Sodiamu (Na) ni mdhibiti mkuu wa usawa wa maji katika mwili. Sodiamu. Tabia za sodiamu. Matumizi ya sodiamu Kwa nini dutu rahisi inayoundwa na sodiamu ni chuma

Muhtasari wa hotuba:

1. Usambazaji wa sodiamu katika asili.

2. Usuli wa kihistoria.

3. Mali ya kimwili ya sodiamu

4. 4.Sifa za kemikali za sodiamu

5. Kupata sodiamu.

6. 6.Kupata sodiamu.

Sodiamu(Natrium), Na, kipengele cha kemikali cha kikundi I cha mfumo wa upimaji wa Mendeleev: nambari ya atomiki 11, molekuli ya atomiki 22.9898; chuma laini-nyeupe-fedha ambacho huoksidisha haraka kutoka kwenye uso wa hewa. Kipengele cha asili kina isotopu moja imara, 23 Na.

Rejea ya kihistoria. Misombo ya asili ya Sodiamu - chumvi ya meza NaCl, soda Na 2 CO 3 - imejulikana tangu nyakati za kale. Jina "Sodiamu" linatokana na Kiarabu natrun, Kigiriki. nitron, awali inajulikana kwa soda asilia. Tayari katika karne ya 18, kemia walijua misombo mingine mingi ya sodiamu. Hata hivyo, chuma yenyewe ilipatikana tu mwaka wa 1807 na G. Davy kwa electrolysis ya caustic soda NaOH. Nchini Uingereza, USA, Ufaransa, kipengele kinaitwa Sodiamu (kutoka kwa neno la Kihispania soda - soda), nchini Italia - sodio.

Kuenezanatria katika asili.

Sodiamu ni kipengele cha kawaida katika sehemu ya juu ya ukoko wa dunia. Maudhui yake ya wastani katika lithosphere ni 2.5% kwa wingi, katika miamba ya igneous tindikali (granites na wengine) 2.77, katika miamba ya msingi (basalts na wengine) 1.94, katika miamba ya ultrabasic (miamba ya vazi) 0.57. Kwa sababu ya isomorphism ya Na + na Ca 2+, kwa sababu ya ukaribu wa radii yao ya ionic, feldspars ya sodiamu-kalsiamu (plagioclases) huundwa katika miamba ya moto. Katika biosphere kuna tofauti kali ya Sodiamu: miamba ya sedimentary, kwa wastani, imepungua katika Sodiamu (0.66% katika udongo na shales); kuna kidogo katika udongo mwingi (wastani wa 0.63%). Jumla ya madini ya Sodiamu ni 222. Na imehifadhiwa kwa udhaifu katika mabara na kuletwa na mito baharini na bahari, ambapo maudhui yake ya wastani ni 1.035% (Na ni kipengele kikuu cha metali cha maji ya bahari). Wakati wa uvukizi, chumvi za sodiamu huwekwa kwenye rasi za bahari ya pwani, na pia katika maziwa ya bara la nyika na jangwa, na kutengeneza safu ya miamba yenye kuzaa chumvi. Madini kuu ambayo ni chanzo cha Sodiamu na misombo yake ni halite (chumvi ya mwamba) NaCl, saltpeter ya Chile NaNO 3, thenardite Na 2 SO 4, mirabilite Na 2 SO 4 10H 2 O, trona NaH(CO 3) 2 2H 2 O Na ni bioelement muhimu, jambo hai lina wastani wa 0.02% Na; Kuna zaidi katika wanyama kuliko mimea.

Tabia za kimwilinatiria

Kwa joto la kawaida, Sodiamu humeta kwenye kimiani ya ujazo, a = 4.28 Å. Radi ya atomiki 1.86Å, radii ya ioni Na+ 0.92Å. Uzito 0.968 g/cm 3 (19.7 °C), kiwango myeyuko 97.83 °C, kiwango mchemko 882.9 °C; uwezo maalum wa joto (20 °C) 1.23 10 3 J/(kg K) au 0.295 cal/(g deg); mgawo wa upitishaji wa joto 1.32 · 10 2 W/(m·K) au 0.317 cal/(cm·sec·deg); mgawo wa joto wa upanuzi wa mstari (20 °C) 7.1 · 10 -5; upinzani wa umeme (0 °C) 4.3 · 10 -8 ohm · m (4.3 · 10 -6 ohm · cm). Sodiamu ni paramagnetic, unyeti maalum wa sumaku +9.2 · 10 -6; plastiki sana na laini (kata kwa urahisi kwa kisu).

