คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของโซเดียมของโซเดียม คุณสมบัติของโซเดียมและปฏิกิริยาระหว่างสารต่างๆ

นา 2 O → NaCl → NaOH → Na

นา 2 O+ 2HCl → 2NaCl + H 2 O

ในการรับโซเดียมไฮดรอกไซด์จากคลอไรด์ของโลหะชนิดเดียวกันจำเป็นต้องละลายในน้ำ แต่ควรจำไว้ว่าจะไม่เกิดการไฮโดรไลซิสในกรณีนี้:

NaCl+ H 2 O → NaOH + HCl

การได้รับโซเดียมจากไฮดรอกไซด์ที่เกี่ยวข้องนั้นเป็นไปได้หากอัลคาไลถูกอิเล็กโทรไลซิส:

นาโอห์ ↔ นา + + Cl - ;

K(-): นา + + อี → นา 0:

ก(+): 4OH — — 4e → 2H 2 O + O 2

โซเดียมในรูปแบบบริสุทธิ์ได้รับมาในปี 1807 โดย Humphry Davy นักเคมีชาวอังกฤษผู้ค้นพบโซเดียมไม่นานก่อนหน้านี้ เดวีดำเนินการกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของหนึ่งในสารประกอบโซเดียม - ไฮดรอกไซด์ โดยการละลายซึ่งเขาได้รับโซเดียม มนุษยชาติใช้สารประกอบโซเดียมมาตั้งแต่สมัยโบราณ โซดาจากแหล่งธรรมชาติถูกนำมาใช้ในอียิปต์โบราณ (เครื่องให้ความร้อน) ตั้งชื่อองค์ประกอบ โซเดียม (โซเดียม) บางครั้งชื่อนี้ก็สามารถพบได้แม้กระทั่งตอนนี้ ชื่อปกติคือโซเดียม (จากภาษาละติน โซเดียม- โซดา) เสนอโดย Swede Jens Berzelius

โซเดียมเป็นองค์ประกอบของกลุ่ม I ของ III ของช่วงที่สามของตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมี D.I. เมนเดเลเยฟ มีเลขอะตอม 11 และมีมวลอะตอม 22.99 การกำหนดที่ยอมรับคือ นา(จากภาษาละติน โซเดียม).

อยู่ในธรรมชาติ

สารประกอบโซเดียมพบได้ในเปลือกโลก น้ำทะเล ซึ่งเป็นสิ่งเจือปนที่มีแนวโน้มที่จะทำให้เกลือสินเธาว์เป็นสีฟ้าเนื่องจากการกระทำของรังสี

โซเดียมเป็นโลหะอัลคาไลที่อ่อนนุ่มและอ่อนตัวได้ซึ่งมีสีขาวเงินและเป็นมันเงาเมื่อตัดสด (ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะตัดโซเดียมด้วยมีด) เมื่อใช้แรงดัน มันจะกลายเป็นสสารสีแดงโปร่งใส ที่อุณหภูมิปกติจะตกผลึก เมื่อทำปฏิกิริยากับอากาศ มันจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงต้องเก็บโซเดียมไว้ใต้ชั้นน้ำมันก๊าด

ความต้องการโซเดียมรายวัน

โซเดียมเป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับร่างกายมนุษย์ความต้องการรายวันสำหรับผู้ใหญ่คือ 550 มก. สำหรับเด็กและวัยรุ่น - 500-1300 มก. ในระหว่างตั้งครรภ์ บรรทัดฐานของโซเดียมต่อวันคือ 500 มก. และในบางกรณี (เหงื่อออกมาก ภาวะขาดน้ำ และยาขับปัสสาวะ) ควรเพิ่มขึ้น

โซเดียมพบได้ในอาหารทะเลเกือบทั้งหมด (กั้ง ปู ปลาหมึกยักษ์ ปลาหมึก หอยแมลงภู่ สาหร่ายทะเล) ปลา (แอนโชวี่ ปลาซาร์ดีน ปลาลิ้นหมา ปลาเผา ฯลฯ) ไข่ไก่ ซีเรียล (บัควีท ข้าว ข้าวบาร์เลย์มุก ข้าวโอ๊ต ข้าวฟ่าง ), พืชตระกูลถั่ว (ถั่ว, ถั่ว), ผัก (มะเขือเทศ, ขึ้นฉ่าย, แครอท, กะหล่ำปลี, หัวบีท), ผลิตภัณฑ์นม และผลพลอยได้จากเนื้อสัตว์

คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของโซเดียมและผลต่อร่างกาย

คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของโซเดียมต่อร่างกายคือ:

• การฟื้นฟูการเผาผลาญเกลือน้ำให้เป็นปกติ
• การกระตุ้นเอนไซม์ของน้ำลายและตับอ่อน
• การมีส่วนร่วมในการผลิตน้ำย่อย
• รักษาสมดุลของกรดเบสให้เป็นปกติ
• สร้างการทำงานของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ
• ผลขยายหลอดเลือด;
• รักษาความเข้มข้นของออสโมติกในเลือด

การย่อยได้ของโซเดียม

โซเดียมพบได้ในอาหารเกือบทุกชนิด แม้ว่าร่างกายจะได้รับโซเดียมส่วนใหญ่ (ประมาณ 80%) ก็ตาม การดูดซึมส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก ช่วยเพิ่มการดูดซึมโซเดียม แต่อาหารที่มีรสเค็มมากเกินไปและอาหารที่มีโปรตีนสูงจะรบกวนการดูดซึมตามปกติ

ปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่น

การใช้โลหะโซเดียมอยู่ในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะวิทยา ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ที่ทรงพลัง โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) ถูกใช้โดยชาวโลกของเราโดยไม่มีข้อยกเว้น มันเป็นสารปรุงแต่งรสที่มีชื่อเสียงที่สุดและเป็นสารกันบูดที่เก่าแก่ที่สุด

สัญญาณของการขาดโซเดียม

การขาดโซเดียมมักเกิดจากการมีเหงื่อออกมากเกินไป ในสภาพอากาศร้อนหรือระหว่างออกกำลังกาย การขาดโซเดียมในร่างกายมีลักษณะเฉพาะคือความจำบกพร่องและเบื่ออาหาร เวียนศีรษะ เหนื่อยล้า ขาดน้ำ กล้ามเนื้ออ่อนแรง และบางครั้งก็เป็นตะคริว ผื่นที่ผิวหนัง ปวดท้อง คลื่นไส้และอาเจียน

สัญญาณของโซเดียมส่วนเกิน

ปริมาณโซเดียมในร่างกายที่มากเกินไปจะทำให้ตัวเองรู้สึกได้จากการกระหายน้ำ อาการบวม และอาการแพ้อย่างต่อเนื่อง

โซเดียมเป็นหนึ่งในโลหะอัลคาไล ตารางองค์ประกอบทางเคมีแสดงว่าเป็นอะตอมของคาบที่สามและของกลุ่มแรก

คุณสมบัติทางกายภาพ

เนื้อหาในส่วนนี้จะศึกษาคุณลักษณะของโซเดียมจากมุมมองทางกายภาพ ประการแรก ในรูปแบบบริสุทธิ์ มันเป็นของแข็งสีเงินที่มีความแวววาวของโลหะและมีความแข็งต่ำ โซเดียมนิ่มมากจนใช้มีดตัดได้ง่าย จุดหลอมเหลวของสารนี้ค่อนข้างต่ำและมีค่าประมาณเจ็ดสิบเก้าองศาเซลเซียส มวลอะตอมของโซเดียมก็มีน้อย เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลัง ความหนาแน่นของโลหะนี้คือ 0.97 g/cm3 .

ลักษณะทางเคมีของโซเดียม

องค์ประกอบนี้มีฤทธิ์สูงมาก - สามารถทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วและรุนแรงกับสารอื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ตารางองค์ประกอบทางเคมียังช่วยให้คุณกำหนดค่าเช่นมวลโมลาร์ - สำหรับโซเดียมคือยี่สิบสาม 1 โมลคือปริมาณของสารที่มี 6.02 x 10 ยกกำลัง 23 ของอะตอม (โมเลกุลถ้าสารนั้นซับซ้อน) เมื่อทราบมวลโมลของธาตุแล้ว คุณจะทราบได้ว่าสารที่กำหนดจะมีน้ำหนักเท่าใด เช่น โซเดียม 2 โมลหนัก 46 กรัม ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น โลหะชนิดนี้มีฤทธิ์ทางเคมีมากที่สุดชนิดหนึ่ง ดังนั้น ออกไซด์ของมันจะก่อตัวเป็นด่าง (เบสแก่)

ออกไซด์เกิดขึ้นได้อย่างไร

สารทั้งหมดในกลุ่มนี้ รวมถึงในกรณีของโซเดียม สามารถรับได้จากการเผาวัสดุต้นทาง ดังนั้นโลหะจึงทำปฏิกิริยากับออกซิเจนซึ่งทำให้เกิดออกไซด์ ตัวอย่างเช่น ถ้าเราเผาโซเดียม 4 โมล เราจะใช้ออกซิเจน 1 โมล และได้ออกไซด์ของโลหะนี้ 2 โมล สูตรของโซเดียมออกไซด์คือ Na 2 O สมการปฏิกิริยามีลักษณะดังนี้: 4Na + O 2 = 2Na 2 O หากคุณเติมน้ำลงในสารที่เกิดขึ้นจะเกิดอัลคาไลขึ้น - NaOH

