โซเดียม โซเดียม: องค์ประกอบและมวลโมล วิธีคำนวณมวลอะตอม มวลอะตอมของโซเดียม

โซเดียม โซเดียม: องค์ประกอบและมวลโมล วิธีคำนวณมวลอะตอม มวลอะตอมของโซเดียม

13.10.2021 ช่างไม้

ตัวแปลงความยาวและระยะทาง ตัวแปลงมวล ตัวแปลงปริมาณอาหารและปริมาตรอาหาร ตัวแปลงพื้นที่ ตัวแปลงปริมาตรและหน่วยใน สูตรอาหารตัวแปลงอุณหภูมิ ความดัน ความเครียด ตัวแปลงโมดูลัสของ Young ตัวแปลงพลังงานและงาน ตัวแปลงกำลัง ตัวแปลงแรง ตัวแปลงเวลา ตัวแปลงความเร็วเชิงเส้น มุมแบน ประสิทธิภาพเชิงความร้อนและประสิทธิภาพเชื้อเพลิง ตัวแปลง ตัวแปลงตัวเลข เป็น ระบบต่างๆสัญกรณ์ ตัวแปลงหน่วยวัดปริมาณข้อมูล อัตราแลกเปลี่ยน ขนาด เสื้อผ้าผู้หญิงและขนาดรองเท้า เสื้อผ้าผู้ชายและรองเท้า ตัวแปลงความเร็วเชิงมุมและความเร็วการหมุน ตัวแปลงความเร่ง ตัวแปลงความเร่งเชิงมุม ตัวแปลงความหนาแน่น ตัวแปลงปริมาตรจำเพาะ โมเมนต์ของตัวแปลงความเฉื่อย โมเมนต์ของตัวแปลงแรง ตัวแปลงแรงบิด ความร้อนจำเพาะของตัวแปลงการเผาไหม้ (โดยมวล) ความหนาแน่นของพลังงานและความร้อนจำเพาะของตัวแปลงการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง (โดยปริมาตร ) ตัวแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิ สัมประสิทธิ์ของตัวแปลงการขยายตัวทางความร้อน ตัวแปลงความต้านทานความร้อน ตัวแปลงการนำความร้อน ตัวแปลงความจุความร้อนจำเพาะ การสัมผัสพลังงานและตัวแปลงพลังงาน การแผ่รังสีความร้อนตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ตัวแปลงอัตราการไหลของปริมาตร ตัวแปลงอัตราการไหลของมวล ตัวแปลงอัตราการไหลของโมลาร์ ตัวแปลงความหนาแน่นของการไหลของมวล ตัวแปลงความเข้มข้นของกราม ความเข้มข้นของมวลในตัวแปลงของสารละลาย ตัวแปลงความหนืดไดนามิก (สัมบูรณ์) ตัวแปลงความหนืดจลน์ ตัวแปลงแรงตึงผิว ตัวแปลงความสามารถในการซึมผ่านของไอ การไหลของไอน้ำ ตัวแปลงความหนาแน่น ตัวแปลงระดับเสียง ตัวแปลงความไวของไมโครโฟน ตัวแปลงระดับความดันเสียง (SPL) ตัวแปลงระดับความดันเสียงพร้อมความดันอ้างอิงที่เลือกได้ ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความเข้มของการส่องสว่าง ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความละเอียดคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ ตัวแปลงความถี่และความยาวคลื่น กำลังไดออปเตอร์และความยาวโฟกัส กำลังไดออปเตอร์และกำลังขยายเลนส์ (× ) ตัวแปลงประจุไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นประจุเชิงเส้น ตัวแปลงตัวแปลงความหนาแน่นประจุพื้นผิว ความหนาแน่นรวมตัวแปลงการชาร์จ กระแสไฟฟ้าตัวแปลงความหนาแน่นกระแสเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสพื้นผิว ตัวแปลงความแรงของสนามไฟฟ้า ตัวแปลงศักย์ไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงการนำไฟฟ้า ตัวแปลงการนำไฟฟ้า ตัวแปลงความจุไฟฟ้า ตัวแปลงตัวเหนี่ยวนำ ตัวแปลงเกจลวดอเมริกัน ระดับในหน่วย dBm (dBm หรือ dBm), dBV (dBV) ) วัตต์ และหน่วยอื่นๆ ตัวแปลงแรงแม่เหล็ก ตัวแปลงความแรงของสนามแม่เหล็ก ตัวแปลงฟลักซ์แม่เหล็ก ตัวแปลงการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก การแผ่รังสี ตัวแปลงอัตราการดูดกลืนรังสีไอออไนซ์ กัมมันตภาพรังสี เครื่องแปลงสลายกัมมันตภาพรังสี ตัวแปลงปริมาณรังสีที่ได้รับรังสี ตัวแปลงปริมาณการดูดซึม ตัวแปลงคำนำหน้าทศนิยม การถ่ายโอนข้อมูล ตัวแปลงหน่วยการพิมพ์และการประมวลผลภาพ ตัวแปลงหน่วยปริมาตรไม้ การคำนวณมวลโมลาร์ ตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

สูตรเคมี

มวลโมลาร์ของ NaC 2 H 5 O โซเดียม โซเดียม 68.05027 กรัม/โมล

22.98977+12.0107 2+1.00794 5+15.9994

เศษส่วนมวลของธาตุในสารประกอบ

การใช้เครื่องคำนวณมวลกราม

ต้องป้อนสูตรเคมีโดยคำนึงถึงตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่
ตัวห้อยจะถูกป้อนเป็นตัวเลขปกติ
ชี้ไปที่ เส้นกึ่งกลาง(เครื่องหมายคูณ) ที่ใช้ในสูตรของผลึกไฮเดรตจะถูกแทนที่ด้วยจุดปกติ
ตัวอย่าง: แทนที่จะใช้ CuSO₄·5H₂O ในตัวแปลง เพื่อความสะดวกในการป้อน ระบบจะใช้การสะกด CuSO4.5H2O

ศาสตร์แห่งการชงกาแฟ: ความกดดัน

เครื่องคิดเลขมวลกราม

ตุ่น

สารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล ในวิชาเคมี การวัดมวลของสารที่ทำปฏิกิริยาและผลิตผลออกมาอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ ตามคำนิยาม โมลคือหน่วย SI ของปริมาณของสาร หนึ่งโมลประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน 6.02214076×10²³ พอดี ค่านี้เป็นตัวเลขเท่ากับค่าคงที่ N A ของ Avogadro เมื่อแสดงเป็นหน่วย mol⁻¹ และเรียกว่าตัวเลขของ Avogadro ปริมาณสาร (สัญลักษณ์ n) ของระบบคือการวัดจำนวนองค์ประกอบโครงสร้าง องค์ประกอบโครงสร้างอาจเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน หรืออนุภาคหรือกลุ่มของอนุภาคใดๆ

ค่าคงที่ N A ของ Avogadro = 6.02214076×10²³ mol⁻¹ ตัวเลขของอาโวกาโดรคือ 6.02214076×10²³

กล่าวอีกนัยหนึ่ง โมลคือปริมาณของสารที่มีมวลเท่ากันกับผลรวมของมวลอะตอมของอะตอมและโมเลกุลของสาร คูณด้วยเลขอาโวกาโดร หน่วยของปริมาณของสาร หรือโมล เป็นหนึ่งในหน่วย SI พื้นฐาน 7 หน่วยและมีสัญลักษณ์เป็นโมล เนื่องจากชื่อของหน่วยและสัญลักษณ์เหมือนกัน จึงควรสังเกตว่าสัญลักษณ์จะไม่ถูกปฏิเสธ ต่างจากชื่อของหน่วยซึ่งสามารถปฏิเสธได้ตามกฎปกติของภาษารัสเซีย คาร์บอน-12 บริสุทธิ์หนึ่งโมลมีค่าเท่ากับ 12 กรัมพอดี

