Insha
katika kemia
Somo : Potasiamu na sodiamu.
Imekamilika :
Mwanafunzi wa darasa la 11
Shule 71
Sivakov Nikolay
Saint Petersburg
2001
Maudhui
1. Historia ya potasiamu na sodiamu. 32. Sodiamu na potasiamu katika asili. 5
3. Maandalizi na matumizi ya sodiamu na potasiamu. 6
4. Tabia za kimwili. Tabia za kemikali. 7
5. Alkali za caustic. 8
6. Chumvi za sodiamu na potasiamu. 10
7. Orodha ya marejeleo 11
Kutoka kwa historia ya potasiamu na sodiamu.
Jina "sodiamu" (Kiingereza na Kifaransa: Sodiamu, Kijerumani: Natrium) linatokana na neno la kale, ya kawaida nchini Misri, kati ya Wagiriki wa kale (vixpov) na Warumi. Inapatikana katika Pliny (Nitron) na waandishi wengine wa kale na inalingana na neter ya Kiebrania. KATIKA Misri ya kale natron, au nitron, kwa ujumla iliitwa alkali iliyopatikana sio tu kutoka kwa maziwa ya asili ya soda, bali pia kutoka kwa majivu ya mimea. Ilitumika kwa kuosha, kutengenezea glazes, na kukamua maiti. Katika Zama za Kati, jina la nitron (nitron, natron, nataron), pamoja na boroni (baurach), pia lilitumika kwa saltpeter (Nitrum). Wataalamu wa alkemia wa Kiarabu waliita alkali alkali. Pamoja na ugunduzi wa baruti huko Uropa, chumvi ya chumvi (Sal Petrae) ilianza kutofautishwa kabisa na alkali, na katika karne ya 17. ambayo tayari imetofautishwa kati ya alkali zisizo tete, au zisizohamishika, na alkali tete (alkali tete). Wakati huo huo, tofauti ilianzishwa kati ya mboga (Alkali fixum vegetabile - potashi) na alkali ya madini (Alkali fixum minerale - soda). KATIKA marehemu XVIII V. Klaproth alianzisha jina la natron (Natron) kwa alkali ya madini, au soda, na kwa alkali ya mboga - potasiamu (Kali), Lavoisier hakuweka alkali kwenye "Jedwali" miili rahisi", ikionyesha kwa dokezo kwake kwamba hii labda ni vitu tata, ambayo siku moja itaharibika. Hakika, mwaka wa 1807 Davy, kwa electrolysis ya alkali yenye unyevu kidogo, alipata metali za bure - potasiamu na sodiamu, akiwaita potasiamu na sodiamu. KATIKA mwaka ujao Gilbert, mchapishaji wa Annals of Fizikia maarufu, alipendekeza kuziita metali hizo mpya potasiamu na sodiamu (Natronium); Berzelius alifupisha jina la familia kwa "sodiamu" (Natrium). KATIKA mapema XIX V. nchini Urusi sodiamu iliitwa sodia (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824); Strakhov alipendekeza jina sod (1825). Chumvi za sodiamu ziliitwa, kwa mfano, sulfate ya soda, soda hidrokloric, na wakati huo huo soda ya asetiki (Dvigubsky, 1828). Hess, akifuata mfano wa Berzelius, alianzisha jina la sodiamu.
Potasiamu (Potasiamu ya Kiingereza, Potasiamu ya Kifaransa, Kalium ya Kijerumani) iligunduliwa mwaka wa 1807 na Davy, ambaye alifanya electrolysis ya potasiamu ya caustic imara, yenye unyevu kidogo. Davy aliita chuma kipya Potasiamu, lakini jina hili halikushikamana. Godfather chuma kiligeuka kuwa Gilbert, mchapishaji maarufu wa gazeti "Annalen de Physik", ambaye alipendekeza jina "potasiamu"; ilipitishwa nchini Ujerumani na Urusi. Majina yote mawili yanatokana na maneno ambayo yalitumiwa muda mrefu kabla ya ugunduzi wa chuma cha potasiamu. Neno potasiamu linatokana na neno potashi, ambalo pengine lilionekana katika karne ya 16. Inapatikana huko Van Helmont katika nusu ya pili ya karne ya 17. hutumika sana kama jina la bidhaa ya kibiashara - potashi - nchini Urusi, Uingereza na Uholanzi. Ilitafsiriwa kwa Kirusi, neno potashe linamaanisha "jivu la sufuria au majivu yaliyochemshwa kwenye sufuria"; katika karne za XVI-XVII. potashi ilipatikana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa majivu ya kuni, ambayo yalipikwa kwenye boilers kubwa. Potashi ilitumiwa kuandaa hasa lita (iliyotakaswa) chumvi, ambayo ilitumiwa kufanya baruti. Hasa potashi nyingi zilitolewa nchini Urusi, katika misitu karibu na Arzamas na Ardatov katika viwanda vya rununu (Maidans) ambavyo vilikuwa vya jamaa wa Tsar Alexei Mikhailovich, kijana wa karibu B.I. Morozov. Kuhusu neno potasiamu, linatokana na neno la Kiarabu alkali (vitu vya alkali). Katika Zama za Kati, alkali, au, kama walivyosema wakati huo, chumvi za alkali, walikuwa karibu kutofautishwa na kila mmoja na waliitwa kwa majina yaliyokuwa nayo thamani sawa: natron, borax, varek, n.k Neno kali (qila) lilipatikana karibu 850 kati ya waandishi wa Kiarabu, kisha neno Qali (al-Qali) lilianza kutumika, ambalo lilimaanisha bidhaa iliyopatikana kutoka kwa majivu ya mimea fulani, maneno yanahusishwa Kiarabu qiljin au qaljan (ash) na qalaj (kuchoma). Katika enzi ya atrochemistry, alkali ilianza kugawanywa kuwa "fasta" na "tete". Katika karne ya 17 kuna majina alkali fixum minerale (madini fasta alkali au hidroksidi ya sodiamu), kurekebisha alkali. mboga (mboga ya alkali au potashi na caustic potassium), pamoja na alkali tete (alkali tete au NH 3 ) Nyeusi ilianzisha tofauti kati ya caustic na laini, au kaboni, alkali. Alkali haionekani kwenye Jedwali la Miili Rahisi, lakini katika barua kwenye jedwali Lavoisier inaonyesha kuwa alkali zisizohamishika (potashi na soda) labda ni vitu ngumu, ingawa asili yao. vipengele bado haijasomwa. Katika fasihi ya kemikali ya Kirusi ya robo ya kwanza ya karne ya 19. potasiamu iliitwa potasiamu (Soloviev, 1824), potashi (Strakhovy, 1825), potashi (Shcheglov, 1830); katika "Duka la Dvigubsky" tayari mwaka wa 1828, pamoja na jina la potashi (potash sulfate), jina la potasiamu (potasiamu ya caustic, potasiamu ya chumvi, nk) hupatikana. Jina la potasiamu lilikubaliwa kwa ujumla baada ya kuchapishwa kwa kitabu cha kiada cha Hess.
Sodiamu na potasiamu.