Tabia za kemikalinatiria

Uwezo wa kawaida wa electrode ya Sodiamu ni -2.74 V; Uwezo wa elektroni katika kuyeyuka -2.4 V. Mvuke wa sodiamu hupaka moto rangi ya manjano angavu. Usanidi wa elektroni za nje za atomi ni 3s 1; Katika misombo yote inayojulikana, Sodiamu ni monovalent. Shughuli yake ya kemikali ni ya juu sana. Wakati wa kuingiliana moja kwa moja na oksijeni, kulingana na hali, Na 2 O oksidi au Na 2 O 2 peroxide huundwa - vitu vya fuwele visivyo na rangi. Kwa maji, Sodiamu huunda hidroksidi NaOH na H 2; majibu yanaweza kuambatana na mlipuko. Asidi za madini huunda chumvi zinazolingana za mumunyifu katika maji na Sodiamu, hata hivyo, Sodiamu haipatikani kwa heshima na asidi ya sulfuri 98-100%.

Mwitikio wa Sodiamu na hidrojeni huanza saa 200 °C na husababisha kutengenezwa kwa hidridi ya NaH, dutu ya fuwele ya RISHAI isiyo na rangi. Sodiamu humenyuka moja kwa moja na florini na klorini hata kwa joto la kawaida, na bromini - tu inapokanzwa; hakuna mwingiliano wa moja kwa moja unaozingatiwa na iodini. Humenyuka kwa ukali na salfa, na kutengeneza sulfidi ya sodiamu; mwingiliano wa mvuke wa sodiamu na nitrojeni kwenye uwanja wa kutokwa kwa umeme kwa utulivu husababisha malezi ya nitridi Na 3 N, na kaboni saa 800-900 ° C - kwa utengenezaji wa Na. 2 C 2 carbudi.

Sodiamu hupasuka katika amonia ya kioevu (34.6 g kwa 100 g NH 3 saa 0 ° C) ili kuunda complexes ya amonia. Wakati amonia ya gesi inapitishwa kupitia Sodiamu iliyoyeyuka kwa 300-350 ° C, amini ya sodiamu NaNH 2 huundwa - dutu ya fuwele isiyo na rangi ambayo hutengana kwa urahisi na maji. Idadi kubwa ya misombo ya organosodium inajulikana, ambayo katika mali ya kemikali ni sawa na misombo ya organolithium, lakini ni bora zaidi kwao katika reactivity. Misombo ya Organosodium hutumiwa katika usanisi wa kikaboni kama mawakala wa alkylating.

Sodiamu ni sehemu ya aloi nyingi muhimu. Aloi za Na–K, zilizo na 40-90% K (kwa wingi) kwa joto la takriban 25°C, ni vimiminika vya rangi ya fedha-nyeupe ambavyo vinafanya kazi sana kemikali na vinaweza kuwaka hewani. Upitishaji wa umeme na upitishaji wa mafuta wa aloi za Na-K za kioevu ni chini kuliko maadili yanayolingana ya Na na K. Amalgamu za sodiamu hupatikana kwa urahisi kwa kuingiza Sodiamu ya metali kwenye zebaki; na maudhui ya zaidi ya 2.5% Na (kwa uzani) kwa joto la kawaida tayari ni yabisi.

Risitinatiria.