เมื่อนำออกไซด์และน้ำหนึ่งโมล เราจะได้ฐานสองโมล นี่คือสมการของปฏิกิริยานี้: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH สารที่เกิดขึ้นเรียกอีกอย่างว่าโซเดียมไฮดรอกไซด์ เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นด่างเด่นชัดและมีฤทธิ์ทางเคมีสูง เช่นเดียวกับกรดแก่ โซเดียมโซดาไฟจะทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับเกลือของโลหะที่มีฤทธิ์ต่ำ สารประกอบอินทรีย์ ฯลฯ ในระหว่างการทำปฏิกิริยากับเกลือ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนจะเกิดขึ้น - เกลือใหม่และฐานใหม่จะเกิดขึ้น สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถทำลายผ้า กระดาษ ผิวหนัง และเล็บได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยเมื่อใช้งาน ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและในชีวิตประจำวันเพื่อขจัดปัญหาท่ออุดตัน

ปฏิกิริยากับฮาโลเจน

เหล่านี้เป็นสารง่าย ๆ ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่อยู่ในกลุ่มที่เจ็ดของตารางธาตุ รายการประกอบด้วยฟลูออรีน ไอโอดีน คลอรีน โบรมีน โซเดียมสามารถทำปฏิกิริยากับพวกมันทั้งหมดได้ โดยเกิดเป็นสารประกอบ เช่น โซเดียมคลอไรด์/โบรไมด์/ไอโอไดด์/ฟลูออไรด์ ในการเกิดปฏิกิริยา คุณจะต้องนำโลหะที่เป็นปัญหาสองโมลแล้วเติมฟลูออรีนหนึ่งโมลลงไป เป็นผลให้เราได้รับโซเดียมฟลูออไรด์ในปริมาณสองโมล กระบวนการนี้สามารถเขียนเป็นสมการได้: Na + F 2 = 2NaF โซเดียมฟลูออไรด์ที่เราได้รับนั้นใช้ในการผลิตยาสีฟันป้องกันฟันผุ รวมถึงผงซักฟอกสำหรับพื้นผิวต่างๆ ในทำนองเดียวกัน เมื่อเติมคลอรีน คุณจะได้รับ (เกลือในครัว) โซเดียมไอโอไดด์ซึ่งใช้ในการผลิตโคมไฟเมทัลฮาไลด์ โซเดียมโบรไมด์ ใช้เป็นยาสำหรับโรคประสาท นอนไม่หลับ ฮิสทีเรีย และความผิดปกติอื่น ๆ ของระบบประสาท

ด้วยสารธรรมดาอื่นๆ

ปฏิกิริยาของโซเดียมกับฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ (ซัลเฟอร์) และคาร์บอน (คาร์บอน) ก็เป็นไปได้เช่นกัน ปฏิกิริยาทางเคมีประเภทนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการสร้างเงื่อนไขพิเศษในรูปแบบของอุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงเกิดปฏิกิริยาการเติม ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณจะได้รับสารต่างๆ เช่น โซเดียมฟอสไฟด์ โซเดียมซัลไฟด์ โซเดียมคาร์ไบด์

ตัวอย่างคือการเติมอะตอมของโลหะที่กำหนดให้กับอะตอมฟอสฟอรัส หากคุณนำโลหะที่มีปัญหาสามโมลและส่วนประกอบที่สองหนึ่งโมล จากนั้นให้ความร้อนพวกมัน คุณจะได้โซเดียมฟอสไฟด์หนึ่งโมล ปฏิกิริยานี้สามารถเขียนได้ในรูปแบบของสมการต่อไปนี้: 3Na + P = Na 3 P นอกจากนี้ โซเดียมยังสามารถทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนและไฮโดรเจนได้อีกด้วย ในกรณีแรกไนไตรด์ของโลหะนี้จะเกิดขึ้นในส่วนที่สอง - ไฮไดรด์ ตัวอย่างได้แก่สมการปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + H2 = 2NaH ปฏิกิริยาแรกต้องใช้ไฟฟ้า ปฏิกิริยาที่สองต้องใช้อุณหภูมิสูง

ปฏิกิริยากับกรด

ลักษณะของโซเดียมไม่ได้จบแค่เพียงสิ่งเดียว โลหะนี้ยังทำปฏิกิริยากับกรดทุกชนิดด้วย จากปฏิกิริยาทางเคมีดังกล่าว ไฮโดรเจนก็เกิดขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อโลหะที่ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก เกลือในครัวและไฮโดรเจนจะเกิดขึ้น ซึ่งจะระเหยไป ปฏิกิริยานี้สามารถแสดงได้โดยใช้สมการปฏิกิริยา: Na + HCl = NaCl + H 2 ปฏิกิริยาทางเคมีประเภทนี้เรียกว่าปฏิกิริยาทดแทน เมื่อใช้มัน คุณยังสามารถได้รับเกลือ เช่น ฟอสเฟต ไนเตรต ไนไตรท์ ซัลเฟต ซัลไฟต์ และโซเดียมคาร์บอเนต