Metali za alkali hazipatikani kwa fomu ya bure katika asili. Sodiamu na potasiamu hupatikana katika misombo mbalimbali. Muhimu zaidi ni kiwanja cha sodiamu na klorini NaCl , ambayo huunda amana chumvi ya mwamba(Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk, nk.) Kloridi ya sodiamu pia iko kwenye maji ya bahari na chemchemi za chumvi. Kwa kawaida, tabaka za juu za amana zina chumvi za potasiamu. Ziko katika maji ya bahari, lakini kwa kiasi kidogo zaidi kuliko chumvi za sodiamu. Hifadhi kubwa zaidi ulimwenguni ya chumvi ya potasiamu iko katika Urals karibu na Solikamsk (madini ya sylvinite. NaCl * KCl * MgCl * 6H 2 O). Amana kubwa ya chumvi ya potasiamu imechunguzwa na kutumiwa huko Belarusi (Soligorsk).
Sodiamu na potasiamu ni kati ya vipengele vya kawaida. Maudhui ya sodiamu ndani ukoko wa dunia ni 2.64%, potasiamu - 2.6%.
Maandalizi na matumizi ya sodiamu na potasiamu.
Sodiamu huzalishwa na electrolysis ya kloridi ya sodiamu iliyoyeyuka au hidroksidi ya sodiamu. Wakati wa electrolysis ya kuyeyuka NaCl sodiamu hutolewa kwenye cathode:
Na + + e - = Na
Na kwenye anode kuna klorini:
2Cl – 2e - = Cl 2
Wakati wa electrolysis ya kuyeyuka NaOH sodiamu hutolewa kwenye cathode (mlinganyo wa majibu umepewa hapo juu), na maji na oksijeni hutolewa kwenye anode.:
4 OH - -- 4e - = 2H 2 O + O 2
Kutokana na gharama kubwa ya hidroksidi ya sodiamu, kuu mbinu ya kisasa sodiamu huzalishwa na electrolysis ya kuyeyuka NaCl.
Potasiamu pia inaweza kupatikana kwa electrolysis ya kuyeyuka KCl na KOH. Hata hivyo, njia hii ya kupata potasiamu haijapata matumizi mengi kutokana na matatizo ya kiufundi(pato la chini la sasa, ugumu katika kuhakikisha usalama). Kisasa uzalishaji viwandani potasiamu inategemea athari zifuatazo:
KCl + Na NaCl + K (a)
KOH + Na NaOH + K (b)
Kwa njia (a), mvuke wa sodiamu hupitishwa kupitia kloridi ya potasiamu iliyoyeyuka kwa 800 0 C, na mivuke ya potasiamu iliyotolewa huganda. Kwa njia (b), mwingiliano kati ya hidroksidi ya potasiamu iliyoyeyuka na sodiamu ya kioevu hufanywa kwa kulinganisha kwa 440. 0 C katika safu wima ya majibu ya nikeli.
Kwa kutumia njia zile zile, aloi ya potasiamu na sodiamu hutengenezwa, ambayo hutumika kama kipozaji cha chuma kioevu katika vinu vya nyuklia.
Aloi ya potasiamu na sodiamu pia hutumiwa kama wakala wa kupunguza katika utengenezaji wa titani.
Potasiamu na misombo yake hutumiwa sana katika viwanda mbalimbali mashamba. Peroxide ya kipengele Nambari 19 ni muhimu katika uzalishaji wa rangi fulani, katika hidrolisisi ya wanga, katika uzalishaji wa bunduki, na katika blekning ya vitambaa. Upyaji wa hewa ndani vyombo vya anga Na manowari hufanywa kwa kutumia peroksidi sawa za sodiamu na potasiamu. Huwezi kutengeneza sabuni bila alkali ya caustic. Zaidi ya hayo, vyoo bora vya kioevu, pamoja na darasa maalum za matibabu, hupatikana kwa kutumia potasiamu ya caustic. Potash ndani kiasi kikubwa huenda kwa uzalishaji wa kioo.
Tabia za kimwili.
Kwa sababu katika atomi madini ya alkali elektroni moja ya nje iko katika obiti 4 au zaidi zilizo wazi, na nishati ya ionization ya atomi ni ya chini, kisha dhamana ya metali hutokea kati ya atomi za chuma. Kwa dutu iliyo na dhamana ya chuma tabia kuangaza kwa metali, ductility, softness, conductivity nzuri ya umeme na conductivity ya mafuta. Potasiamu na sodiamu zina mali hizi.
Sodiamu na potasiamu ni metali nyeupe-fedha, wiani wa zamani ni 0.97 g/cm 3, pili - 0.86 g / cm 3 , laini sana, rahisi kukata kwa kisu.
Sodiamu ya asili ina isotopu moja , potasiamu - kutoka mbili isotopu imara (0.01%). Matumizi ya utafiti isotopu za mionzi kupatikana kwa njia ya bandia:, na.
Tabia za kemikali.
Atomi za sodiamu na potasiamu saa mwingiliano wa kemikali kuacha kwa urahisi elektroni za valence, kuwa ioni zenye chaji:Na+ na K+ . Metali zote mbili ni mawakala wa kupunguza nguvu.
Katika hewa, sodiamu na potasiamu huongeza oksidi haraka, hivyo huhifadhiwa chini ya safu ya mafuta ya taa. Wanaingiliana kwa urahisi na nyingi zisizo za metali - halojeni, sulfuri, fosforasi, nk Wanaitikia kwa ukali na maji. Inapokanzwa, huunda hidridi na hidrojeni NaH, KH. Hidridi za metali hutenganishwa kwa urahisi na maji ili kuunda alkali na hidrojeni inayolingana:
NaH + H 2 O = NaOH + H 2
Wakati sodiamu inapoungua kwa oksijeni ya ziada, peroxide ya sodiamu huundwa Na2O2 , ambayo huingiliana na mvua kaboni dioksidi hewa, ikitoa oksijeni:
2 Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Mwitikio huu ndio msingi wa matumizi ya peroksidi ya sodiamu kutoa oksijeni katika manowari na kwa kuzaliwa upya kwa hewa katika nafasi zilizofungwa.
Alkali ya Caustic.
Caustic alkali ni hidroksidi ambazo huyeyuka sana katika maji. Muhimu zaidi wao NaOH na KOH.
Hidroksidi ya sodiamu na hidroksidi ya potasiamu - nyeupe, opaque, imara vitu vya fuwele. Wao hupasuka vizuri katika maji, ikitoa kiasi kikubwa cha joto. Katika ufumbuzi wa maji ni karibu kutengana kabisa na ni alkali kali. Wanaonyesha mali yote ya besi.
Hidroksidi imara sodiamu na potasiamu na miyeyusho yao ya maji huchukua monoksidi kaboni(IV):
NaOH + CO 2 = NaHCO 3
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
au kwa namna nyingine:
OH - + CO 2 = HCO
2OH - + CO 2 = CO + H 2 O
Imara katika hewa NaOH na KOH kunyonya unyevu, kwa sababu ambayo hutumiwa kama dehumidifiers ya gesi.