มวลกราม

มวลกรามเป็นคุณสมบัติทางกายภาพของสาร ซึ่งหมายถึงอัตราส่วนของมวลของสารนี้ต่อปริมาณของสารในหน่วยโมล กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือมวลของสารหนึ่งโมล หน่วย SI ของมวลโมลคือ กิโลกรัม/โมล (kg/mol) อย่างไรก็ตาม นักเคมีคุ้นเคยกับการใช้หน่วย g/mol ที่สะดวกกว่า

มวลฟันกราม= กรัม/โมล

มวลโมลของธาตุและสารประกอบ

สารประกอบคือสารที่ประกอบด้วยอะตอมต่าง ๆ ซึ่งมีพันธะเคมีซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น สารต่อไปนี้ซึ่งสามารถพบได้ในครัวของแม่บ้านคือสารประกอบทางเคมี:

เกลือ (โซเดียมคลอไรด์) NaCl
น้ำตาล (ซูโครส) C₁₂H₂₂O₁₁
น้ำส้มสายชู (สารละลายกรดอะซิติก) CH₃COOH

มวลโมลาร์ขององค์ประกอบทางเคมีเป็นกรัมต่อโมลเป็นตัวเลขเหมือนกับมวลของอะตอมของธาตุที่แสดงเป็นหน่วยมวลอะตอม (หรือดาลตัน) มวลโมลาร์ของสารประกอบเท่ากับผลรวมของมวลโมลาร์ของธาตุที่ประกอบเป็นสารประกอบ โดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมในสารประกอบด้วย ตัวอย่างเช่น มวลโมลาร์ของน้ำ (H₂O) มีค่าประมาณ 1 × 2 + 16 = 18 กรัม/โมล

น้ำหนักโมเลกุล

มวลโมเลกุล (ชื่อเดิมคือน้ำหนักโมเลกุล) คือมวลของโมเลกุลโดยคำนวณเป็นผลรวมของมวลของแต่ละอะตอมที่ประกอบกันเป็นโมเลกุลคูณด้วยจำนวนอะตอมในโมเลกุลนี้ น้ำหนักโมเลกุลคือ ไร้มิติ ปริมาณทางกายภาพ, เป็นตัวเลขเท่ากับมวลโมลาร์ นั่นคือมวลโมเลกุลแตกต่างจากมวลโมลาร์ในมิติ แม้ว่ามวลโมเลกุลจะไม่มีมิติ แต่ก็ยังมีค่าที่เรียกว่าหน่วยมวลอะตอม (amu) หรือดัลตัน (Da) ซึ่งมีค่าประมาณเท่ากับมวลของโปรตอนหรือนิวตรอนหนึ่งตัวโดยประมาณ หน่วยมวลอะตอมก็มีตัวเลขเท่ากับ 1 กรัม/โมลเช่นกัน

การคำนวณมวลโมล

มวลกรามคำนวณดังนี้:

กำหนดมวลอะตอมขององค์ประกอบตามตารางธาตุ
กำหนดจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบในสูตรสารประกอบ
กำหนดมวลโมลาร์โดยการบวกมวลอะตอมของธาตุที่รวมอยู่ในสารประกอบคูณด้วยจำนวนของมัน

ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณมวลโมลาร์ของกรดอะซิติก

ประกอบด้วย:

คาร์บอนสองอะตอม
อะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอม
ออกซิเจนสองอะตอม

คาร์บอน C = 2 × 12.0107 กรัม/โมล = 24.0214 กรัม/โมล
ไฮโดรเจน H = 4 × 1.00794 กรัม/โมล = 4.03176 กรัม/โมล
ออกซิเจน O = 2 × 15.9994 กรัม/โมล = 31.9988 กรัม/โมล
มวลโมเลกุล = 24.0214 + 4.03176 + 31.9988 = 60.05196 กรัม/โมล

เครื่องคิดเลขของเราดำเนินการคำนวณนี้ทุกประการ คุณสามารถป้อนสูตรกรดอะซิติกลงไปและตรวจสอบว่าเกิดอะไรขึ้น

คุณพบว่าการแปลหน่วยการวัดจากภาษาหนึ่งเป็นอีกภาษาหนึ่งเป็นเรื่องยากหรือไม่ เพราะเหตุใด เพื่อนร่วมงานพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณ โพสต์คำถามใน TCTermsและคุณจะได้รับคำตอบภายในไม่กี่นาที

มวลของโมเลกุลโซเดียมจะเป็นเท่าใดหากเป็นไปได้ด้วยสารละลาย)) และได้คำตอบที่ดีที่สุด

คำตอบจาก พรอสลาฟ[ใช้งานอยู่]
ฉันเห็นคุณได้รับข้อมูลที่เข้าใจยากมากมาย แต่ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกัน ฉันจะเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้
ที่ให้ไว้:
โซเดียมหนึ่งโมเลกุล น้ำหนักโมเลกุลของโซเดียม - 11 ก. em. (จากตารางธาตุ) มวลโมลาร์คือ _ตัวเลข_ เท่ากับมวลโมเลกุล และสำหรับโซเดียมคือ M = 11 กรัม/โมล
หา:
มวลของโซเดียมหนึ่งโมเลกุล
สารละลาย:
ลองคาดเดากัน มวลโมลคืออะไร? นี่คือมวลของ (หนึ่ง) โมลของสาร โดยมวลโมลของโซเดียมคือ 11 กรัม/โมล มอดคืออะไร? คือปริมาณของสารที่มีโมเลกุล Na (Avogadro's Number) ตัวเลขของอาโวกาโดรคือ Na = 6.02*10^23 มิติคือ mol^-1
ดังนั้นเราจึงได้
โซเดียม 6.02*10^23 โมเลกุล (1 โมล) หนัก 11 กรัม
โซเดียม 1 โมเลกุลหนัก X กรัม
คุณสามารถแก้สัดส่วนได้หรือไม่? ปรากฎว่า X = 11/(6.02*10^23) = 1.827*10^(-23) กรัม
มีวิธีนับอีกวิธีหนึ่ง ในการทำเช่นนี้ โปรดจำไว้ว่าโมลคือปริมาณของสารที่มีจำนวนโมเลกุล (หรืออะตอม) เท่ากัน เนื่องจากอะตอมของไอโซโทปคาร์บอน-12 บริสุทธิ์ในปริมาณ 12 กรัม (พอดีกัน) นั่นคือ เมื่อรู้ว่าอะตอมของคาร์บอนมีน้ำหนักเท่าใดในหน่วยกรัม และโซเดียมหนึ่งโมลมีน้ำหนักเท่าใด (มวลโมลของโซเดียมคือ 11 กรัม/โมล) คุณก็สามารถคำนวณมวลของโมเลกุลโซเดียมได้
มีปัญหาเล็ก ๆ อย่างหนึ่งที่นี่ ความจริงก็คือหนังสือและหนังสือปัญหาต่าง ๆ ให้มวลอะตอมคาร์บอนต่างกัน เห็นได้ชัดว่าพวกเขาไม่สามารถตกลงกันได้ว่ามันหนักแค่ไหน จากแหล่งหนึ่ง - 1.66*10^(−24) กรัม อีกแหล่งหนึ่ง - 1.993*10^(-23) กรัม ดังนั้น
น้ำหนักโซเดียม = น้ำหนักโมเลกุลของโซเดียม * 1/12 * 1.66 * 10^(-24) กรัม หรือ
มวลโซเดียม = มวลโมเลกุลของโซเดียม * 1/12 * 1.993 * 10^(-23) กรัม
ในตัวเลข
m = 11 * 1/12 * 1.66 *10^(-24) = 1.522*10^(-24) กรัม หรือ
ม. = 11 * 1/12 * 1.993*10^(-23) = 1.827*10^(-23) กรัม
ผลลัพธ์ที่สองเกิดขึ้นพร้อมกันกับผลลัพธ์ที่ได้รับข้างต้นโดยสมบูรณ์ ดังนั้นมวลของอะตอมคาร์บอนจึงยังคงเป็น 1.993*10^(-23)
คำตอบ: มวลของโมเลกุลโซเดียมคือ 1.827*10^(-23) กรัม
ฮึ. เคมีคือพลัง! เรียนรู้ เข้าใจ อาจไม่มีประโยชน์ในชีวิต แต่จะเรียนรู้ที่จะคิด ใช้เหตุผล และนับ
ที่มา: โรงเรียน