Njia kuu ya kiviwanda ya kutengeneza Sodiamu ni uwekaji umeme wa chumvi iliyoyeyuka ya NaCl iliyo na viungio KCl, NaF, CaCl 2 na nyinginezo, ambayo hupunguza kiwango cha kuyeyuka kwa chumvi hadi 575-585 °C. Umeme wa NaCl safi unaweza kusababisha upotezaji mkubwa wa Sodiamu kutokana na uvukizi, kwa kuwa viwango vya kuyeyuka vya NaCl (801 °C) na viwango vya mchemko vya Na (882.9 °C) viko karibu sana. Electrolysis inafanywa katika electrolyzers na diaphragm, cathodes ni ya chuma au shaba, anodes ni ya grafiti. Klorini huzalishwa wakati huo huo na Sodiamu. Njia ya zamani ya kupata Sodiamu ni elektrolisisi ya hidroksidi ya sodiamu iliyoyeyuka NaOH, ambayo ni ghali zaidi kuliko NaCl, lakini hutengana kielektroniki kwa joto la chini (320-330 ° C).

Maombinatiria.

Sodiamu na aloi zake hutumiwa sana kama vipozezi kwa michakato inayohitaji kupokanzwa sare katika anuwai ya 450-650 ° C - katika vali za injini za ndege na haswa katika mitambo ya nyuklia. Katika kesi ya mwisho, aloi za Na-K hutumika kama vipozezi vya chuma kioevu (vipengele vyote viwili vina sehemu ndogo ya kunyonya ya neutroni ya mafuta, kwa ghala Na 0.49); aloi hizi zina sifa ya viwango vya juu vya kuchemsha na migawo ya uhamishaji joto na haiingiliani na vifaa vya muundo. kwa joto la juu linalotengenezwa katika mitambo ya kuzalisha umeme. Kiwanja cha NaPb (10% Na kwa uzani) hutumiwa katika utengenezaji wa risasi ya tetraethyl, wakala bora zaidi wa kuzuia kugonga. Katika aloi ya msingi wa risasi (0.73% Ca, 0.58% Na na 0.04% Li) inayotumika kwa utengenezaji wa fani za axle kwa magari ya reli, Sodiamu ni nyongeza ya kuimarisha. Katika madini, Sodiamu hutumika kama wakala amilifu wa kupunguza katika utengenezaji wa metali adimu (Ti, Zr, Ta) kwa njia za metallothermic; katika awali ya kikaboni - katika athari za kupunguza, condensation, upolimishaji na wengine.

Kwa sababu ya shughuli nyingi za kemikali za Sodiamu, utunzaji wake unahitaji tahadhari. Ni hatari sana ikiwa maji yatagusana na Sodiamu, ambayo inaweza kusababisha moto na mlipuko. Macho yanapaswa kulindwa na glasi, mikono na glavu nene za mpira; Mgusano wa Sodiamu na ngozi iliyolowa au nguo huweza kusababisha michomo mikali.

-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 wa hali ya juu. Hasa, muundo wa aloi ni sodiamu 12%, potasiamu 47 %, cesium Asilimia 41 ina kiwango cha chini cha kuyeyuka cha −78 °C na imependekezwa kama giligili cha kufanya kazi kwa injini za roketi za ioni na kupoeza 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 ni moja ya madini ya alkali. Jedwali la vipengele vya kemikali huionyesha kama atomi ya kipindi cha tatu na ya kundi la kwanza.

Tabia za kimwili

Sehemu hii itachunguza sifa za sodiamu kutoka kwa mtazamo wa kimwili. Kuanza na, katika fomu yake safi ni imara ya silvery yenye luster ya metali na ugumu wa chini. Sodiamu ni laini sana kwamba inaweza kukatwa kwa urahisi kwa kisu. Kiwango myeyuko wa dutu hii ni cha chini kabisa na ni sawa na nyuzi joto sabini na tisa. Masi ya atomiki ya sodiamu pia ni ndogo, tutazungumza juu yake baadaye. Uzito wa chuma hiki ni 0.97 g/cm 3.