Katika tasnia, hidroksidi ya sodiamu na hidroksidi ya potasiamu hupatikana kwa electrolysis ya suluhisho zilizojilimbikizia, mtawaliwa. NaCl na KCl. Katika kesi hii, klorini na hidrojeni huzalishwa wakati huo huo. Cathode ni mesh ya chuma, anode ni grafiti.
Mzunguko wa umeme (kwa mfano KCl ) inapaswa kuwasilishwa kama ifuatavyo: KCl hujitenga kabisa katika ions K + na Cl -. Wakati wa kupita mkondo wa umeme ions inakaribia cathode K+ , kwa anode - ioni za kloridi Cl - . Potasiamu kati ya zile za kawaida uwezo wa electrode iko kabla ya alumini, na ioni zake hupunguzwa (ambatisha elektroni) ngumu zaidi kuliko molekuli za maji. Ioni za hidrojeni H+ kidogo sana katika suluhisho. Kwa hiyo, molekuli za maji hutolewa kwenye cathode, ikitoa hidrojeni ya molekuli :
2 H 2 O + 2e - = H 2 + 2OH -
Ioni za kloridi ndani suluhisho la kujilimbikizia toa elektroni (oxidize) kwa urahisi zaidi kuliko molekuli za maji, kwa hivyo ioni za kloridi hutolewa kwenye anode.:
2 Cl - – 2e - = Cl 2
Mlinganyo wa jumla electrolysis ya suluhisho katika fomu ya ionic:
2 Cl - – 2e - = Cl 2 1
2H 2 O+2e - =H 2 +2OH - 1
2Cl - + 2H 2 O electrolysis H 2 + 2OH - + Cl 2
2KCl + 2H2O electrolysis H2 + 2KOH + Cl2
Electrolysis ya suluhisho inaendelea sawa. NaCl. Suluhisho lililo na NaOH na NaCl , inakabiliwa na uvukizi, kama matokeo ya ambayo kloridi ya sodiamu inapita (ina umumunyifu wa chini sana na hubadilika kidogo na joto), ambayo hutenganishwa na kutumika kwa electrolysis zaidi. Hidroksidi ya sodiamu huzalishwa kwa kiasi kikubwa sana. Ni moja ya bidhaa muhimu zaidi za kuu sekta ya kemikali. Inatumika kwa utakaso wa bidhaa za petroli - petroli na mafuta ya taa, kwa ajili ya uzalishaji wa sabuni, hariri ya bandia, karatasi, katika nguo, ngozi, viwanda vya kemikali, na pia katika maisha ya kila siku (caustic soda, caustic soda).
Bidhaa ya gharama kubwa zaidi, hidroksidi ya potasiamu, hutumiwa mara kwa mara kuliko NaOH.
Chumvi za sodiamu na potasiamu.
Sodiamu huunda chumvi na asidi zote. Takriban chumvi zake zote huyeyuka katika maji. Muhimu zaidi wao ni kloridi ya sodiamu ( chumvi), soda na sulfate ya sodiamu.
Kloridi ya sodiamu NaCl - kitoweo kinachohitajika kwa chakula, kinachotumika kwa makopo bidhaa za chakula, na pia hutumika kama malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa hidroksidi ya sodiamu, klorini, ya asidi hidrokloriki soda, nk.
Sulfate ya sodiamu Na2SO4 kutumika katika uzalishaji wa soda na kioo. Kutoka ufumbuzi wa maji hidrati ya decahydrate hung'aa Na 2 SO 4 * 10H 2 O , inayoitwa chumvi ya Glauber. Chumvi ya Glauber hutumiwa katika dawa kama laxative. Chumvi za sodiamu (ioni za sodiamu) hupaka rangi kwenye moto wa burner njano. Hii ni njia nyeti sana ya kugundua sodiamu katika misombo.
Chumvi ya potasiamu hutumiwa hasa kama mbolea ya potashi. Chumvi za potasiamu (ioni za potasiamu) hupaka rangi kwenye kichoma moto zambarau. Hata hivyo, mbele ya kiasi cha dakika hata cha misombo ya sodiamu, rangi ya violet imefungwa na njano. Katika kesi hii, inaweza kuonekana kupitia kioo cha bluu, ambacho kinachukua mionzi ya njano.
Orodha ya fasihi iliyotumika.
“Misingi kemia ya jumla ” . Yu.D. Tretyakov, Yu.G. Metlin. Moscow “ Elimu ” 1980
“Mwongozo juu ya kemia kwa waombaji kwa vyuo vikuu ” . G.P. Khomchenko. 1976
Insha
katika kemia
Somo : Potasiamu na sodiamu.
Imekamilika :
Mwanafunzi wa darasa la 11
Shule 71
Sivakov Nikolay
Saint Petersburg
1. Historia ya potasiamu na sodiamu. 3
2. Sodiamu na potasiamu katika asili. 5
3. Maandalizi na matumizi ya sodiamu na potasiamu. 6
4. Tabia za kimwili. Tabia za kemikali. 7
5. Alkali za caustic. 8
6. Chumvi za sodiamu na potasiamu. 10
7. Orodha ya marejeleo 11
Kutoka kwa historia ya potasiamu na sodiamu.
Jina "sodiamu" (Sodium ya Kiingereza na Kifaransa, Natrium ya Kijerumani) linatokana na neno la kale la kawaida nchini Misri, kati ya Wagiriki wa kale (vixpov) na Warumi. Inapatikana katika Pliny (Nitron) na waandishi wengine wa kale na inalingana na neter ya Kiebrania. Katika Misri ya kale, natron, au nitron, kwa ujumla iliitwa alkali iliyopatikana sio tu kutoka kwa maziwa ya asili ya soda, bali pia kutoka kwa majivu ya mimea. Ilitumika kwa kuosha, kutengenezea glazes, na kukamua maiti. Katika Zama za Kati, jina la nitron (nitron, natron, nataron), pamoja na boroni (baurach), pia lilitumika kwa saltpeter (Nitrum). Wataalamu wa alkemia wa Kiarabu waliita alkali alkali. Pamoja na ugunduzi wa baruti huko Uropa, chumvi ya chumvi (Sal Petrae) ilianza kutofautishwa kabisa na alkali, na katika karne ya 17. ambayo tayari imetofautishwa kati ya alkali zisizo tete, au zisizohamishika, na alkali tete (alkali tete). Wakati huo huo, tofauti ilianzishwa kati ya mboga (Alkali fixum vegetabile - potashi) na alkali ya madini (Alkali fixum minerale - soda). Mwishoni mwa karne ya 18. Klaproth alianzisha jina la natron, au soda, kwa alkali ya madini na kwa alkali ya mboga - potasiamu (Kali), Lavoisier hakuweka alkali kwenye "Jedwali la Miili Rahisi", akionyesha katika barua yake kwamba hizi labda ni vitu tata. kwamba mara moja Siku moja zitaharibika. Hakika, mwaka wa 1807 Davy, kwa electrolysis ya alkali yenye unyevu kidogo, alipata metali za bure - potasiamu na sodiamu, akiwaita potasiamu na sodiamu. Mwaka uliofuata, Gilbert, mchapishaji wa Annals of Fizikia maarufu, alipendekeza kuziita metali hizo mpya potasiamu na sodiamu (Natronium); Berzelius alifupisha jina la mwisho kuwa "sodiamu" (Natrium). Mwanzoni mwa karne ya 19. nchini Urusi sodiamu iliitwa sodia (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824); Strakhov alipendekeza jina sod (1825). Chumvi za sodiamu ziliitwa, kwa mfano, sulfate ya soda, soda hidrokloric, na wakati huo huo soda ya asetiki (Dvigubsky, 1828). Hess, akifuata mfano wa Berzelius, alianzisha jina la sodiamu.