ตอบกลับจาก ครานีซี[คุรุ]
AVOGADRO NUMBER, NA = (6.022045±0.000031)X1023 คือจำนวนโมเลกุลในหนึ่งโมลของสารใดๆ หรือจำนวนอะตอมในหนึ่งโมลของสารเชิงเดี่ยว ค่าคงที่พื้นฐานค่าหนึ่ง ซึ่งช่วยให้คุณระบุปริมาณได้ เช่น มวลของอะตอมหรือโมเลกุล (ดูด้านล่าง) ประจุของอิเล็กตรอน เป็นต้น
โมลคือปริมาณของสารที่มีองค์ประกอบโครงสร้างจำนวนเท่ากันกับอะตอมที่มีอยู่ใน 12 กรัมของ 12C และ องค์ประกอบโครงสร้างโดยปกติแล้วจะเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน ฯลฯ มวลของสาร 1 โมลซึ่งมีหน่วยเป็นกรัมจะมีค่าเท่ากับตัวเลขกับโมลของมัน มวล. ดังนั้น โซเดียม 1 โมลมีมวล 22.9898 กรัม และมีอะตอม 6.02×1,023 อะตอม

ตอบกลับจาก ฮจ[คล่องแคล่ว]
NATRIUM (ละติน Natrium จากภาษาอาหรับ natrun, กรีกไนตรอน - โซดาธรรมชาติ), Na (อ่านว่า "โซเดียม") องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 11 มวลอะตอม 22.98977 ไอโซโทปเสถียรชนิดหนึ่ง 23Na เกิดขึ้นในธรรมชาติ เป็นของโลหะอัลคาไล ตั้งอยู่ในคาบที่ 3 ในกลุ่ม IA ในตารางธาตุ การกำหนดค่าชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก 3 s1 สถานะออกซิเดชัน +1 (วาเลนซ์ I)
รัศมีของอะตอมคือ 0.192 นาโนเมตร รัศมีของไอออน Na+ คือ 0.116 นาโนเมตร (หมายเลขพิกัด 6) พลังงานไอออไนเซชันตามลำดับคือ 5.139 และ 47.304 eV อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ตามพอลลิงคือ 1.00
ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักโมเลกุลของ Na เท่ากับ 22.98977 หรือ 23

ตอบกลับจาก เออร์เดเทรีย[คุรุ]
พวกเขาเขียนเรื่องไร้สาระ
ญาติ โมเลกุล มวลของโซเดียม - 23 น้อยกว่า 22 (ไอโซโทปที่แตกต่างกัน) หรือมวลโมลาร์มีค่าเท่ากับ 23 กรัม/โมล เป็นต้น
23/(6.022045*10^23)=ประมาณ 4*10^(-23) กรัม นั่นคือ 10 ถึงลบ 23 องศากรัม หรือแอตโตแกรม 10 ถึงลบ 5 องศา นั่นคือประมาณ 0.04 เซปโตแกรม

(Natrium, Na) - องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 11 และสารอย่างง่ายที่สอดคล้องกัน - โลหะอ่อนสีขาวเงินอัลคาไลน์ซึ่งมีปฏิกิริยาทางเคมีสูงออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศ
ความหนาแน่น 0.968 อุณหภูมิหลอมละลาย 97.83°C อุณหภูมิจุดเดือด 882.9°C สัมประสิทธิ์ ปฏิบัติการ โมห์ส 0.5 โซเดียมเป็นธาตุหินชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไป (อันดับที่ 6 ในบรรดาองค์ประกอบทางเคมี) คลาร์กของมันคือ 2.64 โดยมวล รู้จักแร่ธาตุโซเดียมมากกว่า 220 ชนิดในประเภทต่างๆ (เฟลด์สปาร์, พลาจิโอคลอส, ฮาไลต์, ดินประสิว, เทนาร์ไดต์, มิราบิไลต์) ปริมาณโซเดียม (เป็น% โดยมวล) ในอุกกาบาตที่เต็มไปด้วยหินคือ 7x10 -1 ในหินอัลตราเบสิก 5.7 x 10 -1 พื้นฐาน -1.94 ในระดับกลาง - 3.0 ในกรด - 2.77 ในดินเหนียว - 0 .96 ในหินทราย – 0.33 ในหินคาร์บอเนต – 0.04 ในน้ำทะเล – 1.03534 โซเดียมถูกใช้เป็นสารรีดิวซ์ สารหล่อเย็น ฯลฯ เกลือโซเดียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจ
เรื่องราว
โซเดียมได้รับครั้งแรกโดยนักเคมีชาวอังกฤษ ฮัมฟรีย์ เดวี ในปี 1807 โดยอิเล็กโทรไลซิสของ NaOH ที่เป็นของแข็ง
การกระจายตัวในธรรมชาติ
โซเดียมเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุด โดยคิดเป็น 2.64% ของมวลเปลือกโลก เนื่องจากมีฤทธิ์ทางเคมีสูงจึงพบได้เฉพาะในรูปของสารประกอบต่างๆ เท่านั้น บางส่วน เช่น โซเดียมคลอไรด์และโซเดียมซัลเฟต ก่อให้เกิดการสะสมที่ทรงพลัง
แหล่งสะสมโซเดียมคลอไรด์ NaCl ที่ใหญ่ที่สุด (เกลือสินเธาว์หรือฮาไลต์) อยู่ในเทือกเขาอูราลในพื้นที่โซลิคัมสค์และโซล-อิเลตสค์ ในดอนบาสส์และสถานที่อื่น ๆ ปริมาณที่มีนัยสำคัญโซเดียมคลอไรด์ถูกสกัดในรูปของเกลือในตัวเองจากทะเลสาบเกลือ Elton และ Baskunchak ทางตะวันตกของคาซัคสถาน ปริมาณโซเดียมซัลเฟต Na 2 SO 4 · 10H 2 O (มิราบิไลท์) ปริมาณมหาศาลสะสมในอ่าว Kara-Bogaz-Gol ทางตะวันออกของทะเลแคสเปียน
คุณสมบัติทางกายภาพ
ในสถานะอิสระ โซเดียมจะเป็นโลหะสีขาวเงิน สว่างและอ่อนนุ่ม ความหนาแน่น – 0.968 ก./ซม.3 จุดหลอมเหลว – 97.83 ° C
โซเดียมโลหะ