ปฏิสัมพันธ์กับเกลือ

โซเดียมทำปฏิกิริยากับเกลือของโลหะทุกชนิด ยกเว้นโพแทสเซียมและแคลเซียม (มีฤทธิ์ทางเคมีมากกว่าธาตุที่ต้องการ) ในกรณีนี้เช่นเดียวกับก่อนหน้านี้จะเกิดปฏิกิริยาการทดแทน อะตอมของโลหะที่เป็นปัญหาเกิดขึ้นแทนที่อะตอมของโลหะที่อ่อนแอกว่าทางเคมี ดังนั้นโดยการผสมโซเดียมสองโมลกับแมกนีเซียมไนเตรตหนึ่งโมลเราจะได้สองโมลและแมกนีเซียมบริสุทธิ์ - หนึ่งโมล สมการของปฏิกิริยานี้สามารถเขียนได้ดังนี้ 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg ด้วยหลักการเดียวกันนี้ จึงสามารถรับเกลือโซเดียมอื่นๆ ได้มากมาย วิธีนี้ยังสามารถใช้เพื่อรับโลหะจากเกลือได้ด้วย

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณเติมน้ำลงในโซเดียม?

นี่อาจเป็นหนึ่งในสารที่พบมากที่สุดในโลก และโลหะที่เป็นปัญหาก็สามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับมันได้เช่นกัน ในกรณีนี้จะเกิดโซเดียมโซดาไฟหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นแล้ว

ในการดำเนินการปฏิกิริยาดังกล่าว คุณจะต้องใช้โซเดียม 2 โมล เติมน้ำลงไป รวมทั้งจำนวน 2 โมลด้วย และด้วยเหตุนี้ เราจึงได้ไฮดรอกไซด์ 2 โมลและไฮโดรเจน 1 โมล ซึ่งถูกปล่อยออกมาใน ในรูปของก๊าซที่มีกลิ่นฉุน

โซเดียมและผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต

เมื่อตรวจสอบโลหะนี้จากมุมมองทางเคมีแล้ว เรามาดูกันว่าคุณลักษณะทางชีวภาพของโซเดียมคืออะไร มันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบย่อยที่สำคัญ ประการแรก มันเป็นองค์ประกอบหนึ่งของเซลล์สัตว์ ที่นี่ทำหน้าที่สำคัญ: ร่วมกับโพแทสเซียมสนับสนุนมีส่วนร่วมในการสร้างและการแพร่กระจายของแรงกระตุ้นเส้นประสาทระหว่างเซลล์และเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นสำหรับกระบวนการออสโมติก (ซึ่งจำเป็นเช่นสำหรับการทำงานของเซลล์ไต) นอกจากนี้โซเดียมยังช่วยรักษาสมดุลของเกลือน้ำของเซลล์ นอกจากนี้หากไม่มีองค์ประกอบทางเคมีนี้ การขนส่งกลูโคสผ่านทางเลือดซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของสมองก็เป็นไปไม่ได้ โลหะนี้ยังมีส่วนร่วมในกระบวนการหดตัวของกล้ามเนื้อ

ธาตุขนาดเล็กนี้ไม่เพียงจำเป็นสำหรับสัตว์เท่านั้น แต่โซเดียมในร่างกายของพืชยังทำหน้าที่สำคัญอีกด้วย: มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงช่วยในการขนส่งคาร์โบไฮเดรตและยังจำเป็นสำหรับการส่งสารอินทรีย์และอนินทรีย์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ด้วย

ส่วนเกินและการขาดโซเดียม

การบริโภคเกลือที่มากเกินไปเป็นเวลานานอาจทำให้ระดับขององค์ประกอบทางเคมีในร่างกายเพิ่มขึ้นได้ อาการที่เกิดจากโซเดียมส่วนเกินอาจรวมถึงอุณหภูมิร่างกายเพิ่มขึ้น บวม ความตื่นเต้นง่ายเพิ่มขึ้น และการทำงานของไตบกพร่อง หากมีอาการดังกล่าวเกิดขึ้น คุณจะต้องกำจัดเกลือแกงและอาหารที่มีโลหะนี้จำนวนมากออกจากอาหารของคุณ (ตามรายการด้านล่าง) จากนั้นปรึกษาแพทย์ทันที ปริมาณโซเดียมในร่างกายที่ลดลงยังนำไปสู่อาการไม่พึงประสงค์และความผิดปกติของอวัยวะต่างๆ องค์ประกอบทางเคมีนี้สามารถล้างออกได้ด้วยการใช้ยาขับปัสสาวะเป็นเวลานานหรือเมื่อดื่มน้ำบริสุทธิ์ (กลั่น) เท่านั้นโดยมีเหงื่อออกและร่างกายขาดน้ำเพิ่มขึ้น อาการของการขาดโซเดียม ได้แก่ กระหายน้ำ ผิวแห้งและเยื่อเมือก อาเจียนและคลื่นไส้ เบื่ออาหาร สติสัมปชัญญะบกพร่องและไม่แยแส หัวใจเต้นเร็ว และการหยุดการทำงานของไตอย่างเหมาะสม