Potasiamu (Potasiamu ya Kiingereza, Potasiamu ya Kifaransa, Kalium ya Kijerumani) iligunduliwa mwaka wa 1807 na Davy, ambaye alifanya electrolysis ya potasiamu ya caustic imara, yenye unyevu kidogo. Davy aliita chuma kipya Potasiamu, lakini jina hili halikushikamana. Godfather wa chuma aligeuka kuwa Gilbert, mchapishaji maarufu wa gazeti "Annalen de Physik", ambaye alipendekeza jina "potasiamu"; ilipitishwa nchini Ujerumani na Urusi. Majina yote mawili yanatokana na maneno ambayo yalitumiwa muda mrefu kabla ya ugunduzi wa chuma cha potasiamu. Neno potasiamu linatokana na neno potashi, ambalo pengine lilionekana katika karne ya 16. Inapatikana huko Van Helmont katika nusu ya pili ya karne ya 17. hutumika sana kama jina la bidhaa ya kibiashara - potashi - nchini Urusi, Uingereza na Uholanzi. Ilitafsiriwa kwa Kirusi, neno potashe linamaanisha "jivu la sufuria au majivu yaliyochemshwa kwenye sufuria"; katika karne za XVI-XVII. potashi ilipatikana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa majivu ya kuni, ambayo yalipikwa kwenye boilers kubwa. Potashi ilitumiwa kuandaa hasa lita (iliyotakaswa) chumvi, ambayo ilitumiwa kufanya baruti. Hasa potashi nyingi zilitolewa nchini Urusi, katika misitu karibu na Arzamas na Ardatov katika viwanda vya rununu (Maidans) ambavyo vilikuwa vya jamaa wa Tsar Alexei Mikhailovich, kijana wa karibu B.I. Morozov. Kuhusu neno potasiamu, linatokana na neno la Kiarabu alkali (vitu vya alkali). Katika Zama za Kati, alkali, au, kama walivyosema wakati huo, chumvi za alkali, karibu haziwezi kutofautishwa kutoka kwa kila mmoja na ziliitwa kwa majina ambayo yalikuwa na maana sawa: natron, borax, varek, nk Neno kali (qila) lilipatikana. karibu waandishi 850 wa Kiarabu, kisha neno Qali (al-Qali) lilianza kutumika, ambalo liliashiria bidhaa iliyopatikana kutoka kwa majivu ya mimea fulani; qiljin ya Kiarabu au qaljan (ash) na qalaj (kuchoma) huhusishwa na maneno haya. Katika enzi ya atrochemistry, alkali ilianza kugawanywa kuwa "fasta" na "tete". Katika karne ya 17 Kuna majina ya alkali fixum minerale (alkali fasta ya madini au caustic soda), alkali fixum. mboga (mboga ya alkali isiyobadilika au potashi na potasiamu ya caustic), pamoja na tete ya alkali (alkali tete au NH 3). Nyeusi ilianzisha tofauti kati ya caustic na laini, au kaboni, alkali. Alkali haionekani kwenye Jedwali la Miili Rahisi, lakini katika dokezo kwenye jedwali Lavoisier inaonyesha kuwa alkali zisizohamishika (potashi na soda) labda ni vitu ngumu, ingawa asili ya sehemu zao bado haijasomwa. Katika fasihi ya kemikali ya Kirusi ya robo ya kwanza ya karne ya 19. potasiamu iliitwa potasiamu (Soloviev, 1824), potashi (Strakhovy, 1825), potashi (Shcheglov, 1830); katika "Duka la Dvigubsky" tayari mnamo 1828. Pamoja na jina la potashi (potash sulfate), jina la potasiamu (potasiamu ya caustic, potasiamu hidrokloric, nk) hupatikana. Jina la potasiamu lilikubaliwa kwa ujumla baada ya kuchapishwa kwa kitabu cha kiada cha Hess.
Sodiamu na potasiamu.
Metali za alkali hazipatikani kwa fomu ya bure katika asili. Sodiamu na potasiamu hupatikana katika 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. Kwa kawaida, tabaka za juu za amana zina chumvi za potasiamu. Ziko katika maji ya bahari, lakini kwa kiasi kidogo zaidi kuliko chumvi za sodiamu. Hifadhi kubwa zaidi ya chumvi ya potasiamu duniani iko katika Urals karibu na Solikamsk (madini sylvinite NaCl * KCl * MgCl * 6H 2 O). Amana kubwa ya chumvi ya potasiamu imechunguzwa na kutumiwa huko Belarusi (Soligorsk).
Sodiamu na potasiamu ni kati ya vipengele vya kawaida. Maudhui ya sodiamu katika ukoko wa dunia ni 2.64%, potasiamu - 2.6%.
Maandalizi na matumizi ya sodiamu na potasiamu.
Sodiamu huzalishwa na electrolysis ya kloridi ya sodiamu iliyoyeyuka au hidroksidi ya sodiamu. Wakati wa elektrolisisi ya kuyeyuka kwa NaCl, sodiamu hutolewa kwenye cathode:
Na + + e - = Na
Na kwenye anode kuna klorini:
2Cl – 2e - = Cl 2
Wakati wa elektrolisisi ya kuyeyuka kwa NaOH, sodiamu hutolewa kwenye cathode (mlinganyo wa majibu umepewa hapo juu), na maji na oksijeni hutolewa kwenye anode:
4OH - -- 4e - = 2H 2 O + O 2
Kutokana na gharama kubwa ya hidroksidi ya sodiamu, njia kuu ya kisasa ya kuzalisha sodiamu ni electrolysis ya NaCl kuyeyuka.
Potasiamu pia inaweza kupatikana kwa electrolysis ya KCl kuyeyuka na KOH. Hata hivyo, njia hii ya kupata potasiamu haijapata matumizi mengi kutokana na matatizo ya kiufundi (ufanisi mdogo wa sasa, ugumu katika kuhakikisha tahadhari za usalama). Uzalishaji wa kisasa wa potasiamu katika viwanda unategemea athari zifuatazo:
KCl + Na Û NaCl + K (a)
KOH + Na Û NaOH + K (b)
Kwa njia (a), mvuke wa sodiamu hupitishwa kupitia kloridi ya potasiamu iliyoyeyuka kwa 800 0 C, na mvuke wa potasiamu iliyotolewa hupunguzwa. Kwa njia (b), mwingiliano kati ya hidroksidi ya potasiamu iliyoyeyuka na sodiamu ya kioevu hufanyika kinyume na 440 0 C katika safu ya majibu ya nikeli.
