiamu (Na 2 O 2) huundwa. Wanaonekana kama fuwele nyeupe-njano, ambayo ina sifa ya mwingiliano mkali na maji, ikifuatana na kutolewa kwa joto. Na 2 O 2 hutumiwa kwa hariri ya blekning, pamba, vitambaa, majani, viscose na massa ya kuni.

Majibu na maji

Sodiamu ya chuma laini-nyeupe pia huingiliana kwa mafanikio na H2O. Mwitikio wa maji ni mkali sana. Kipande kidogo cha sodiamu kilichowekwa kwenye kioevu hiki kinaelea juu ya uso na huanza kuyeyuka kutokana na joto linalotokana. Matokeo yake, inageuka kuwa mpira mweupe, ambao huenda haraka pamoja na uso wa maji kwa njia tofauti.

Mmenyuko huu wa kuvutia sana unaambatana na kutolewa kwa hidrojeni. Wakati wa kufanya jaribio kama hilo, utunzaji lazima uchukuliwe kwani inaweza kuwaka. Na kila kitu hufanyika kulingana na mlinganyo ufuatao: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

Mwingiliano na nonmetals

Sodiamu ni chuma, inaweza pia kuitwa wakala wa kupunguza nguvu, ambayo ni. Kama vitu vingine vya alkali, hata hivyo. Kwa hivyo humenyuka kwa nguvu pamoja na vitu vingi visivyo vya metali zaidi ya kaboni, iodini, na gesi bora, ambazo ni pamoja na radoni ya mionzi, kryptoni, neon, xenon, argon, na heliamu. Miitikio kama hii inaonekana kama hii: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Au hapa kuna mfano mwingine: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

Ni muhimu kuzingatia kwamba sodiamu inafanya kazi zaidi kuliko lithiamu. Kimsingi, inaweza kuguswa na nitrojeni, lakini vibaya sana (katika kutokwa kwa mwanga). Kama matokeo ya mwingiliano huu, dutu isiyo na msimamo inayoitwa nitridi ya sodiamu huundwa. Hizi ni fuwele za kijivu iliyokolea ambazo huguswa na maji na kuoza inapokanzwa. Zinaundwa kulingana na equation: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Athari na asidi

Wanapaswa pia kuorodheshwa, kuzungumza juu ya sifa za kemikali za sodiamu. Dutu hii humenyuka pamoja na asidi dilute kama chuma cha kawaida. Inaonekana hivi: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

Sodiamu huingiliana tofauti na vitu vilivyojilimbikizia ambavyo vina sifa ya athari za oksidi; athari kama hizo zinaambatana na kutolewa kwa bidhaa za kupunguza. Huu hapa ni mfano wa fomula: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

Inafaa pia kuzingatia kuwa sodiamu ya chuma ya alkali huyeyuka kwa urahisi katika amonia ya kioevu (NH 3), suluhisho la 10% ambalo linajulikana kwa kila mtu kama amonia. Mlinganyo unaonekana kama hii: Na + 4NH3 → - 40°C Na 4. Kutokana na mmenyuko huu, ufumbuzi wa bluu huundwa.

Chuma pia huingiliana na amonia ya gesi, lakini inapokanzwa. Mwitikio huu unaonekana kama hii: 2Na + 2NH3 → 35 0°C 2NaNH 2 + H 2.

Viunganisho vingine

Wakati wa kuorodhesha mali kuu ya sodiamu, ni muhimu pia kutaja kwamba inaweza kuingiliana na zebaki, kipengele cha pekee ambacho chini ya hali ya kawaida ni kioevu nyeupe-fedha nzito, wakati ni chuma.

Kama matokeo ya mmenyuko huu, aloi huundwa. Jina lake halisi ni sodium amalgam. Dutu hii hutumiwa kama wakala wa kupunguza, sifa zake ni laini kuliko chuma safi. Ikiwa unapasha joto na potasiamu, unapata aloi ya kioevu.