Tabia za kemikali za sodiamu

Kipengele hiki kina shughuli nyingi sana - kinaweza kuguswa haraka na kwa ukali na vitu vingine vingi. Pia, meza ya vipengele vya kemikali inakuwezesha kuamua thamani kama molekuli ya molar - kwa sodiamu ni ishirini na tatu. Mole moja ni kiasi cha dutu ambayo ina 6.02 x 10 hadi nguvu ya 23 ya atomi (molekuli, ikiwa dutu ni changamano). Kujua molekuli ya molar ya kipengele, unaweza kuamua ni kiasi gani mole maalum ya dutu fulani itapima. Kwa mfano, moles mbili za sodiamu zina uzito wa gramu arobaini na sita. Kama ilivyoelezwa hapo juu, chuma hiki ni mojawapo ya kemikali zinazofanya kazi zaidi; ni alkali; ipasavyo, oksidi yake inaweza kuunda alkali (besi kali).

Jinsi oksidi hutengenezwa

Dutu zote katika kundi hili, ikiwa ni pamoja na katika kesi ya sodiamu, zinaweza kupatikana kwa kuchoma nyenzo za chanzo. Hivyo, chuma humenyuka na oksijeni, ambayo inaongoza kwa malezi ya oksidi. Kwa mfano, ikiwa tunachoma moles nne za sodiamu, tutatumia mole moja ya oksijeni na kupata moles mbili za oksidi ya chuma hiki. Fomula ya oksidi ya sodiamu ni Na 2 O. Mlinganyo wa mmenyuko unaonekana kama hii: 4Na + O 2 = 2Na 2 O. Ikiwa unaongeza maji kwenye dutu inayosababisha, alkali huundwa - NaOH.

Kuchukua mole moja ya oksidi na mole moja ya maji, tunapata moles mbili za msingi. Huu hapa ni mlinganyo wa majibu haya: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH. Dutu hii pia huitwa hidroksidi ya sodiamu. Hii ni kwa sababu ya mali yake ya alkali iliyotamkwa na shughuli nyingi za kemikali. Kama asidi kali, sodiamu ya caustic humenyuka kikamilifu na chumvi za metali zisizo na kazi, misombo ya kikaboni, nk Wakati wa mwingiliano na chumvi, mmenyuko wa kubadilishana hutokea - chumvi mpya na msingi mpya huundwa. Suluhisho la hidroksidi ya sodiamu linaweza kuharibu kitambaa, karatasi, ngozi na misumari kwa urahisi, kwa hiyo inahitaji kufuata sheria za usalama wakati wa kufanya kazi nayo. Inatumika katika tasnia ya kemikali kama kichocheo, na pia katika maisha ya kila siku kama njia ya kuondoa shida ya mabomba yaliyoziba.

Athari na halojeni

Hizi ni vitu rahisi vinavyojumuisha vipengele vya kemikali ambavyo ni vya kundi la saba la meza ya mara kwa mara. Orodha yao ni pamoja na fluorine, iodini, klorini, bromini. Sodiamu ina uwezo wa kuitikia pamoja na zote, na kutengeneza misombo kama vile kloridi ya sodiamu/bromidi/iodidi/floridi. Ili kutekeleza majibu, unahitaji kuchukua moles mbili za chuma katika swali na kuongeza mole moja ya fluorine ndani yake. Matokeo yake, tunapata fluoride ya sodiamu kwa kiasi cha moles mbili. Mchakato huu unaweza kuandikwa kama mlinganyo: Na + F 2 = 2NaF. Fluoridi ya sodiamu tuliyopata hutumiwa katika uzalishaji wa dawa za meno za kupambana na caries, pamoja na sabuni kwa nyuso mbalimbali. Vile vile, kwa kuongeza klorini, unaweza kupata (chumvi ya jikoni), iodidi ya sodiamu, ambayo hutumiwa katika utengenezaji wa taa za chuma za halide, bromidi ya sodiamu, inayotumiwa kama dawa ya neuroses, usingizi, hysteria na matatizo mengine ya mfumo wa neva.

Pamoja na vitu vingine rahisi

Athari za sodiamu na fosforasi, sulfuri (sulfuri), na kaboni (kaboni) pia inawezekana. Aina hii ya mwingiliano wa kemikali inaweza kufanyika tu ikiwa hali maalum zinaundwa kwa namna ya joto la juu. Kwa hivyo, mmenyuko wa nyongeza hutokea. Kwa msaada wake, unaweza kupata vitu kama vile phosfidi ya sodiamu, sulfidi ya sodiamu, carbudi ya sodiamu.