Kwa kutumia njia zile zile, aloi ya potasiamu na sodiamu hutengenezwa, ambayo hutumika kama kipozaji cha chuma kioevu katika vinu vya nyuklia.
Aloi ya potasiamu na sodiamu pia hutumiwa kama wakala wa kupunguza katika utengenezaji wa titani.
Potasiamu na misombo yake hutumiwa sana katika sekta mbalimbali za uchumi. Peroxide ya kipengele Nambari 19 ni muhimu katika uzalishaji wa rangi fulani, katika hidrolisisi ya wanga, katika uzalishaji wa bunduki, na katika blekning ya vitambaa. Kuzaliwa upya kwa hewa katika meli za anga na manowari hufanywa kwa kutumia peroksidi sawa za sodiamu na potasiamu. Huwezi kutengeneza sabuni bila alkali ya caustic. Zaidi ya hayo, vyoo bora vya kioevu, pamoja na darasa maalum za matibabu, hupatikana kwa kutumia potasiamu ya caustic. Potash hutumiwa kwa kiasi kikubwa kwa ajili ya uzalishaji wa kioo.
Tabia za kimwili.
Kwa kuwa katika atomi za chuma za alkali elektroni moja ya nje inashirikiwa na obiti 4 au zaidi ya bure, na nishati ya ionization ya atomi ni ya chini, dhamana ya metali hutokea kati ya atomi za chuma. Dutu iliyo na dhamana ya metali ina sifa ya luster ya metali, ductility, softness, conductivity nzuri ya umeme na conductivity ya mafuta. Potasiamu na sodiamu zina mali hizi.
Sodiamu na potasiamu ni metali nyeupe-fedha, wiani wa kwanza ni 0.97 g / cm 3, pili ni 0.86 g / cm 3, laini sana, rahisi kukata kwa kisu.
Sodiamu ya asili ina isotopu moja, potasiamu - ya isotopu mbili imara (0.01%). Katika utafiti, isotopu za mionzi zilizopatikana kwa bandia hutumiwa :, na.
Tabia za kemikali.
Wakati wa mwingiliano wa kemikali, atomi za sodiamu na potasiamu huacha kwa urahisi elektroni za valence, na kugeuka kuwa ioni zenye chaji: Na + na K +. Metali zote mbili ni mawakala wa kupunguza nguvu.
Katika hewa, sodiamu na potasiamu huongeza oksidi haraka, hivyo huhifadhiwa chini ya safu ya mafuta ya taa. Wanaingiliana kwa urahisi na nyingi zisizo za metali - halojeni, sulfuri, fosforasi, nk Wanaitikia kwa ukali na maji. Kwa hidrojeni, inapokanzwa, huunda hidridi NaH, KH. Hidridi za metali hutenganishwa kwa urahisi na maji ili kuunda alkali na hidrojeni inayolingana:
NaH + H 2 O = NaOH + H 2
Wakati sodiamu inapoungua kwa oksijeni kupita kiasi, peroksidi ya sodiamu Na 2 O 2 huundwa, ambayo humenyuka na kaboni dioksidi yenye unyevu hewani, ikitoa oksijeni:
2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Mwitikio huu ndio msingi wa matumizi ya peroksidi ya sodiamu kutoa oksijeni katika manowari na kwa kuzaliwa upya kwa hewa katika nafasi zilizofungwa.
Alkali ya Caustic.
Caustic alkali ni hidroksidi ambazo huyeyuka sana katika maji. Muhimu zaidi kati yao ni NaOH na KOH.
Hidroksidi ya sodiamu na hidroksidi ya potasiamu ni nyeupe, opaque, yabisi ya fuwele. Wao hupasuka vizuri katika maji, ikitoa kiasi kikubwa cha joto. Katika ufumbuzi wa maji ni karibu kutengana kabisa na ni alkali kali. Wanaonyesha mali yote ya besi.
Hidroksidi za sodiamu na potasiamu na miyeyusho yake yenye maji hunyonya monoksidi kaboni (IV):
NaOH + CO 2 = NaHCO 3
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
au kwa namna nyingine:
OH - + CO 2 = HCO
2OH - + CO 2 = CO + H 2 O
Katika hali dhabiti hewani, NaOH na KOH hunyonya unyevu, ndiyo sababu hutumiwa kama desiccants ya gesi.
Katika sekta, hidroksidi ya sodiamu na hidroksidi ya potasiamu hupatikana kwa electrolysis ya ufumbuzi wa kujilimbikizia wa NaCl na KCl, kwa mtiririko huo. Katika kesi hii, klorini na hidrojeni huzalishwa wakati huo huo. Cathode ni mesh ya chuma, anode ni grafiti.
Mpango wa elektrolisisi (kwa kutumia KCl kama mfano) unapaswa kuwakilishwa kama ifuatavyo: KCl inajitenga kabisa kuwa K + na Cl - ioni. Wakati mkondo wa umeme unapita, ioni za K + hukaribia cathode, na ioni za Cl - kloridi hukaribia anode. Katika mfululizo wa uwezo wa kawaida wa electrode, potasiamu iko kabla ya alumini, na ioni zake hupunguzwa (kupata elektroni) ngumu zaidi kuliko molekuli za maji. Kuna ioni chache za hidrojeni H + kwenye suluhisho. Kwa hivyo, molekuli za maji hutolewa kwenye cathode, ikitoa hidrojeni ya molekuli:
2H 2 O + 2e - = H 2 + 2OH -
Ioni za kloridi kwenye myeyusho uliokolea hutoa elektroni (oxidize) kwa urahisi zaidi kuliko molekuli za maji, kwa hivyo ioni za kloridi hutolewa kwenye anode:
2Cl - – 2e - = Cl 2
Equation ya jumla ya electrolysis ya suluhisho katika fomu ya ionic ni:
2Cl - – 2e - = Cl 2 1
2H 2 O + 2e - = H 2 + 2OH - 1
2Cl - + 2H 2 O electrolysis H 2 + 2OH - + Cl 2
2KCl + 2H2O electrolysis H2 + 2KOH + Cl2
Umeme wa suluhisho la NaCl unaendelea vivyo hivyo. Kimumunyisho kilicho na NaOH na NaCl huvukizwa, na kusababisha kumwagika kwa kloridi ya sodiamu (ina umumunyifu wa chini sana na hutofautiana kidogo kulingana na halijoto), ambayo hutenganishwa na kutumika kwa uchanganuzi zaidi wa umeme. Hidroksidi ya sodiamu huzalishwa kwa kiasi kikubwa sana. Ni moja ya bidhaa muhimu zaidi za tasnia kuu ya kemikali. Inatumika kwa utakaso wa bidhaa za petroli - petroli na mafuta ya taa, kwa ajili ya uzalishaji wa sabuni, hariri ya bandia, karatasi, katika nguo, ngozi, viwanda vya kemikali, na pia katika maisha ya kila siku (caustic soda, caustic soda).
Bidhaa ya gharama kubwa zaidi, hidroksidi ya potasiamu, hutumiwa mara kwa mara kuliko NaOH.