Chuma hiki kinaweza pia kufuta katika kinachojulikana ethers ya taji - misombo ya macroheterocyclic, lakini tu mbele ya vimumunyisho vya kikaboni. Kama matokeo ya mmenyuko huu, alkali (chumvi, wakala wa kupunguza nguvu) au electride ( kutengenezea bluu) huundwa.

Pia haiwezekani kutaja kwamba halidi za alkili, ambazo ni vitu vya halojeni-kaboni, na ziada ya sodiamu hutoa misombo ya organosodiamu. Katika hewa huwaka kwa kawaida. Na katika maji hulipuka.

Maombi

Sifa na sifa za sodiamu huiruhusu kutumika sana katika tasnia, madini na kemia matayarisho kama wakala wa kupunguza nguvu. Kwa kuongeza, dutu hii inahusika:

• Katika kukausha kwa vimumunyisho vya kikaboni.
• Katika uzalishaji wa betri za sulfuri-sodiamu.
• Katika valves za kutolea nje za injini za lori. Ina jukumu la kuzama kwa joto la kioevu.
• Katika utengenezaji wa waya za umeme ambazo zimeundwa kwa mikondo ya juu.
• Katika aloi na cesium, rubidium na potasiamu. Pamoja na vitu hivi, sodiamu huunda baridi yenye ufanisi sana, ambayo, kwa njia, hutumiwa kwa neutroni za haraka katika vinu vya nyuklia.
• Katika taa za kutokwa kwa gesi.

Na haya ni baadhi tu ya maeneo ya matumizi yake. Lakini dutu ya kawaida duniani ni kloridi ya sodiamu. Inapatikana karibu kila nyumba, kwa sababu ni chumvi ya meza.

Pia haiwezekani kutaja kwamba ukoko wa dunia una 2.6% ya sodiamu. Na kwa ujumla, iko katika nafasi ya 7 katika orodha ya mambo ya kawaida katika asili na katika nafasi ya 5 katika orodha ya metali ya kawaida. Haiwezekani kupata sodiamu katika asili katika fomu yake safi, kwa kuwa inafanya kazi kwa kemikali, lakini inapatikana kwa kiasi kikubwa katika mfumo wa sulfate, carbonate, nitrate na kloridi.

Jukumu la kibaolojia

Kwa hivyo, misingi yote juu ya mada "Je, sodiamu ni chuma au isiyo ya chuma?" ilisemwa. Hatimaye, maneno machache kuhusu jukumu la kibiolojia la dutu hii.

Sodiamu ni sehemu muhimu ya kiumbe chochote kilicho hai. Mwanadamu sio ubaguzi. Hapa kuna majukumu yake:

• Inadumisha shinikizo la osmotic.
• Husafirisha kaboni dioksidi.
• Inarekebisha usawa wa maji.
• Inakuza usafirishaji wa sukari, amino asidi, anions kupitia membrane ya seli.
• Kubadilishana kwake na ioni za potasiamu huathiri uundaji wa uwezo wa hatua.
• Inathiri vyema kimetaboliki ya protini.
• Inashiriki katika mchakato wa unyevu.

Sodiamu imejumuishwa katika karibu bidhaa zote. Lakini vyanzo vyake kuu ni chumvi na soda ya kuoka. Vitamini D inaboresha ufyonzwaji wa dutu hii.

Upungufu wa sodiamu haufanyiki, lakini matatizo yanayohusiana na kuteketeza kiasi cha kutosha yanaweza kutokea wakati wa kufunga. Hii inakabiliwa na kupoteza uzito, kutapika, kuharibika kwa ngozi ya monosaccharides, na kuundwa kwa gesi katika njia ya utumbo. Katika hali mbaya sana, neuralgia na degedege hutokea. Kwa hivyo, ni bora kutoweka mwili wako kwa njaa kali.