คุณสมบัติทางเคมี
โซเดียมอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรกของระบบธาตุ Mendeleev อะตอมของมันมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอยู่ในชั้นอิเล็กตรอนด้านนอก ซึ่งพวกมันจะสูญเสียและกลายเป็นไอออนได้ง่ายด้วยประจุบวกหนึ่งประจุ ดังนั้นในสารประกอบของมัน โซเดียมจึงเป็นโมโนวาเลนต์เชิงบวกเท่านั้น
โซเดียมเป็นโลหะที่เกิดปฏิกิริยามาก สูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้ง่าย มันเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงมาก ในซีรีย์แรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้านั้นครองอันดับที่สองทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน
ในอากาศแห้ง โซเดียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศอย่างแรงและเปลี่ยนเป็นเปอร์ออกไซด์:

2นา + โอ 2 = นา 2 โอ 2

ดังนั้นจึงเก็บไว้ใต้ชั้นน้ำมันก๊าดหรือน้ำมันแร่ โซเดียมทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับฮาโลเจนจนเกิดเป็นเกลือของกรดฮาโลเจน เช่น NaCl, NaBr เป็นต้น มันรวมตัวกับโบรมีนเหลวแม้ระเบิดได้ เมื่อถูกความร้อนด้วยซัลเฟอร์จะเกิดซัลไฟด์: Na 2 S ซึ่งทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรงมาก แม้จะระเบิดได้ก็ตาม ทำปฏิกิริยารุนแรงยิ่งขึ้นกับกรด (ระเบิดได้เช่นกัน) ในอากาศชื้น โลหะจะกลายเป็นไฮดรอกไซด์ได้ง่าย:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2?

และอย่างหลังเมื่อมีปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศจะเกิดคาร์บอเนต:

2NaOH + CO 2 = นา 2 CO 3 + H 2 O

ที่อุณหภูมิสูง โซเดียมสามารถลดออกไซด์ของอลูมิเนียม ซิลิคอน ฯลฯ ได้ สู่องค์ประกอบอิสระ:

อัล 2 O 3 + 6Na = 2Al + 3Na 2 O

ใบเสร็จ
ในสถานะอิสระ โซเดียมจะได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของคลอไรด์หลอมเหลวหรือไฮดรอกไซด์ ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของด่างกัดกร่อนหลอมเหลว ไอออนของโลหะที่มีประจุบวกจะถูกดึงดูดไปที่แคโทดที่มีประจุลบ เพิ่มอิเล็กตรอนเข้าไปตัวละ 1 ตัว (ลดลง) และกลายเป็นอะตอมของโลหะอิสระ และไอออนไฮดรอกซิลที่มีประจุลบจะถูกดึงดูดไปยังขั้วบวกที่มีประจุบวก ให้มัน อิเล็กตรอนหนึ่งตัวต่ออิเล็กตรอนและกลายเป็นหมู่อิเล็กตรอนที่เป็นกลางซึ่งสลายตัวเพื่อสร้างน้ำและออกซิเจนที่ปล่อยออกมาที่ขั้วบวก การผลิตโลหะโซเดียมโดยอิเล็กโทรไลซิสของ NaOH สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้:
นาโอ? - – แคโทด แอโนด + 4Na + + 4e = 4Na ° 4OH - – 4e = 4OH ° 4OH ° = 2H 2 O + O 2 ?
แอปพลิเคชัน
โลหะโซเดียมใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์หลายชนิด สำหรับการผลิตโลหะผสมบางชนิด เช่นเดียวกับในโลหะวิทยาสำหรับการผลิตโลหะจำนวนหนึ่งจากสารประกอบของพวกเขา เช่น ไทเทเนียม โดยปฏิกิริยา

TiCl 4 + 4Na = Ti + 4NaCl

เกลือโซเดียม
โซเดียมทำให้เกิดเกลือกับกรดทั้งหมด เกลือโซเดียมส่วนใหญ่ละลายได้ดีในน้ำ ที่สำคัญที่สุด:

โซเดียมคลอไรด์ NaCl หรือเกลือแกง
โซเดียมคาร์บอเนต Na 2 CO 3 หรือโซดา
โซเดียมไบคาร์บอเนต NaHCO 3 หรือเบกกิ้งโซดา
โซเดียมซัลเฟต นา 2 SO 4

หัวข้อที่น่าสนใจที่สุดในบทเรียนเคมีของโรงเรียนคือคุณสมบัติของโลหะออกฤทธิ์ เราไม่เพียงได้รับเนื้อหาทางทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงการทดลองที่น่าสนใจอีกด้วย ทุกคนคงจำได้ว่าครูโยนโลหะชิ้นเล็ก ๆ ลงไปในน้ำได้อย่างไรและมันก็พุ่งไปตามพื้นผิวของของเหลวและจุดไฟ ในบทความนี้ เราจะมาทำความเข้าใจว่าปฏิกิริยาของโซเดียมกับน้ำเกิดขึ้นได้อย่างไร และเหตุใดโลหะจึงระเบิด

โลหะโซเดียมเป็นสารสีเงินซึ่งมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับสบู่หรือพาราฟิน โซเดียมมีลักษณะการนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี ด้วยเหตุนี้จึงใช้ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะการผลิตแบตเตอรี่

โซเดียมมีปฏิกิริยาทางเคมีสูง มักเกิดปฏิกิริยาเมื่อมีการปล่อยความร้อนปริมาณมากออกมา บางครั้งอาจมาพร้อมกับไฟหรือการระเบิด การทำงานกับโลหะแอคทีฟต้องได้รับการฝึกอบรมและประสบการณ์ที่ดี โซเดียมสามารถเก็บไว้ในภาชนะที่ปิดสนิทใต้ชั้นน้ำมันเท่านั้น เนื่องจากโลหะจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศ

ปฏิกิริยาโซเดียมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือการทำปฏิกิริยากับน้ำ ปฏิกิริยาของโซเดียมกับน้ำทำให้เกิดอัลคาไลและไฮโดรเจน:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

ไฮโดรเจนถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนจากอากาศและระเบิด ซึ่งเป็นสิ่งที่เราสังเกตเห็นระหว่างการทดลองในโรงเรียน

การศึกษาปฏิกิริยาโดยนักวิทยาศาสตร์จากสาธารณรัฐเช็ก

ปฏิกิริยาของโซเดียมกับน้ำเป็นเรื่องง่ายมากที่จะเข้าใจ: ปฏิกิริยาของสารทำให้เกิดการก่อตัวของก๊าซ H2 ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์โดย O2 ในอากาศและจุดติดไฟ ดูเหมือนง่าย แต่ศาสตราจารย์พาเวล ยุงเวียร์จาก Czech Academy of Sciences ไม่คิดเช่นนั้น

ความจริงก็คือในระหว่างการทำปฏิกิริยา ไม่เพียงแต่เกิดไฮโดรเจนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไอน้ำด้วย เนื่องจากพลังงานจำนวนมากถูกปล่อยออกมา น้ำจึงร้อนขึ้นและระเหยไป เนื่องจากโซเดียมมีความหนาแน่นต่ำ แผ่นรองรับไอจึงต้องดันขึ้นด้านบนเพื่อแยกออกจากน้ำ ปฏิกิริยาควรจะตายลง แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น

ยุงเวิร์ธตัดสินใจศึกษากระบวนการนี้โดยละเอียดและบันทึกภาพการทดลองด้วยกล้องความเร็วสูง กระบวนการนี้ถ่ายทำที่ 10,000 เฟรมต่อวินาที และดูที่สโลว์โมชั่น 400x นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าโลหะที่เข้าสู่ของเหลวเริ่มสร้างกระบวนการในรูปของหนามแหลม โดยมีคำอธิบายดังต่อไปนี้:

โลหะอัลคาไลเมื่ออยู่ในน้ำจะเริ่มทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนและปล่อยอนุภาคที่มีประจุลบออกมา
ชิ้นส่วนโลหะได้รับประจุบวก
โปรตอนที่มีประจุบวกเริ่มที่จะผลักกัน กลายเป็นอวัยวะที่เป็นโลหะ
เดือยแทงทะลุเบาะไอน้ำ พื้นผิวสัมผัสของสารที่ทำปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น และปฏิกิริยาจะรุนแรงขึ้น

วิธีดำเนินการทดลอง

นอกจากไฮโดรเจนแล้ว อัลคาไลยังเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาของน้ำและโซเดียม ในการตรวจสอบนี้ คุณสามารถใช้ตัวบ่งชี้ใดก็ได้: สารลิตมัส ฟีนอล์ฟทาลีน หรือเมทิลออเรนจ์ การใช้ฟีนอล์ฟทาลีนจะง่ายที่สุด เนื่องจากไม่มีสีในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง และปฏิกิริยาจะสังเกตได้ง่ายกว่า

ในการทำการทดลองคุณต้องมี:

เทน้ำกลั่นลงในเครื่องตกผลึกเพื่อให้มีปริมาตรมากกว่าครึ่งหนึ่งของภาชนะ
เพิ่มตัวบ่งชี้สองสามหยดลงในของเหลว
หั่นโซเดียมชิ้นขนาดครึ่งเมล็ดถั่ว เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้มีดผ่าตัดหรือมีดบางๆ คุณต้องตัดโลหะในภาชนะโดยไม่ต้องเอาโซเดียมออกจากน้ำมันเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชัน
ใช้แหนบเอาชิ้นส่วนโซเดียมออกจากขวด แล้วซับด้วยกระดาษกรองเพื่อเอาน้ำมันออก
โยนโซเดียมลงในน้ำแล้วสังเกตกระบวนการจากระยะห่างที่ปลอดภัย

เครื่องมือทั้งหมดที่ใช้ในการทดลองจะต้องสะอาดและแห้ง

คุณจะเห็นว่าโซเดียมไม่จมลงไปในน้ำ แต่ยังคงอยู่บนพื้นผิวเนื่องจากความหนาแน่นของสาร โซเดียมจะเริ่มทำปฏิกิริยากับน้ำและปล่อยความร้อนออกมา ซึ่งจะทำให้โลหะละลายและกลายเป็นหยด หยดนี้จะเริ่มเคลื่อนที่ผ่านน้ำอย่างแข็งขันและเปล่งเสียงฟู่ที่มีลักษณะเฉพาะ หากชิ้นโซเดียมไม่เล็กเกินไป ก็จะเกิดเปลวไฟสีเหลืองขึ้น หากชิ้นส่วนมีขนาดใหญ่เกินไปอาจเกิดการระเบิดได้

น้ำก็จะเปลี่ยนสีด้วย สิ่งนี้อธิบายได้จากการปล่อยอัลคาไลลงในน้ำและสีของตัวบ่งชี้ที่ละลายในน้ำ ฟีนอล์ฟทาลีนจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู สีน้ำเงินลิตมัส และสีเหลืองเมทิลออเรนจ์

มันอันตราย

ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมกับน้ำเป็นอันตรายมาก อาจได้รับบาดเจ็บสาหัสในระหว่างการทดลอง ไฮดรอกไซด์ เปอร์ออกไซด์ และโซเดียมออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำปฏิกิริยาสามารถกัดกร่อนผิวหนังได้ ละอองอัลคาไลอาจเข้าตาและทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงและอาจถึงขั้นตาบอดได้

ชื่อ "โซเดียม" มาจากคำภาษาละติน โซเดียม(เปรียบเทียบภาษากรีกโบราณ νίτρον) ซึ่งยืมมาจากภาษาอียิปต์กลาง ( ไม่มี) ซึ่งมีความหมายเหนือสิ่งอื่นใด: "โซดา", "โซดาไฟ"

อักษรย่อ "นา" และคำว่า โซเดียมถูกใช้ครั้งแรกโดยนักวิชาการ ผู้ก่อตั้งสมาคมแพทย์แห่งสวีเดน Jöns Jakob Berzelius (1779-1848) เพื่ออ้างถึงเกลือแร่ธรรมชาติซึ่งรวมถึงโซดา ก่อนหน้านี้ (และยังคงเป็นภาษาอังกฤษ ฝรั่งเศส และภาษาอื่นๆ อีกหลายภาษา) ได้มีการเรียกองค์ประกอบนี้ โซเดียม(ละติน โซเดียม) คือชื่อ โซเดียมอาจจะกลับไปเป็นคำภาษาอาหรับ สุดาหมายถึง "อาการปวดหัว" เนื่องจากสมัยนั้นมีการใช้โซดาเพื่อรักษาอาการปวดหัว

โซเดียมได้รับครั้งแรกโดยนักเคมีชาวอังกฤษ ฮัมฟรีย์ เดวี ซึ่งรายงานเรื่องนี้เมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2350 การบรรยายของเบเกอร์(ในต้นฉบับการบรรยายของเขา เดวีระบุว่าเขาค้นพบโพแทสเซียมเมื่อวันที่ 6 ตุลาคม พ.ศ. 2350 และโซเดียมหลังจากโพแทสเซียมไม่กี่วัน) โดยอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์หลอมเหลว

อยู่ในธรรมชาติ

ไม่มี 2 C O 3 + 2 C → 1,000 o C 2 N a + 3 C O .

(\displaystyle (\mathsf (Na_(2)CO_(3)+2C\ (\xrightarrow (1000^(o)C))\ 2Na+3CO.)))

แทนที่จะใช้ถ่านหิน สามารถใช้แคลเซียมคาร์ไบด์ อลูมิเนียม ซิลิคอน เฟอร์โรซิลิคอน และซิลิโคอลูมิเนียมได้

ด้วยการถือกำเนิดของพลังงานไฟฟ้า วิธีอื่นในการผลิตโซเดียมก็มีประโยชน์มากขึ้น - การอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์หลอมเหลวหรือโซเดียมคลอไรด์ ปัจจุบันอิเล็กโทรไลซิสเป็นวิธีการหลักในการผลิตโซเดียม

โซเดียมยังสามารถได้รับโดยวิธีการให้ความร้อนเซอร์โคเนียมหรือโดยการสลายตัวด้วยความร้อนของโซเดียมเอไซด์

คุณสมบัติทางกายภาพ

โซเดียมเป็นโลหะสีขาวเงินในชั้นบาง ๆ ที่มีโทนสีม่วง พลาสติกแม้จะอ่อนนุ่ม (ตัดด้วยมีดได้ง่าย) โซเดียมที่เพิ่งตัดใหม่ก็มีความแวววาว ค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนของโซเดียมค่อนข้างสูง ความหนาแน่น 0.96842 g/cm³ (ที่ 19.7 °C) จุดหลอมเหลว 97.86 °C และจุดเดือด 883.15 °C

ภายใต้ความกดดัน มันจะโปร่งใสและเป็นสีแดงเหมือนทับทิม ที่อุณหภูมิห้อง โซเดียมก่อตัวเป็นผลึกในระบบลูกบาศก์กลุ่มอวกาศ 3ฉันม , พารามิเตอร์ของเซลล์ก = 0.42820 นาโนเมตร = 2 .

ซี ที่อุณหภูมิ −268 °C (5 K) โซเดียมจะเปลี่ยนเป็นเฟสหกเหลี่ยม หมู่อวกาศ 6 3 /ปม , พารามิเตอร์ของเซลล์มิลลิเมตร = 0.3767 นาโนเมตรค = 0.42820 นาโนเมตร = 2 .