Chumvi za sodiamu na potasiamu.
Sodiamu huunda chumvi na asidi zote. Takriban chumvi zake zote huyeyuka katika maji. Muhimu zaidi kati yao ni kloridi ya sodiamu (chumvi la meza), soda na sulfate ya sodiamu.
Kloridi ya sodiamu NaCl ni kitoweo cha chakula kinachohitajika, kinachotumika kwa uhifadhi wa chakula, na pia hutumika kama malighafi kwa utengenezaji wa hidroksidi ya sodiamu, klorini, asidi hidrokloriki, soda, nk.
Sulfate ya sodiamu Na 2 SO 4 hutumiwa katika utengenezaji wa soda na glasi. Hidrati ya decahydrate Na 2 SO 4 * 10H 2 O, iitwayo chumvi ya Glauber, humeta kutokana na miyeyusho yenye maji. Chumvi ya Glauber hutumiwa katika dawa kama laxative. Chumvi za sodiamu (ioni za sodiamu) hugeuza moto wa moto kuwa wa manjano. Hii ni njia nyeti sana ya kugundua sodiamu katika misombo.
Chumvi ya potasiamu hutumiwa hasa kama mbolea ya potashi. Chumvi za potasiamu (ioni za potasiamu) hugeuza moto wa moto kuwa zambarau. Hata hivyo, mbele ya kiasi cha dakika hata cha misombo ya sodiamu, rangi ya violet imefungwa na njano. Katika kesi hii, inaweza kuonekana kupitia kioo cha bluu, ambacho kinachukua mionzi ya njano.
Orodha ya fasihi iliyotumika.
1. “ Misingi kemia ya jumla ” . Yu.D. Tretyakov, Yu.G. Metlin. Moscow “ Elimu ” 1980
2. “ Mwongozo juu ya kemia kwa waombaji kwa vyuo vikuu ” . G.P. Khomchenko. 1976
Hapa kuna mabadiliko katika usawa wa athari kuelekea uundaji wa bidhaa.
Sodiamu na Potasiamu kama wawakilishi wa metali za alkali: muundo wa atomiki, usambazaji katika asili. Kimwili na Tabia za kemikali sodiamu na potasiamu. Uchimbaji, matumizi ya sodiamu na potasiamu
Sodiamu na potasiamu ni vipengele kikundi kidogo i vikundi meza ya mara kwa mara vipengele vya kemikali na D. I. Mendeleev. Katika ngazi ya nje ya nishati ya atomi za vipengele hivi kuna 1 isiyo na paired s-elektroni. Kujaribu kukamilisha kiwango cha nishati ya nje, atomi za vitu hivi huacha elektroni moja kwa nguvu na kuonyesha sifa za mawakala wa kupunguza amilifu. Katika misombo yao, vipengele hivi ni monovalent. Kwa hiyo, Sodiamu na Potasiamu ni wawakilishi wa kawaida wa vipengele vya chuma vya alkali.
Kwa asili, vipengele vya alkali hupatikana tu kwa namna ya chumvi. Madini muhimu zaidi ya Sodiamu ni chumvi ya mwamba au halite NaCl, chumvi ya Chile NaNO 3, chumvi ya Glauber au mirabilite Na 2 SO 4 · 10H 2 O. Kiasi kikubwa cha chumvi ya Sodiamu huangaza wakati wa uvukizi wa maji ya bahari. Sehemu kubwa ya Sodiamu katika ukoko wa dunia ni 2.6%. Potasiamu, kama Sodiamu, ni ya kawaida sana kipengele cha kemikali. Sehemu ya wingi Potasiamu katika ukoko wa dunia - 2.5%. Chumvi asilia ya Potasiamu - sylvin KCl, sylvinite KCl · NaCl, carnallite KCl · MgCl 2 · 6H 2 O. Potasiamu ni sehemu ya feldspars na mica.
Sodiamu na potasiamu hucheza jukumu muhimu katika maisha ya viumbe hai. Sodiamu hupatikana katika tishu za mfupa, damu, ubongo, mapafu, maji ya macho, na maji ya cerebrospinal. Cations za sodiamu zinahusika katika kudumisha shinikizo la osmotic na usawa wa asidi-msingi, katika kufanya msukumo wa neva. Potasiamu hupatikana katika tishu za mfupa, misuli, damu, ubongo, moyo, figo. Kani za potasiamu hushiriki katika kufanya uwezo wa kibaolojia katika neva na misuli, katika kudhibiti mikazo ya moyo na misuli mingine, kudumisha shinikizo la kiosmotiki kwenye seli, na kuamilisha baadhi ya vimeng'enya.
Kwa upande wa mali ya kimwili, sodiamu na potasiamu ni metali ya kawaida. Wana rangi ya silvery-nyeupe, conductivity ya juu ya umeme na conductivity ya mafuta. Wanatofautiana kwa kuwa wao ni plastiki kabisa, laini (rahisi kukata kwa kisu), mwanga (kuelea juu ya uso wa maji) na fusible. Vipande vipya vya sodiamu na potasiamu vinang'aa. Metali hizi ni kazi sana, hivyo huhifadhiwa chini ya safu ya mafuta ya taa au katika ampoules zilizofungwa.
Sodiamu na potasiamu zina kiwango cha juu shughuli za kemikali na ni mawakala wa kupunguza nguvu. Katika hewa, sodiamu na potasiamu hutiwa oksidi kwa urahisi. Bidhaa za mmenyuko ni oksidi zinazolingana na peroksidi za vitu hivi:
4Na + O 2 = 2Na 2 O
2Na + O 2 = Na 2 O 2
4K + O 2 = 2K 2 O K +O 2 = KO 2.
Sodiamu na potasiamu huguswa kikamilifu na halojeni, ikitoa mwanga. Wakati sodiamu humenyuka na klorini, kloridi ya sodiamu huundwa:
2Na + Cl 2 = 2NaCl.
Bidhaa za athari za sodiamu na potasiamu na sulfuri ni sulfidi za vitu hivi, kwa mfano:
2K + S = K 2 S.
Wakati sodiamu na potasiamu zinaingiliana na maji, meadow sambamba na gesi ya hidrojeni huundwa.
Sodiamu humenyuka kikamilifu na maji:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH +H 2.
Mwitikio wa potasiamu na maji hufanyika kwa bidii zaidi na mwako unaowezekana wa hidrojeni:
2K + 2H 2 O = 2KOH +H 2.
Sodiamu na potasiamu huzalishwa na electrolysis ya kloridi iliyoyeyuka na hidroksidi za vipengele hivi. Sodiamu na potasiamu zilipatikana kwa mara ya kwanza mnamo 1807 na mwanasayansi wa Kiingereza Humphry Davy.
Sodiamu hutumiwa kama kichungi katika taa za kutokwa kwa gesi. Katika madini, baadhi hupunguzwa na sodiamu metali adimu: titani, zirconium, tantalum. Potasiamu hutumiwa katika seli za jua. Sodiamu, potasiamu na aloi zao hutumiwa kama baridi katika nyuklia mitambo ya nguvu. Potasiamu ni kipengele muhimu kwa ajili ya maendeleo ya mimea, na hutumiwa kwenye udongo kwa namna ya mbolea za potasiamu.