Mfano ni nyongeza ya atomi za chuma fulani kwa atomi za fosforasi. Ikiwa unachukua moles tatu za chuma katika swali na mole moja ya sehemu ya pili, kisha uwape joto, unapata mole moja ya phosfidi ya sodiamu. Mwitikio huu unaweza kuandikwa kwa namna ya mlinganyo ufuatao: 3Na + P = Na 3 P. Kwa kuongeza, sodiamu inaweza kukabiliana na nitrojeni pamoja na hidrojeni. Katika kesi ya kwanza, nitridi ya chuma hiki huundwa, kwa pili - hidridi. Mifano ni pamoja na milinganyo ya kemikali ifuatayo: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + H2 = 2NaH. Uingiliano wa kwanza unahitaji kutokwa kwa umeme, pili inahitaji joto la juu.

Athari na asidi

Sifa za sodiamu haziishii na zile rahisi. Metali hii pia humenyuka pamoja na asidi zote. Kama matokeo ya mwingiliano kama huo wa kemikali, hidrojeni pia huundwa. Kwa mfano, wakati chuma katika swali humenyuka na asidi hidrokloriki, chumvi ya jikoni na hidrojeni huundwa, ambayo hupuka. Mwitikio huu unaweza kuonyeshwa kwa kutumia mlingano wa majibu: Na + HCl = NaCl + H 2. Aina hii ya mwingiliano wa kemikali inaitwa mmenyuko wa badala. Ukitumia, unaweza pia kupata chumvi kama vile fosfati, nitrate, nitriti, salfati, salfati, na kabonati ya sodiamu.

Kuingiliana na chumvi

Sodiamu humenyuka pamoja na chumvi za metali zote isipokuwa potasiamu na kalsiamu (zinafanya kazi zaidi kemikali kuliko kipengele kinachohusika). Katika kesi hii, kama katika uliopita, majibu ya badala hutokea. Atomu za chuma husika huchukua nafasi ya atomi za metali dhaifu zaidi ya kemikali. Kwa hivyo, kwa kuchanganya moles mbili za sodiamu na mole moja ya nitrati ya magnesiamu, tunapata moles mbili, pamoja na magnesiamu safi - mole moja. Mlinganyo wa mmenyuko huu unaweza kuandikwa kama ifuatavyo: 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg. Kutumia kanuni hiyo hiyo, chumvi nyingi za sodiamu zinaweza kupatikana. Njia hii pia inaweza kutumika kupata metali kutoka kwa chumvi zao.

Ni nini hufanyika ikiwa unaongeza maji kwa sodiamu?

Hii labda ni moja ya vitu vya kawaida kwenye sayari. Na chuma kinachohusika pia kina uwezo wa kuingia kwenye mwingiliano wa kemikali nayo. Katika kesi hii, sodiamu ya caustic, au hidroksidi ya sodiamu, tayari kujadiliwa hapo juu, huundwa.

Ili kutekeleza majibu kama haya, utahitaji kuchukua moles mbili za sodiamu, kuongeza maji ndani yake, pia kwa kiasi cha moles mbili, na matokeo yake tunapata moles mbili za hidroksidi na mole moja ya hidrojeni, ambayo hutolewa ndani. fomu ya gesi yenye harufu kali.

Sodiamu na athari zake kwa viumbe

Baada ya kuchunguza chuma hiki kutoka kwa mtazamo wa kemikali, hebu tuendelee kwenye sifa za kibaolojia za sodiamu. Ni moja ya vipengele muhimu vya microelements. Kwanza kabisa, ni moja ya vipengele vya seli ya wanyama. Hapa hufanya kazi muhimu: pamoja na potasiamu, inasaidia, inashiriki katika malezi na uenezi wa msukumo wa ujasiri kati ya seli, na ni kipengele muhimu cha kemikali kwa michakato ya osmotic (ambayo ni muhimu, kwa mfano, kwa utendaji wa seli za figo). Kwa kuongeza, sodiamu inawajibika kwa usawa wa maji-chumvi ya seli. Pia, bila kipengele hiki cha kemikali, usafiri wa glucose kupitia damu, ambayo ni muhimu sana kwa utendaji wa ubongo, haiwezekani. Metali hii pia inashiriki katika mchakato wa contraction ya misuli.