= 0.6154 นาโนเมตร

คุณสมบัติทางเคมี

โลหะอัลคาไลจะออกซิไดซ์เป็นโซเดียมออกไซด์ในอากาศได้ง่าย โลหะโซเดียมจะถูกเก็บไว้ใต้ชั้นน้ำมันก๊าดเพื่อป้องกันออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ

4 N a + O 2 → 2 N a 2 O (\displaystyle (\mathsf (4Na+O_(2)\ (\xrightarrow (\ ))\ 2Na_(2)O)))

เมื่อเผาในอากาศหรือออกซิเจนจะเกิดโซเดียมเปอร์ออกไซด์:

โซเดียมทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง ดังนั้น โซเดียมชิ้นหนึ่งที่วางอยู่ในน้ำจะลอยขึ้นและละลายเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้น กลายเป็นลูกบอลสีขาวที่เคลื่อนที่เข้ามาอย่างรวดเร็ว ทิศทางที่แตกต่างกันบนผิวน้ำปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยไฮโดรเจนซึ่งสามารถติดไฟได้ สมการปฏิกิริยา:

2 N a + 2 H 2 O → 2 N a O H + H 2 (\displaystyle (\mathsf (2Na+2H_(2)O\ (\xrightarrow (\ ))\ 2NaOH+H_(2)\uparrow )))

เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไลอื่นๆ โซเดียมเป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรงและทำปฏิกิริยาอย่างแรงกับอโลหะหลายชนิด (ยกเว้นไนโตรเจน ไอโอดีน คาร์บอน ก๊าซมีตระกูล):

2 N a + C l 2 → 2 N a C l (\textstyle (\mathsf (2Na+Cl_(2)\ (\xrightarrow (\ ))\ 2NaCl))) 2 N a + H 2 → 250 − 400 o C , p 2 N a H (\displaystyle (\mathsf (2Na+H_(2)\ (\xrightarrow (250-400^(o)C,p))\ 2NaH )))

โซเดียมยังใช้ในหลอดปล่อยแรงดันสูงและต่ำ (HPLD และ LPLD) หลอดไฟ NLVD ชนิด DNaT (Arc Sodium Tubular) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากค่ะ ไฟถนน- พวกมันเปล่งแสงสีเหลืองสดใส อายุการใช้งานของหลอด HPS คือ 12-24,000 ชั่วโมง ดังนั้นหลอดปล่อยก๊าซประเภท HPS จึงขาดไม่ได้สำหรับในเมือง สถาปัตยกรรม และ แสงอุตสาหกรรม- นอกจากนี้ยังมีหลอดไฟ DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) และ DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury)

โลหะโซเดียมใช้ในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ สารอินทรีย์- โลหะผสมของโซเดียมและสารทดสอบถูกทำให้เป็นกลางด้วยเอธานอล โดยเติมน้ำกลั่นสองสามมิลลิลิตรแล้วแบ่งออกเป็น 3 ส่วน การทดสอบ J. Lassaigne (1843) มีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฮาโลเจน (การทดสอบ Beilstein)

โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) เป็นสารปรุงแต่งรสและสารกันบูดที่ใช้ที่เก่าแก่ที่สุด

โซเดียมอะไซด์ (NaN 3) ถูกใช้เป็นสารไนไตรด์ในโลหะวิทยาและในการผลิต

คำนิยาม

โซเดียม- องค์ประกอบที่สิบเอ็ดของตารางธาตุ การกำหนด - Na จากภาษาละติน "natrium" ตั้งอยู่ในช่วงที่ 3 กลุ่มไอเอ หมายถึงโลหะ ประจุนิวเคลียร์คือ 11

โซเดียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในโลก มันถูกค้นพบในชั้นบรรยากาศสุริยะและในอวกาศระหว่างดวงดาว แร่ธาตุที่สำคัญที่สุดของโซเดียม: NaCl (ฮาไลต์), Na 2 SO 4 ×10H 2) (มิราเบไลท์), Na 3 AlF 6 (ไครโอไลต์), Na 2 B 4 O 7 ×10H 2) (บอแรกซ์) เป็นต้น เนื้อหา ของเกลือโซเดียมในไฮโดรสเฟียร์ (ประมาณ 1.5×10 16 ตัน)

สารประกอบโซเดียมเข้าสู่สิ่งมีชีวิตของพืชและสัตว์ ในกรณีหลัง ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของ NaCl ในเลือดมนุษย์ Na + ไอออนคิดเป็น 0.32% ในกระดูก - 0.6% ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ - 0.6-1.5%

ในรูปแบบที่เรียบง่าย โซเดียมเป็นโลหะสีเงินสีขาว (รูปที่ 1) มันนุ่มมากจนสามารถตัดด้วยมีดได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากออกซิเดชันได้ง่ายในอากาศ โซเดียมจึงถูกเก็บไว้ใต้ชั้นน้ำมันก๊าด

ข้าว. 1. โซเดียม. รูปร่าง.

มวลอะตอมและโมเลกุลของโซเดียม

คำนิยาม

มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร (M r)คือตัวเลขที่แสดงว่ามวลของโมเลกุลที่กำหนดมากกว่า 1/12 ของมวลอะตอมคาร์บอนเป็นจำนวนเท่าใด และ มวลอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุ(A r) - มวลเฉลี่ยของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีมีกี่เท่ามากกว่า 1/12 ของมวลอะตอมคาร์บอน

เนื่องจากโซเดียมในสถานะอิสระมีอยู่ในรูปของโมเลกุล Na monatomic ค่าของมวลอะตอมและโมเลกุลจึงตรงกัน มีค่าเท่ากับ 22.9898.

ไอโซโทปโซเดียม

รู้จักไอโซโทปโซเดียม 20 ไอโซโทปที่มีเลขมวลตั้งแต่ 18 ถึง 37 ซึ่งไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ 23 Na โดยมีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งนาที

โซเดียมไอออน

ระดับพลังงานภายนอกของอะตอมโซเดียมมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ซึ่งก็คือเวเลนซ์อิเล็กตรอน:

1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 3 วินาที 1 .

จากอันตรกิริยาทางเคมี โซเดียมจึงยอมให้เวเลนซ์อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว นั่นคือ เป็นผู้บริจาคและกลายเป็นไอออนที่มีประจุบวก:

นา 0 -1e → นา + .

โมเลกุลโซเดียมและอะตอม

ในสถานะอิสระ โซเดียมมีอยู่ในรูปของโมเลกุล Na ที่มีอะตอมเดี่ยว ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติบางประการที่แสดงถึงอะตอมและโมเลกุลของโซเดียม:

โลหะผสมโซเดียม

การประยุกต์ใช้โซเดียมที่สำคัญที่สุดคือพลังงานนิวเคลียร์ โลหะวิทยา และอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ในพลังงานนิวเคลียร์ โซเดียมและโลหะผสมกับโพแทสเซียมถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นโลหะเหลว โลหะผสมของโซเดียมกับโพแทสเซียมซึ่งมีแคเดียม 77.2% (น้ำหนัก) อยู่ในสถานะของเหลวในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง และไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุโครงสร้างส่วนใหญ่ไม่ว่าจะที่อุณหภูมิปกติหรือที่อุณหภูมิสูงขึ้น

โซเดียมถูกใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อเสริมสร้างโลหะผสมตะกั่ว

ด้วยปรอท โซเดียมจะสร้างโลหะผสมแข็ง - โซเดียมอะมัลกัม ซึ่งบางครั้งใช้เป็นตัวรีดิวซ์ที่นิ่มกว่าโลหะบริสุทธิ์