อาหารที่มีโซเดียมสูง

เพื่อหลีกเลี่ยงปริมาณองค์ประกอบทางเคมีในร่างกายที่สูงหรือต่ำเกินไป คุณจำเป็นต้องรู้ว่าอาหารชนิดใดมีองค์ประกอบดังกล่าวมากที่สุด ก่อนอื่น นี่คือเกลือในครัวที่กล่าวไปแล้วข้างต้น ประกอบด้วยโซเดียมสี่สิบเปอร์เซ็นต์ มันอาจเป็นเกลือทะเลก็ได้ นอกจากนี้โลหะนี้ยังพบได้ในถั่วเหลืองและซีอิ๊วอีกด้วย พบโซเดียมจำนวนมากในอาหารทะเล ได้แก่สาหร่ายทะเล ปลาส่วนใหญ่ กุ้ง ปลาหมึกยักษ์ เนื้อปู คาเวียร์ กั้ง ฯลฯ ปริมาณโซเดียมในพวกมันเกิดจากการที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีรสเค็มซึ่งมีเกลือของโลหะต่าง ๆ ที่มีความเข้มข้นสูงที่สำคัญ เพื่อการทำงานปกติของร่างกาย

การใช้โลหะนี้และสารประกอบบางชนิด

การใช้โซเดียมในอุตสาหกรรมมีความหลากหลายมาก ประการแรกสารนี้ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี ในที่นี้จำเป็นต้องได้รับสารต่างๆ เช่น ไฮดรอกไซด์ของโลหะที่เป็นปัญหา ฟลูออไรด์ ซัลเฟต และไนเตรต นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวรีดิวซ์อย่างแรงเพื่อแยกโลหะบริสุทธิ์ออกจากเกลือ มีโซเดียมทางเทคนิคพิเศษที่มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว คุณสมบัติของมันถูกบันทึกไว้ใน GOST 3273-75 เนื่องจากคุณสมบัติการรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งดังที่กล่าวข้างต้น โซเดียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะวิทยา

องค์ประกอบทางเคมีนี้ยังพบการใช้งานในอุตสาหกรรมยาซึ่งมักจำเป็นเพื่อให้ได้โบรไมด์ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของยาระงับประสาทและยาแก้ซึมเศร้าหลายชนิด นอกจากนี้โซเดียมยังสามารถใช้ในการผลิตหลอดปล่อยก๊าซซึ่งจะเป็นแหล่งกำเนิดแสงสีเหลืองสดใส สารประกอบทางเคมี เช่น โซเดียมคลอเรต (NaClO 3) ทำลายต้นอ่อน จึงใช้เพื่อกำจัดต้นอ่อนออกจากรางรถไฟเพื่อป้องกันไม่ให้ต้นอ่อนมากเกินไป โซเดียมไซยาไนด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำ ด้วยความช่วยเหลือของโลหะนี้ได้มาจากหิน

คุณจะได้รับโซเดียมได้อย่างไร?

วิธีการที่พบบ่อยที่สุดคือปฏิกิริยาของคาร์บอเนตของโลหะที่มีปัญหากับคาร์บอน ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่สารทั้งสองที่ระบุให้มีอุณหภูมิประมาณหนึ่งพันองศาเซลเซียส เป็นผลให้เกิดสารประกอบเคมีสองชนิด: โซเดียมและควัน เมื่อโซเดียมคาร์บอเนตหนึ่งโมลทำปฏิกิริยากับคาร์บอนสองโมล จะได้โลหะที่ต้องการสองโมลและคาร์บอนมอนอกไซด์สามโมล สมการของปฏิกิริยาข้างต้นสามารถเขียนได้ดังนี้ NaCO 3 + 2C = 2Na + 3CO ในทำนองเดียวกัน องค์ประกอบทางเคมีนี้สามารถหาได้จากสารประกอบอื่นๆ ของมัน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ

การมีอยู่ของโซเดียม+ เช่นเดียวกับแคตไอออนหรือแอนไอออนอื่นๆ สามารถกำหนดได้โดยการปรับเปลี่ยนทางเคมีแบบพิเศษ ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อโซเดียมไอออนคือการเผาไหม้ - หากมีอยู่เปลวไฟจะเป็นสีเหลือง

องค์ประกอบทางเคมีที่เป็นปัญหาสามารถพบได้ในธรรมชาติที่ไหน?

ประการแรกดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่านี่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของทั้งเซลล์สัตว์และพืช นอกจากนี้ยังพบความเข้มข้นสูงในน้ำทะเล นอกจากนี้โซเดียมยังเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุบางชนิดอีกด้วย ตัวอย่างเช่นนี่คือซิลวิไนต์ สูตรของมันคือ NaCl KCl เช่นเดียวกับคาร์นัลไลท์ซึ่งมีสูตรคือ KCl.MgCl 2 .6H 2 O ตัวแรกมีโครงสร้างที่ต่างกันโดยมีชิ้นส่วนหลายสีสลับกันอาจมีสีส้มสีชมพูสีน้ำเงินและสีแดง แร่ธาตุนี้สามารถละลายได้ในน้ำอย่างสมบูรณ์ คาร์นัลไลท์อาจมีสีต่างกันก็ได้ขึ้นอยู่กับสถานที่ก่อตัวและสิ่งสกปรก อาจเป็นสีแดง เหลือง ขาว น้ำเงินอ่อน และยังโปร่งใสอีกด้วย มันมีเงาสลัวและมีแสงหักเหอย่างรุนแรง แร่ธาตุทั้งสองนี้ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตโลหะซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุเหล่านี้ ได้แก่ โซเดียม โพแทสเซียม แมกนีเซียม

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโลหะที่เราตรวจสอบในบทความนี้เป็นโลหะชนิดหนึ่งในธรรมชาติที่พบมากที่สุด เนื่องจากมีส่วนประกอบเป็นร้อยละ 2.5 ในเปลือกโลก

โซเดียมและสารประกอบเป็นที่รู้จักของคนมาตั้งแต่สมัยโบราณ สารประกอบที่ได้รับความนิยมและเป็นที่รู้จักมากที่สุดน่าจะเป็นโซเดียมคลอไรด์หรือที่รู้จักกันดีในชื่อเกลือแกง เกลือแกงเป็นส่วนประกอบสำคัญของอาหารเกือบทุกชนิด ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ ผู้คนเริ่มกินเกลือแกงเมื่อหลายพันปีก่อน

สารประกอบยอดนิยมอีกชนิดหนึ่งคือโซเดียมคาร์บอเนต โซเดียมคาร์บอเนตเป็นโซดาธรรมดาที่ขายในร้านค้าต่างๆ ผู้คนยังใช้สารนี้มาตั้งแต่สมัยโบราณเป็นผงซักฟอก ดังนั้น ผู้คนจึงได้รับโซเดียมและสารประกอบของมันทุกวันเป็นเวลาหลายร้อยปีมาแล้ว โซเดียมทำปฏิกิริยากับธาตุทั้งที่เป็นโลหะและอโลหะได้ง่าย ทำให้เกิดโลหะผสมและสารประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม มาดูคุณสมบัติและลักษณะของโลหะนี้กันดีกว่า

ลักษณะของโซเดียม

คุณสมบัติทางกายภาพ

โซเดียมเป็นโลหะที่มีความเหนียวและอ่อนนุ่มซึ่งสามารถตัดได้อย่างง่ายดายด้วยมีด มีสีขาวเงินและมีลักษณะเป็นเงาโลหะ โลหะนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี อะตอมของโซเดียมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโลหะ

คุณสมบัติทางเคมี

เมื่อทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ อะตอมของโซเดียมจะปล่อยเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้ง่าย ในกรณีนี้อะตอมของโซเดียมจะเปลี่ยนเป็นไอออนโดยมีประจุบวก

• โซเดียมออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในที่โล่ง ด้วยเหตุนี้โลหะจึงมักถูกเก็บไว้ในน้ำมันก๊าด
• เมื่อเผาด้วยออกซิเจนจะเกิดสารประกอบโซเดียมเปอร์ออกไซด์ (Na 2 O 2)
• เมื่อถูกความร้อน โซเดียมจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเกิดเป็นไฮไดรด์ (2NaH)
• โซเดียมทำปฏิกิริยาค่อนข้างง่ายกับอโลหะ เช่น ซัลเฟอร์ เครื่องเคลือบดินเผา และอื่นๆ
• โซเดียมสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะได้เช่นกัน สิ่งนี้จะผลิตโลหะผสมต่าง ๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตและอุตสาหกรรม
• โซเดียมทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำ

การค้นหาโซเดียมในธรรมชาติ

โซเดียมอยู่ในอันดับที่ 7 ในรายการองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในโลก โซเดียมยังเป็นโลหะที่พบมากที่สุดอันดับที่ห้า ในบรรดาโลหะ โลหะชนิดเดียวที่พบบ่อยกว่าโซเดียม ได้แก่ อลูมิเนียม เหล็ก แคลเซียม และแมกนีเซียม

โซเดียมไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ เหตุผลก็คือกิจกรรมทางเคมีของโซเดียมสูง ธาตุนี้เกิดขึ้นในธรรมชาติ เช่น คลอไรด์ คาร์บอเนต ไนเตรต ซัลเฟต และเกลืออื่นๆ

โซเดียมพบได้ในธรรมชาติที่ไหน?