Microelement hii haihitajiki tu kwa wanyama - sodiamu katika mwili wa mimea pia hufanya kazi muhimu: inashiriki katika mchakato wa photosynthesis, kusaidia kusafirisha wanga, na pia ni muhimu kwa kifungu cha vitu vya kikaboni na isokaboni kupitia utando.

Kuzidi na upungufu wa sodiamu

Ulaji wa chumvi kupita kiasi kwa muda mrefu unaweza kusababisha kuongezeka kwa kiwango cha kipengele hiki cha kemikali katika mwili. Dalili za sodiamu ya ziada zinaweza kujumuisha ongezeko la joto la mwili, uvimbe, kuongezeka kwa msisimko wa neva, na kazi ya figo iliyoharibika. Ikiwa dalili hizo zinaonekana, unahitaji kuondoa chumvi la meza na vyakula vyenye mengi ya chuma hiki kutoka kwenye mlo wako (orodha itatolewa hapa chini), na kisha mara moja wasiliana na daktari. Kupunguza maudhui ya sodiamu katika mwili pia husababisha dalili zisizofurahi na kutofanya kazi kwa chombo. Kipengele hiki cha kemikali kinaweza kuosha wakati wa kuchukua diuretics kwa muda mrefu au wakati wa kunywa maji yaliyotakaswa tu (yaliyosafishwa), na kuongezeka kwa jasho na upungufu wa maji mwilini. Dalili za upungufu wa sodiamu ni kiu, ngozi kavu na utando wa mucous, kutapika na kichefuchefu, hamu mbaya, fahamu na kutojali, tachycardia na kukoma kwa utendaji mzuri wa figo.

Vyakula vyenye Sodiamu kwa wingi

Ili kuepuka maudhui ya juu sana au ya chini sana ya kipengele cha kemikali katika swali katika mwili, unahitaji kujua ni chakula gani kina zaidi yake. Kwanza kabisa, hii ni chumvi ya jikoni iliyotajwa hapo juu. Inajumuisha asilimia arobaini ya sodiamu. Inaweza pia kuwa chumvi bahari. Aidha, chuma hiki kinapatikana katika soya na mchuzi wa soya. Kiasi kikubwa cha sodiamu hupatikana katika dagaa. Hizi ni mwani, aina nyingi za samaki, shrimp, pweza, nyama ya kaa, caviar, crayfish, nk. Maudhui ya sodiamu ndani yao ni kutokana na ukweli kwamba viumbe hawa wanaishi katika mazingira ya chumvi na mkusanyiko mkubwa wa chumvi za metali mbalimbali muhimu. kwa utendaji wa kawaida wa mwili.

Matumizi ya chuma hiki na baadhi ya misombo yake

Matumizi ya sodiamu katika tasnia ni mengi sana. Awali ya yote, dutu hii hutumiwa katika sekta ya kemikali. Hapa inahitajika kupata vitu kama vile hidroksidi ya chuma inayohusika, fluoride yake, sulfati na nitrati. Kwa kuongeza, hutumiwa kama wakala wa kupunguza nguvu ili kutenganisha metali safi kutoka kwa chumvi zao. Kuna sodiamu maalum ya kiufundi iliyokusudiwa kutumika kwa madhumuni kama haya. Mali yake yameandikwa katika GOST 3273-75. Kwa sababu ya mali ya kupunguza nguvu iliyotajwa hapo juu, sodiamu hutumiwa sana katika madini.

Kipengele hiki cha kemikali pia hupata matumizi yake katika tasnia ya dawa, ambapo inahitajika mara nyingi kupata bromidi yake, ambayo ni moja wapo ya sehemu kuu za sedative nyingi na dawamfadhaiko. Aidha, sodiamu inaweza kutumika katika utengenezaji wa taa za kutokwa kwa gesi - hizi zitakuwa vyanzo vya mwanga mkali wa njano. Mchanganyiko wa kemikali kama vile sodium chlorate (NaClO 3) huharibu mimea michanga, kwa hivyo hutumiwa kuiondoa kwenye njia za reli ili kuizuia isikue sana. Sianidi ya sodiamu inatumika sana katika tasnia ya madini ya dhahabu. Kwa msaada wake, chuma hiki kinapatikana kutoka kwa miamba.