Sodiamu na potasiamu kama wawakilishi wa metali za alkali: muundo wa atomiki, usambazaji katika asili. Mali ya kimwili na kemikali ya sodiamu na potasiamu. Uchimbaji na matumizi ya sodiamu na potasiamu
Sodiamu na potasiamu ni vipengele vya kikundi kikuu cha kikundi cha I cha mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya kemikali vya D.I. Mendeleev. Katika kiwango cha nishati ya nje ya atomi za vitu hivi kuna s-electron 1 ambayo haijaunganishwa. Kujaribu kukamilisha nje kiwango cha nishati, atomi za elementi hizi huacha elektroni moja kwa nguvu na kuonyesha sifa za vinakisishaji amilifu. Katika misombo yao, vipengele hivi ni monovalent. Kwa hivyo, sodiamu na potasiamu ni wawakilishi wa kawaida wa vipengele vya chuma vya alkali.
Katika asili vipengele vya alkali hupatikana tu kwa namna ya chumvi. Madini muhimu zaidi ya sodiamu ni chumvi ya mwamba au halite NaCl, chumvi ya Chile NaNO 3, chumvi ya Glauber au mirabilite Na 2 SO 4 10H 2 O. Idadi kubwa ya chumvi za sodiamu huangaza wakati wa uvukizi wa maji ya bahari. Sehemu kubwa ya sodiamu katika ukoko wa dunia ni 2.6%. Potasiamu, kama sodiamu, ni kipengele cha kawaida cha kemikali. Sehemu kubwa ya potasiamu katika ukoko wa dunia ni 2.5%. Chumvi za asili za potasiamu ni sylvin KCl, sylvinite KCl NaCl, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O. Potasiamu ni sehemu ya feldspars na mica.
Mkusanyiko wa sodiamu na potasiamu una jukumu muhimu katika maisha ya viumbe hai. Sodiamu hupatikana katika tishu za mfupa, damu, ubongo, mapafu, maji ya macho, na maji ya cerebrospinal. Kations za sodiamu zinahusika katika kudumisha shinikizo la osmotic na usawa wa asidi-msingi, na katika kufanya msukumo wa ujasiri. Potasiamu hupatikana katika tishu za mfupa, misuli, damu, ubongo, moyo, figo. Kani za potasiamu zinahusika katika kufanya uwezo wa bioelectric katika neva na misuli, katika kudhibiti mikazo ya moyo na misuli mingine, kudumisha shinikizo la osmotiki katika seli, na kuamsha vimeng'enya fulani.
Kwa upande wa mali ya kimwili, sodiamu na potasiamu ni metali ya kawaida. Wana rangi ya fedha-nyeupe, wana conductivity ya juu ya umeme na conductivity ya mafuta. Wanatofautiana kwa kuwa wao ni plastiki kabisa, laini (rahisi kukata kwa kisu), nyepesi (kuelea juu ya uso wa maji) na fusible. Vipande vipya vya sodiamu na potasiamu vinang'aa. Metali hizi ni kazi sana, hivyo huhifadhiwa chini ya safu ya mafuta ya taa, au katika ampoules zilizofungwa.
Sodiamu na potasiamu ni tendaji sana na ni vinakisishaji vikali. Katika hewa, sodiamu na potasiamu hutiwa oksidi kwa urahisi. Bidhaa za mmenyuko ni oksidi zinazolingana na peroksidi za vitu hivi:
4Na + O 2 = 2Na 2 O
2Na + O 2 = Na 2 O 2
4K + O 2 = 2K 2 O K + O 2 = KO 2.
Sodiamu na potasiamu huguswa kikamilifu na halojeni, ikitoa mwanga. Wakati sodiamu humenyuka na klorini, kloridi ya sodiamu huundwa:
2Na + Cl 2 = 2NaCl.
Bidhaa za athari za sodiamu na potasiamu na sulfuri ni sulfidi za vitu hivi, kwa mfano:
Wakati sodiamu na potasiamu zinaingiliana na maji, meadow inayofanana huundwa na gesi za hidrojeni.
Sodiamu humenyuka kikamilifu na maji:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2.
Mwitikio wa potasiamu na maji hufanyika kwa bidii zaidi na mwako unaowezekana wa hidrojeni:
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2.
Sodiamu na potasiamu huzalishwa na electrolysis ya kloridi iliyoyeyuka na hidroksidi za vipengele hivi. Sodiamu na potasiamu zilipatikana kwa mara ya kwanza mnamo 1807 na mwanasayansi wa Kiingereza Humphry Davy.
Sodiamu hutumiwa kama kichungi katika taa za kutokwa kwa gesi. Katika madini, sodiamu hutumiwa kupunguza baadhi ya metali adimu: titani, zirconium, tantalum. Potasiamu hutumiwa katika seli za jua. Sodiamu, potasiamu na aloi zake hutumiwa kama vipozezi katika mitambo ya nyuklia. Potasiamu ni kipengele muhimu kwa maendeleo ya mimea na huongezwa kwenye udongo kwa namna ya mbolea za potasiamu.
1. Historia ya potasiamu na sodiamu.
2. Sodiamu na potasiamu katika asili.
3. Maandalizi na matumizi ya sodiamu na potasiamu.
4. Tabia za kimwili. Tabia za kemikali.
5. Alkali za caustic.
6. Chumvi za sodiamu na potasiamu.
7. Orodha ya marejeleo yaliyotumika
Kutoka kwa historia ya potasiamu na sodiamu.
Jina "sodiamu" (Sodium ya Kiingereza na Kifaransa, Natrium ya Kijerumani) linatokana na neno la kale la kawaida nchini Misri, kati ya Wagiriki wa kale (vixpov) na Warumi. Inapatikana katika Pliny (Nitron) na waandishi wengine wa kale na inalingana na neter ya Kiebrania. Katika Misri ya kale, natron, au nitron, kwa ujumla iliitwa alkali iliyopatikana sio tu kutoka kwa maziwa ya asili ya soda, bali pia kutoka kwa majivu ya mimea. Ilitumika kwa kuosha, kutengenezea glazes, na kukamua maiti. Katika Zama za Kati, jina la nitron (nitron, natron, nataron), pamoja na boroni (baurach), pia lilitumika kwa saltpeter (Nitrum). Wataalamu wa alkemia wa Kiarabu waliita alkali alkali. Pamoja na ugunduzi wa baruti huko Uropa, chumvi ya chumvi (Sal Petrae) ilianza kutofautishwa kabisa na alkali, na katika karne ya 17. ambayo tayari imetofautishwa kati ya alkali zisizo tete, au zisizohamishika, na alkali tete (alkali tete). Wakati huo huo, tofauti ilianzishwa kati ya mboga (Alkali fixum vegetabile - potashi) na alkali ya madini (Alkali fixum minerale - soda). Mwishoni mwa karne ya 18. Klaproth alianzisha jina la natron, au soda, kwa alkali ya madini na kwa alkali ya mboga - potasiamu (Kali), Lavoisier hakuweka alkali kwenye "Jedwali la Miili Rahisi", akionyesha katika barua yake kwamba hizi labda ni vitu tata. kwamba mara moja Siku moja zitaharibika. Hakika, mwaka wa 1807 Davy, kwa electrolysis ya alkali yenye unyevu kidogo, alipata metali za bure - potasiamu na sodiamu, akiwaita potasiamu na sodiamu. Mwaka uliofuata, Gilbert, mchapishaji wa Annals of Fizikia maarufu, alipendekeza kuziita metali hizo mpya potasiamu na sodiamu (Natronium); Berzelius alifupisha jina la mwisho kuwa "sodiamu" (Natrium). Mwanzoni mwa karne ya 19. nchini Urusi sodiamu iliitwa sodia (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824); Strakhov alipendekeza jina sod (1825). Chumvi za sodiamu ziliitwa, kwa mfano, sulfate ya soda, soda hidrokloric, na wakati huo huo soda ya asetiki (Dvigubsky, 1828). Hess, akifuata mfano wa Berzelius, alianzisha jina la sodiamu.