ประการแรก ปริมาณโซเดียมที่ค่อนข้างสูงจะถูกบันทึกไว้ในเปลือกโลก สัดส่วนของสารประมาณ 2.6%

ประการที่สอง โซเดียมและสารประกอบของมันพบได้ในปริมาณมากในบริเวณที่ทะเลโบราณระเหยไป

อีกที่หนึ่งที่โซเดียมและสารประกอบสะสมอยู่คือน้ำทะเล นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าเกลือทั้งหมดที่อยู่ในมหาสมุทรโลกมีปริมาณประมาณ 19 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร

โซเดียมยังพบได้ในสิ่งมีชีวิตในปริมาณเล็กน้อย ในขณะเดียวกันปริมาณโซเดียมในสัตว์จะสูงกว่าในพืชเล็กน้อย โซเดียมไอออนในสิ่งมีชีวิตมีหน้าที่สำคัญ: พวกมันอำนวยความสะดวกในการส่งกระแสประสาท

การใช้โซเดียมในอุตสาหกรรม

โซเดียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม: เคมี โลหะ นิวเคลียร์ อาหาร แสง และอุตสาหกรรมอื่นๆ

ในอุตสาหกรรมเคมี โซเดียมถูกใช้เพื่อผลิตผงซักฟอกและผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ปุ๋ย และน้ำยาฆ่าเชื้อต่างๆ

ในทางโลหะวิทยา โซเดียมถูกใช้ในกระบวนการผลิตสารอื่นๆ เช่น ทอเรียม ยูเรเนียม ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม และสารประกอบอื่นๆ โซเดียมทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยาดังกล่าว

โซเดียมยังใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานนิวเคลียร์ โซเดียมและโลหะผสมถูกใช้เป็นสารหล่อเย็น

ในอุตสาหกรรมเบา มีการใช้โซเดียมกันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปเครื่องหนัง

โซเดียมเป็นองค์ประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมอาหาร โซเดียมคลอไรด์หรือที่รู้จักกันดีในชื่อเกลือแกง อาจเป็นวัตถุเจือปนอาหารที่พบได้บ่อยที่สุด โดยที่ไม่สามารถเตรียมอาหารจานใดๆ ได้

โซเดียมเป็นสารธรรมดาที่อยู่ในกลุ่มแรกของคาบที่สามของตารางธาตุโดย D.I. เป็นโลหะอัลคาไลสีเงินที่อ่อนนุ่มมากซึ่งมีสีม่วงเมื่อแบ่งออกเป็นชั้นบางๆ จุดหลอมเหลวของโซเดียมอยู่ต่ำกว่าจุดที่ต้องต้มน้ำ และจุดเดือดคือ 883 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิห้อง ความหนาแน่นคือ 0.968 g/cm3 เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ จึงสามารถตัดโซเดียมด้วยมีดธรรมดาได้หากจำเป็น

โซเดียมเป็นเรื่องธรรมดามากบนโลกของเรา: สารประกอบต่าง ๆ ของมันสามารถพบได้ที่นี่ทั้งในทะเลหรือเปลือกโลกซึ่งพบได้ในปริมาณที่ค่อนข้างมากและในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด แต่ไม่พบในธรรมชาติที่มีชีวิตในรูปแบบที่บริสุทธิ์ เนื่องจากมีกิจกรรมสูงอย่างน่าทึ่ง โซเดียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบจุลภาคที่สำคัญที่จำเป็นสำหรับชีวิตมนุษย์ปกติ - ดังนั้นเพื่อเติมเต็มการสูญเสียตามธรรมชาติออกจากร่างกายจึงจำเป็นต้องบริโภคสารประกอบกับคลอรีนประมาณ 4-5 กรัม - เช่น เกลือแกงปกติ

โซเดียมในประวัติศาสตร์

มนุษย์รู้จักสารประกอบโซเดียมหลายชนิดมาตั้งแต่อียิปต์โบราณ ชาวอียิปต์เป็นกลุ่มแรกที่ใช้โซดาที่มีโซเดียมจากทะเลสาบ Natron ที่มีรสเค็มสำหรับความต้องการต่างๆ ในชีวิตประจำวัน สารประกอบโซเดียมถูกกล่าวถึงในพระคัมภีร์ว่าเป็นส่วนประกอบของผงซักฟอก แต่โซเดียมได้รับครั้งแรกในรูปแบบบริสุทธิ์โดยนักเคมีชาวอังกฤษ Humphrey Davy ในปี 1807 ระหว่างการทดลองกับอนุพันธ์ของมัน