Je, unapataje sodiamu?

Njia ya kawaida ni mmenyuko wa carbonate ya chuma katika swali na kaboni. Ili kufanya hivyo, ni muhimu joto vitu viwili vilivyoainishwa kwa joto la digrii elfu moja za Celsius. Matokeo yake, misombo miwili ya kemikali huundwa: sodiamu na mafusho. Wakati moles moja ya carbonate ya sodiamu humenyuka na moles mbili za kaboni, moles mbili za chuma zinazohitajika na moles tatu za monoxide ya kaboni hupatikana. Mlinganyo wa majibu hapo juu unaweza kuandikwa kama ifuatavyo: NaCO 3 + 2C = 2Na + 3CO. Vivyo hivyo, kipengele hiki cha kemikali kinaweza kupatikana kutoka kwa misombo yake mingine.

Athari za ubora

Uwepo wa sodiamu+, kama cations au anions nyingine yoyote, inaweza kutambuliwa na udanganyifu maalum wa kemikali. Mmenyuko wa ubora kwa ioni ya sodiamu ni mwako - ikiwa iko, moto utakuwa na rangi ya njano.

Sehemu ya kemikali inayozungumziwa inaweza kupatikana wapi katika maumbile?

Kwanza, kama ilivyotajwa tayari, ni moja wapo ya sehemu ya seli za wanyama na mimea. Pia, ukolezi wake wa juu unazingatiwa katika maji ya bahari. Aidha, sodiamu ni sehemu ya baadhi ya madini. Hii, kwa mfano, ni sylvinite, formula yake ni NaCl. KCl, pamoja na carnallite, fomula yake ambayo ni KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Ya kwanza ina muundo tofauti na sehemu za rangi nyingi zinazopishana; rangi yake inaweza kujumuisha machungwa, nyekundu, bluu na nyekundu. Madini hii ni mumunyifu kabisa katika maji. Carnallite, kulingana na mahali pa malezi na uchafu, inaweza pia kuwa na rangi tofauti. Inaweza kuwa nyekundu, njano, nyeupe, rangi ya bluu, na pia uwazi. Ina mwanga hafifu na miale ya mwanga imerudiwa kwa nguvu ndani yake. Madini haya mawili hutumika kama malighafi kwa utengenezaji wa metali ambazo ni sehemu ya muundo wao: sodiamu, potasiamu, magnesiamu.

Wanasayansi wanaamini kwamba chuma ambacho tumechunguza katika makala hii ni mojawapo ya kawaida zaidi katika asili, kwa kuwa hufanya asilimia mbili na nusu katika ukanda wa dunia.

Sodiamu na misombo yake imejulikana kwa watu tangu nyakati za kale. Pengine kiwanja maarufu na kinachojulikana zaidi ni kloridi ya sodiamu, inayojulikana zaidi kama chumvi ya meza. Chumvi ya meza ni sehemu muhimu ya karibu sahani yoyote. Kulingana na wanasayansi, watu walianza kula chumvi ya meza miaka elfu kadhaa iliyopita.

Kiwanja kingine maarufu ni sodium carbonate. Kabonati ya sodiamu ni soda ya kawaida ambayo inauzwa katika duka lolote. Dutu hii pia imekuwa ikitumiwa na watu tangu nyakati za zamani kama sabuni. Kwa hivyo, watu wamefunuliwa na sodiamu na misombo yake kila siku kwa makumi na mamia ya miaka. Sodiamu humenyuka kwa urahisi pamoja na vipengele vya metali na visivyo vya metali, na kutengeneza aloi na misombo inayotumika sana katika tasnia. Hebu tuchunguze kwa undani mali na sifa za chuma hiki.