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย

เขียนสมการปฏิกิริยาที่สามารถใช้เพื่อดำเนินการแปลงต่อไปนี้:

นา 2 O → NaCl → NaOH → Na

คำตอบ

เพื่อให้ได้คลอไรด์ของโลหะชนิดเดียวกันจากโซเดียมออกไซด์จำเป็นต้องละลายในกรด:

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

โซเดียม(Natrium), Na, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม I ของระบบธาตุของ Mendeleev: เลขอะตอม 11, มวลอะตอม 22.9898; โลหะอ่อนสีขาวเงินที่ออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วจากพื้นผิวในอากาศ ธาตุธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียร 1 ตัว คือ 23 Na

ข้อมูลทางประวัติศาสตร์สารประกอบธรรมชาติของโซเดียม - เกลือแกง NaCl, โซดา Na 2 CO 3 - เป็นที่รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ ชื่อ "โซเดียม" มาจากภาษาอาหรับ natrun หรือภาษากรีก ไนตรอน เดิมเรียกว่าโซดาธรรมชาติ ในศตวรรษที่ 18 นักเคมีรู้จักสารประกอบโซเดียมอื่นๆ มากมาย อย่างไรก็ตาม โลหะนั้นได้มาในปี 1807 โดย G. Davy โดยกระแสไฟฟ้าของโซดาไฟ NaOH ในสหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส ธาตุนี้เรียกว่าโซเดียม (จากคำภาษาสเปนว่าโซดา - โซดา) ในอิตาลี - โซดิโอ

การกระจายตัวของโซเดียมในธรรมชาติโซเดียมเป็นองค์ประกอบทั่วไปในส่วนบนของเปลือกโลก ปริมาณเฉลี่ยในธรณีภาคคือ 2.5% โดยมวล ในหินอัคนีที่เป็นกรด (หินแกรนิตและอื่น ๆ ) 2.77 ในหินพื้นฐาน (หินบะซอลต์และอื่น ๆ ) 1.94 ในหินอัลตราเบสิก (หินปกคลุม) 0.57 เนื่องจาก isomorphism ของ Na + และ Ca 2+ เนื่องจากรัศมีไอออนิกอยู่ใกล้กัน เฟลด์สปาร์โซเดียม - แคลเซียม (plagioclases) จึงก่อตัวขึ้นในหินอัคนี ในชีวมณฑลมีความแตกต่างที่ชัดเจนของโซเดียม: โดยเฉลี่ยแล้วหินตะกอนจะหมดลงในโซเดียม (0.66% ในดินเหนียวและหินดินดาน) ในดินส่วนใหญ่จะมีโซเดียมเพียงเล็กน้อย (โดยเฉลี่ย 0.63%) จำนวนแร่ธาตุโซเดียมทั้งหมดคือ 222 โซเดียมถูกเก็บรักษาไว้อย่างอ่อนในทวีปและนำโดยแม่น้ำสู่ทะเลและมหาสมุทร โดยมีปริมาณเฉลี่ยอยู่ที่ 1.035% (นาเป็นองค์ประกอบโลหะหลัก น้ำทะเล- ในระหว่างการระเหย เกลือโซเดียมจะสะสมอยู่ในทะเลสาบทะเลชายฝั่ง เช่นเดียวกับในทะเลสาบสเตปป์และทะเลทรายในทวีปซึ่งก่อตัวเป็นชั้นหินที่มีเกลือ แร่ธาตุหลักที่เป็นแหล่งของโซเดียมและสารประกอบของมันคือ ฮาไลต์ (เกลือสินเธาว์) NaCl, ดินประสิวชิลี NaNO 3, เทนาร์ไดต์ Na 2 SO 4, มิราบิไลต์ Na 2 SO 4 · 10H 2 O, โทรนา NaH(CO 3) 2 2H 2 O นาเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญ โดยมี Na เฉลี่ยอยู่ที่ 0.02% มีอยู่ในสัตว์มากกว่าในพืช

คุณสมบัติทางกายภาพของโซเดียมที่อุณหภูมิปกติ โซเดียมจะตกผลึกเป็นลูกบาศก์ตาข่าย โดยมี a = 4.28 Å รัศมีอะตอม 1.86Å, รัศมีไอออนิก Na+ 0.92Å ความหนาแน่น 0.968 g/cm 3 (19.7 °C), จุดหลอมเหลว 97.83 °C, จุดเดือด 882.9 °C; ความจุความร้อนจำเพาะ (20 °C) 1.23 10 3 J/(kg K) หรือ 0.295 cal/(g deg); ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 1.32·10 2 W/(m·K) หรือ 0.317 cal/(cm·sec·deg); ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้น (20 °C) 7.1·10 -5; เฉพาะเจาะจง ความต้านทานไฟฟ้า(0 °C) 4.3·10 -8 โอห์ม·ม. (4.3·10 -6 โอห์ม·ซม.) โซเดียมเป็นแบบพาราแมกเนติก ความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะ +9.2·10 -6; พลาสติกมากและอ่อนนุ่ม (ตัดด้วยมีดได้ง่าย)

คุณสมบัติทางเคมีของโซเดียมศักย์ไฟฟ้าอิเล็กโทรดปกติของโซเดียมคือ -2.74 V; ศักย์ไฟฟ้าในการหลอม -2.4 V. ไอโซเดียมจะทำให้เปลวไฟกลายเป็นสีเหลืองสดใสที่มีลักษณะเฉพาะ การกำหนดค่าของอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอมคือ 3s 1; ในสารประกอบที่รู้จักทั้งหมด โซเดียมเป็นโมโนวาเลนต์ กิจกรรมทางเคมีของมันสูงมาก เมื่อทำปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจนขึ้นอยู่กับเงื่อนไขจะเกิด Na 2 O ออกไซด์หรือ Na 2 O 2 เปอร์ออกไซด์ - สารผลึกไม่มีสี ด้วยน้ำโซเดียมจะเกิดไฮดรอกไซด์ NaOH และ H 2; ปฏิกิริยาอาจเกิดพร้อมกับการระเบิด กรดแร่ก่อให้เกิดเกลือที่ละลายน้ำได้ซึ่งสอดคล้องกับโซเดียม อย่างไรก็ตาม โซเดียมค่อนข้างเฉื่อยเมื่อเทียบกับกรดซัลฟิวริก 98-100%

ปฏิกิริยาของโซเดียมกับไฮโดรเจนเริ่มต้นที่ 200 °C และนำไปสู่การผลิต NaH ไฮไดรด์ ซึ่งเป็นสารผลึกดูดความชื้นที่ไม่มีสี โซเดียมทำปฏิกิริยาโดยตรงกับฟลูออรีนและคลอรีนแม้ในอุณหภูมิปกติ กับโบรมีน - เมื่อได้รับความร้อนเท่านั้น ไม่มีการโต้ตอบโดยตรงกับไอโอดีน มันทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับซัลเฟอร์ทำให้เกิดโซเดียมซัลไฟด์ ปฏิกิริยาของไอโซเดียมกับไนโตรเจนในสนามไฟฟ้าที่เงียบ ๆ นำไปสู่การก่อตัวของ Na 3 N ไนไตรด์และกับคาร์บอนที่ 800-900 ° C - เพื่อการผลิต Na 2 C 2 คาร์ไบด์