โซเดียมเดิมเรียกว่าโซเดียม มาจากคำภาษาอาหรับที่แปลว่าอาการปวดหัว คำว่า "โซเดียม" ยืมมาจากภาษาอียิปต์ และถูกใช้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์สมัยใหม่โดยสมาคมแพทย์แห่งสวีเดน เพื่อเรียกเกลือแร่ที่มีโซดา

คุณสมบัติทางเคมีของโซเดียม

โซเดียมเป็นโลหะอัลคาไลที่มีฤทธิ์ เช่น มันจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอากาศ และต้องเก็บไว้ในน้ำมันก๊าด ในขณะที่โซเดียมมีความหนาแน่นต่ำมากและมักจะลอยขึ้นสู่พื้นผิว เนื่องจากโซเดียมเป็นสารรีดิวซ์ที่แรงมากจึงทำปฏิกิริยากับอโลหะส่วนใหญ่ และเนื่องจากเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ ปฏิกิริยาที่ใช้จึงมักเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและรุนแรงมาก ตัวอย่างเช่น หากคุณใส่โซเดียมลงในน้ำ โซเดียมนั้นจะเริ่มจุดติดไฟ ซึ่งท้ายที่สุดจะทำให้เกิดการระเบิด การจุดติดไฟและการปล่อยออกซิเจนเกิดขึ้นเมื่อโซเดียมและอนุพันธ์ของโซเดียมทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ มากมาย แต่เมื่อใช้กรดเจือจาง โซเดียมจะทำปฏิกิริยาเหมือนโลหะธรรมดา โซเดียมไม่ทำปฏิกิริยากับก๊าซมีตระกูลไอโอดีนและคาร์บอนและยังทำปฏิกิริยาได้แย่มากกับไนโตรเจนทำให้เกิดสารที่ค่อนข้างไม่เสถียรในรูปของผลึกสีเทาเข้ม - โซเดียมไนไตรด์

การใช้โซเดียม

โซเดียมส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะวิทยา โดยส่วนใหญ่มักใช้เป็นสารรีดิวซ์เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมี มันยังใช้เป็นสารดูดความชื้นสำหรับตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น อีเทอร์และอื่นๆ ที่คล้ายกัน เพื่อผลิตสายไฟที่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าจำนวนมหาศาลได้ ในพื้นที่เดียวกันมีการใช้โซเดียมเป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตแบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ซึ่งมีพลังงานจำเพาะสูง ได้แก่ สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยลง ข้อเสียเปรียบหลักของแบตเตอรี่ประเภทนี้คืออุณหภูมิในการทำงานที่สูง ส่งผลให้เสี่ยงต่อการจุดระเบิดและการระเบิดของโซเดียมเมื่อเกิดอุบัติเหตุ

การประยุกต์ใช้โซเดียมอีกด้านคือเภสัชวิทยาซึ่งมีการใช้อนุพันธ์ของโซเดียมหลายชนิดเป็นตัวทำปฏิกิริยาตัวกลางและสารเพิ่มปริมาณในการสร้างยาที่ซับซ้อนต่างๆรวมถึงน้ำยาฆ่าเชื้อ สารละลายโซเดียมคลอไรด์ค่อนข้างคล้ายกับพลาสมาในเลือดของมนุษย์และถูกกำจัดออกจากร่างกายอย่างรวดเร็วดังนั้นจึงใช้เมื่อจำเป็นเพื่อรักษาและทำให้ความดันโลหิตเป็นปกติ

ปัจจุบัน สารประกอบโซเดียมบางชนิดเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตคอนกรีตและวัสดุก่อสร้างอื่นๆ ด้วยการใช้วัสดุที่มีส่วนประกอบจากโซเดียม จึงสามารถนำไปใช้ในงานก่อสร้างในช่วงอุณหภูมิต่ำได้

เนื่องจากมีความอุดมสมบูรณ์และความสะดวกในการผลิตทางอุตสาหกรรม โซเดียมจึงมีต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ปัจจุบันมีการผลิตในลักษณะเดียวกับที่ได้รับครั้งแรกโดยการเปิดเผยหินที่มีโซเดียมต่างๆ ให้กับกระแสไฟฟ้าแรง ด้วยเหตุนี้ เช่นเดียวกับความจำเป็นในอุตสาหกรรมหลายประเภท ทำให้ปริมาณการผลิตของบริษัทเพิ่มขึ้นเท่านั้น