Tabia za sodiamu

Tabia za kimwili

Sodiamu ni chuma laini, chenye ductile ambacho kinaweza kukatwa kwa urahisi sana kwa kisu. Ina rangi ya silvery-nyeupe na sheen ya metali ya tabia. Chuma hufanya joto na umeme vizuri. Atomi za sodiamu zimeunganishwa na dhamana ya chuma.

Tabia za kemikali

Wakati wa kukabiliana na vipengele vingine vya kemikali, atomi za sodiamu hutoa kwa urahisi elektroni za valence. Katika kesi hii, atomi za sodiamu hubadilika kuwa ioni na chaji chanya.

• Sodiamu oksidi haraka sana katika hewa wazi. Ndiyo maana chuma kawaida huhifadhiwa kwenye mafuta ya taa.
• Inapochomwa katika oksijeni, huunda peroksidi ya sodiamu ya kiwanja (Na 2 O 2)
• Inapokanzwa, Sodiamu humenyuka pamoja na hidrojeni kutengeneza hidridi (2NaH)
• Sodiamu humenyuka kwa urahisi kabisa na zisizo za metali kama vile salfa, porcelaini na zingine.
• Sodiamu pia ina uwezo wa kukabiliana na metali. Hii inazalisha aloi mbalimbali ambazo hutumiwa sana katika viwanda na viwanda.
• Sodiamu humenyuka kwa ukali ikiwa na maji.

Kupata sodiamu katika asili

Sodiamu iko katika nafasi ya saba kwenye orodha ya vitu vinavyojulikana zaidi Duniani. Sodiamu pia ni chuma cha tano cha kawaida. Miongoni mwa metali, metali pekee zinazopatikana mara nyingi zaidi kuliko sodiamu ni alumini, chuma, kalsiamu na magnesiamu.

Sodiamu haitokei katika asili katika hali yake safi. Sababu ya hii ni shughuli kubwa ya kemikali ya sodiamu. Kipengele hiki hutokea kwa asili kama kloridi, carbonate, nitrate, sulfate na chumvi nyingine.

Sodiamu inapatikana wapi katika asili?

Kwanza, maudhui ya juu ya sodiamu yanarekodiwa kwenye ukoko wa dunia. Uwiano wa dutu hii ni takriban 2.6%.

Pili, sodiamu na misombo yake hupatikana kwa wingi katika maeneo ambayo bahari za kale zilivukiza.

Mahali pengine ambapo sodiamu na misombo yake hujilimbikiza ni maji ya bahari. Wanasayansi wamehesabu kuwa chumvi yote iliyo katika Bahari ya Dunia ni takriban kilomita za ujazo milioni 19.

Sodiamu pia hupatikana kwa kiasi kidogo katika viumbe hai. Wakati huo huo, maudhui ya sodiamu katika wanyama ni ya juu kidogo kuliko mimea. Ioni za sodiamu katika viumbe hai hufanya kazi muhimu: huwezesha uhamisho wa msukumo wa ujasiri.

Matumizi ya sodiamu katika tasnia

Sodiamu hutumiwa sana katika viwanda vingi: kemikali, metallurgiska, nyuklia, chakula, mwanga na viwanda vingine.

Katika tasnia ya kemikali, sodiamu hutumiwa kutengeneza sabuni na bidhaa za kusafisha, mbolea na antiseptics.

Katika madini, sodiamu hutumiwa katika mchakato wa kuzalisha vitu vingine kama vile thoriamu, urani, titani, zirconium na misombo mingine. Sodiamu hufanya kama wakala wa kupunguza katika athari kama hizo.

Sodiamu pia hutumiwa sana katika nishati ya nyuklia. Sodiamu na aloi zake hutumiwa kama baridi.

Katika tasnia nyepesi, sodiamu hutumiwa sana kwa usindikaji wa ngozi.

Sodiamu ni nyenzo muhimu katika tasnia ya chakula. Kloridi ya sodiamu, inayojulikana zaidi kama chumvi ya meza, labda ni nyongeza ya kawaida ya chakula, bila ambayo sahani yoyote haiwezi kutayarishwa.

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 wakaaji 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 unaonyeshwa 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 za sodiamu

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