Potasiamu (Potasiamu ya Kiingereza, Potasiamu ya Kifaransa, Kalium ya Kijerumani) iligunduliwa mwaka wa 1807 na Davy, ambaye alifanya electrolysis ya potasiamu ya caustic imara, yenye unyevu kidogo. Davy aliita chuma kipya Potasiamu, lakini jina hili halikushikamana. Godfather wa chuma aligeuka kuwa Gilbert, mchapishaji maarufu wa gazeti "Annalen de Physik", ambaye alipendekeza jina "potasiamu"; ilipitishwa nchini Ujerumani na Urusi. Majina yote mawili yanatokana na maneno ambayo yalitumiwa muda mrefu kabla ya ugunduzi wa chuma cha potasiamu. Neno potasiamu linatokana na neno potashi, ambalo pengine lilionekana katika karne ya 16. Inapatikana huko Van Helmont katika nusu ya pili ya karne ya 17. hutumika sana kama jina la bidhaa ya kibiashara - potashi - nchini Urusi, Uingereza na Uholanzi. Ilitafsiriwa kwa Kirusi, neno potashe linamaanisha "jivu la sufuria au majivu yaliyochemshwa kwenye sufuria"; katika karne za XVI-XVII. potashi ilipatikana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa majivu ya kuni, ambayo yalipikwa kwenye boilers kubwa. Potashi ilitumiwa kuandaa hasa lita (iliyotakaswa) chumvi, ambayo ilitumiwa kufanya baruti. Hasa potashi nyingi zilitolewa nchini Urusi, katika misitu karibu na Arzamas na Ardatov katika viwanda vya rununu (Maidans) ambavyo vilikuwa vya jamaa wa Tsar Alexei Mikhailovich, kijana wa karibu B.I. Morozov. Kuhusu neno potasiamu, linatokana na neno la Kiarabu alkali (vitu vya alkali). Katika Zama za Kati, alkali, au, kama walivyosema wakati huo, chumvi za alkali, karibu haziwezi kutofautishwa kutoka kwa kila mmoja na ziliitwa kwa majina ambayo yalikuwa na maana sawa: natron, borax, varek, nk Neno kali (qila) lilipatikana. karibu waandishi 850 wa Kiarabu, kisha neno Qali (al-Qali) lilianza kutumika, ambalo liliashiria bidhaa iliyopatikana kutoka kwa majivu ya mimea fulani; qiljin ya Kiarabu au qaljan (ash) na qalaj (kuchoma) huhusishwa na maneno haya. Katika enzi ya atrochemistry, alkali ilianza kugawanywa kuwa "fasta" na "tete". Katika karne ya 17 Kuna majina ya alkali fixum minerale (alkali fasta ya madini au caustic soda), alkali fixum. mboga (mboga ya alkali isiyobadilika au potashi na potasiamu ya caustic), pamoja na tete ya alkali (alkali tete au NH3). Nyeusi ilianzisha tofauti kati ya caustic na laini, au kaboni, alkali. Alkali haionekani kwenye Jedwali la Miili Rahisi, lakini katika dokezo kwenye jedwali Lavoisier inaonyesha kuwa alkali zisizohamishika (potashi na soda) labda ni vitu ngumu, ingawa asili ya sehemu zao bado haijasomwa. Katika fasihi ya kemikali ya Kirusi ya robo ya kwanza ya karne ya 19. potasiamu iliitwa potasiamu (Soloviev, 1824), potashi (Strakhovy, 1825), potashi (Shcheglov, 1830); katika "Duka la Dvigubsky" tayari mnamo 1828. Pamoja na jina la potashi (potash sulfate), jina la potasiamu (potasiamu ya caustic, potasiamu hidrokloric, nk) hupatikana. Jina la potasiamu lilikubaliwa kwa ujumla baada ya kuchapishwa kwa kitabu cha kiada cha Hess.
Sodiamu na potasiamu.
Metali za alkali hazipatikani kwa fomu ya bure katika asili. Sodiamu na potasiamu hupatikana katika 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. Kwa kawaida, tabaka za juu za amana zina chumvi za potasiamu. Ziko katika maji ya bahari, lakini kwa kiasi kidogo zaidi kuliko chumvi za sodiamu. Hifadhi kubwa zaidi duniani ya chumvi ya potasiamu iko katika Urals karibu na Solikamsk (madini sylvinite NaCl * KCl * MgCl * 6H2O). Amana kubwa ya chumvi ya potasiamu imechunguzwa na kutumiwa huko Belarusi (Soligorsk).
Sodiamu na potasiamu ni kati ya vipengele vya kawaida. Maudhui ya sodiamu katika ukoko wa dunia ni 2.64%, potasiamu - 2.6%.
Maandalizi na matumizi ya sodiamu na potasiamu.
Sodiamu huzalishwa na electrolysis ya kloridi ya sodiamu iliyoyeyuka au hidroksidi ya sodiamu. Wakati wa elektrolisisi ya kuyeyuka kwa NaCl, sodiamu hutolewa kwenye cathode:
Na kwenye anode kuna klorini:
2Cl – 2e- = Cl2
Wakati wa elektrolisisi ya kuyeyuka kwa NaOH, sodiamu hutolewa kwenye cathode (mlinganyo wa majibu umepewa hapo juu), na maji na oksijeni hutolewa kwenye anode:
4OH- -- 4e- = 2H2O + O2
Kutokana na gharama kubwa ya hidroksidi ya sodiamu, njia kuu ya kisasa ya kuzalisha sodiamu ni electrolysis ya NaCl kuyeyuka.
Potasiamu pia inaweza kupatikana kwa electrolysis ya KCl kuyeyuka na KOH. Hata hivyo, njia hii ya kupata potasiamu haijapata matumizi mengi kutokana na matatizo ya kiufundi (ufanisi mdogo wa sasa, ugumu katika kuhakikisha tahadhari za usalama). Uzalishaji wa kisasa wa potasiamu katika viwanda unategemea athari zifuatazo:
KCl + Na Û NaCl + K (a)