โซเดียมละลายในแอมโมเนียเหลว (34.6 กรัมต่อ 100 กรัม NH 3 ที่ 0°C) เพื่อสร้างแอมโมเนียเชิงซ้อน เมื่อข้าม ก๊าซแอมโมเนียผ่านโซเดียมหลอมเหลวที่อุณหภูมิ 300-350 °C จะเกิดโซเดียมเอมีน NaNH 2 ซึ่งเป็นสารผลึกไม่มีสี สลายตัวได้ง่ายด้วยน้ำ เป็นที่รู้จัก จำนวนมากสารประกอบออร์กาโนโซเดียมซึ่ง คุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับสารประกอบออร์กาโนลิเธียมมาก แต่เหนือกว่าในด้านปฏิกิริยา สารประกอบออร์กาโนโซเดียมใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็นสารอัลคิเลต

โซเดียมเป็นส่วนประกอบของโลหะผสมที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติหลายชนิด โลหะผสม Na - K ที่มี K 40-90% (โดยน้ำหนัก) ที่อุณหภูมิประมาณ 25 ° C เป็นของเหลวสีขาวเงินซึ่งมีฤทธิ์ทางเคมีสูงติดไฟได้ในอากาศ ค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนของโลหะผสม Na - K ของเหลวนั้นต่ำกว่าค่าที่สอดคล้องกันสำหรับ Na และ K การรวมตัวกันของโซเดียมนั้นหาได้ง่ายโดยการแนะนำโซเดียมของโลหะลงในปรอท ด้วยปริมาณ Na มากกว่า 2.5% (โดยน้ำหนัก) ที่อุณหภูมิปกติถือว่าแข็งแล้ว

การได้รับโซเดียมวิธีทางอุตสาหกรรมหลักในการผลิตโซเดียมคือการอิเล็กโทรไลซิสของเกลือ NaCl หลอมเหลวที่มีสารเติมแต่ง KCl, NaF, CaCl 2 และอื่นๆ ซึ่งจะช่วยลดจุดหลอมเหลวของเกลือลงเหลือ 575-585 °C กระแสไฟฟ้าของ NaCl บริสุทธิ์จะทำให้เกิดการสูญเสียโซเดียมจำนวนมากจากการระเหย เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ NaCl (801 °C) และจุดเดือดของ Na (882.9 °C) อยู่ใกล้กันมาก อิเล็กโทรไลซิสดำเนินการในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่มีไดอะแฟรมแคโทดทำจากเหล็กหรือทองแดงและแอโนดทำจากกราไฟท์ คลอรีนผลิตพร้อมกันกับโซเดียม ทางเก่าการได้รับโซเดียม - อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH ที่หลอมละลายซึ่งมีราคาแพงกว่า NaCl มาก แต่จะสลายตัวด้วยไฟฟ้าที่อุณหภูมิต่ำกว่า (320-330 ° C)

การใช้โซเดียมโซเดียมและโลหะผสมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารหล่อเย็นสำหรับกระบวนการที่ต้องการความร้อนสม่ำเสมอในช่วง 450-650 °C - ในวาล์วของเครื่องยนต์เครื่องบินและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้า- ในกรณีหลัง โลหะผสม Na - K ทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็นโลหะเหลว (ทั้งสององค์ประกอบมีส่วนตัดขวางการดูดกลืนนิวตรอนความร้อนขนาดเล็กสำหรับโรงนา Na 0.49) โลหะผสมเหล่านี้มีคุณลักษณะเฉพาะด้วยจุดเดือดสูงและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน และไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุโครงสร้าง ที่อุณหภูมิสูงเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สารประกอบ NaPb (10% Na โดยน้ำหนัก) ใช้ในการผลิตตะกั่วเตตระเอทิล ซึ่งเป็นสารป้องกันการน็อคที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ในโลหะผสมที่มีตะกั่ว (0.73% Ca, 0.58% Na และ 0.04% Li) ที่ใช้ในการผลิตแบริ่งเพลาสำหรับรถราง โซเดียมเป็นสารเติมแต่งที่ทำให้แข็งแรง ในโลหะวิทยา โซเดียมทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ที่ออกฤทธิ์ในการผลิตโลหะหายากบางชนิด (Ti, Zr, Ta) โดยวิธีโลหะวิทยา ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ - ในปฏิกิริยาการรีดักชัน การควบแน่น การเกิดพอลิเมอไรเซชัน และอื่นๆ

เนื่องจากมีฤทธิ์ทางเคมีสูงของโซเดียม การจัดการจึงต้องใช้ความระมัดระวัง เป็นอันตรายอย่างยิ่งหากน้ำสัมผัสกับโซเดียมซึ่งอาจทำให้เกิดเพลิงไหม้และการระเบิดได้ ควรปกป้องดวงตาด้วยแว่นตา มือและถุงมือยางหนา การสัมผัสโซเดียมกับผิวหนังหรือเสื้อผ้าที่เปียกอาจทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง

โซเดียมในร่างกายโซเดียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญแร่ธาตุของสัตว์และมนุษย์ ส่วนใหญ่มีอยู่ในของเหลวนอกเซลล์ (ประมาณ 10 มิลลิโมล/กก. ในเม็ดเลือดแดงของมนุษย์, 143 มิลลิโมล/กก. ในซีรัมเลือด); มีส่วนร่วมในการรักษาความดันออสโมติกและความสมดุลของกรดเบสในการนำกระแสประสาท ความต้องการรายวันต่อคนในโซเดียมคลอไรด์อยู่ระหว่าง 2 ถึง 10 กรัม และขึ้นอยู่กับปริมาณเกลือที่สูญเสียไปทางเหงื่อ ความเข้มข้นของโซเดียมไอออนในร่างกายถูกควบคุมโดยฮอร์โมนของต่อมหมวกไต - อัลโดสเตอโรนเป็นหลัก ปริมาณโซเดียมในเนื้อเยื่อพืชค่อนข้างสูง (ประมาณ 0.01% โดยน้ำหนักเปียก) ในฮาโลไฟต์ (สายพันธุ์ที่เติบโตบนดินที่มีความเค็มสูง) โซเดียมจะสร้างแรงดันออสโมติกสูงในน้ำนมของเซลล์ และด้วยเหตุนี้จึงส่งเสริมการสกัดน้ำออกจากดิน

ในทางการแพทย์ การเตรียมโซเดียมที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ โซเดียมซัลเฟต, NaCl คลอไรด์ (สำหรับการสูญเสียเลือด, การสูญเสียของเหลว, การอาเจียน ฯลฯ ), นา 2 B 4 O 7 10H 2 O บอเรต (เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อ), NaHCO 3 ไบคาร์บอเนต (เป็น เสมหะเช่นเดียวกับการล้างและล้างสำหรับโรคจมูกอักเสบกล่องเสียงอักเสบและอื่น ๆ ), นา 2 S 2 O 3 5H 2 O ไธโอซัลเฟต (สารต้านการอักเสบ desensitizing และสารต้านพิษ) และ Na 3 C 6 H 5 O 7 5½H 2 O ซิเตรต (เป็นยาจากกลุ่มยาต้านการแข็งตัวของเลือด)

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่ได้รับเทียม 22 Na (ครึ่งชีวิต T ½ = 2.64 g) และ 24 Na (T ½ = 15 ชั่วโมง) ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดความเร็วของการไหลเวียนของเลือดในบางส่วนของระบบไหลเวียนโลหิตในโรคหลอดเลือดหัวใจและปอด กำจัด endarteritis และอื่น ๆ . สารละลายกัมมันตภาพรังสีของเกลือโซเดียม (เช่น 24 NaCl) ยังใช้ในการตรวจสอบการซึมผ่านของหลอดเลือด ศึกษาเนื้อหารวมของโซเดียมที่แลกเปลี่ยนได้ในร่างกาย เมแทบอลิซึมของเกลือน้ำ การดูดซึมจากลำไส้ กระบวนการของกิจกรรมประสาท และในการทดลองอื่น ๆ การศึกษา