خواص عنصر

ثابت های ماده و فراوانی وقوع در طبیعت

هنگامی که سدیم در معرض هوا قرار می گیرد، به سرعت یک لایه اکسید تشکیل می دهد.

مدل پوسته

دوره: 3 (M)
گروه اصلی: I
الکترون های بیرونی: 1

ایزوتوپ های عنصر

سدیم به عنوان یک عنصر ناهمسان‌توپی، تنها در طبیعت به شکل یک ایزوتوپ پایدار منفرد (Na23) وجود دارد. 16 ایزوتوپ مصنوعی و رادیواکتیو (19 – 35) شناخته شده است که تنها تعدادی از آنها در جدول زیر به عنوان نمونه ذکر شده است.

طرح سطح انرژی

خواص بیشتر

سدیم فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای و نرم است که می توان آن را با چاقو برش داد. یک فلز سبک است. مانند تمام فلزات قلیایی، سدیم در مقایسه با سایر فلزات دارای نقطه ذوب و جوش نسبتا پایینی است. با این حال، ظرفیت گرمایی آن بسیار بالا است. سدیم یک فلز پایه است و بنابراین بسیار واکنش پذیر است. با بسیاری از واکنش دهنده ها به شدت واکنش نشان می دهد. از آنجایی که این فلز با هوا و رطوبت حتی در دمای اتاق ترکیباتی را تشکیل می دهد، همیشه در یک محیط بدون هوا ذخیره می شود، به عنوان مثال. ب. ذخیره شده در روغن پارافین یا نفت. سدیم به شدت با آب واکنش می دهد که هیدروژن حاصل می تواند به دلیل ایجاد گرما شدید مشتعل شود و پدیده شعله قابل مشاهده باشد. در همان زمان، فلز ذوب می شود و به گلبول هایی تبدیل می شود که به دلیل گاز هیدروژن و بخار آب تشکیل شده، روی سطح آب حرکت می کنند. در شرایط عادی، سدیم نیز با اسیدها ترکیباتی را تشکیل می دهد. فلز با شعله زرد می سوزد. ترکیبات سدیم نیز شعله را زرد می کند. این فلز به شدت با کلر واکنش می دهد و نور زرد کورکننده ای از خود ساطع می کند. این عنصر با هیدروژن ترکیب می شود و هیدرید سدیم را تشکیل می دهد.

کشف

سودا (کربنات سدیم) قرن هاست که شناخته شده است. با این حال، ماهیت اتصال تا مدت ها بعد شناخته نشد. تا سال 1807 در انگلستان H. DAVY توانست اولین سدیم عنصری را با الکترولیز سود سوزآور (سدیم هیدروکسید – NaOH) تولید کند. او عنصری را که پیدا کرد به نام «سدیم» از ترکیب سودا نامگذاری کرد. اصطلاح کیمیاگران برای سودا «ناترون» بود. پس از آن، سدیم نام آلمانی خود را “Natronium” گرفت که بعدها به سدیم کوتاه شد.

وقوع/تولید

سدیم یکی از رایج ترین عناصر روی زمین است. از آنجایی که سدیم یکی از فلزات اساسی است که بسیار واکنش پذیر است، هرگز به شکل عنصری یافت نمی شود، بلکه همیشه به صورت محدود یافت می شود. ذخایر نمک مربوطه در زمین بسیار زیاد است. بسته به آنیون های متصل به سدیم از نام های مختلفی استفاده می شود. نمک های معدنی سدیم شامل سنگ نمک (هالیت، کلرید سدیم – NaCl)، نیترات سدیم (نیترات شیلی، نیترات سدیم – NaNO3)، سودا (ترکیب کربنات سدیم با آب کریستال – Na2CO3 x 10 H2O)، کرایولیت (یک ترکیب پیچیده). با یون های سدیم، آلومینیوم و فلوراید – Na3(AlF6)، بوراکس (ترکیبی از عناصر سدیم، بور، اکسیژن و آب کریستالی – Na2B4O7 x 10 H2O) مقادیر زیادی سدیم به شکل یونی در آب های زمین یافت می شود. محتوای کلرید سدیم در اقیانوس‌های جهان به‌ویژه بسیار زیاد است و به طور متوسط ​​30 کیلوگرم بر متر مکعب است. رسوبات نمک امروزی در دوران زمین‌شناسی گذشته از طریق تبخیر آب دریا می‌توانستند تشکیل شوند. برای مثال یون‌های سدیم در این امر نقش دارند. هدایت تکانه های عصبی عمدتاً با نمک خوراکی جذب می شوند این ماده برای ما ضروری است ارگانیسم یک فرد بالغ حاوی حدود 150 تا 300 گرم کلرید سدیم است. از آنجایی که سدیم بسیار ناچیز است، می تواند نمی توان از ترکیبات آن با واکنش های ردوکس ساده تهیه کرد. بنابراین از الکترولیز نمک ذوب شده استفاده می شود. در فرآیند DOWNS، مخلوطی از کلرید سدیم (NaCl)، کلرید باریم (BaCl2) و کلرید کلسیم (CaCl2) به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. در حدود 7 ولت، جریان 35000 آمپر و 600 درجه سانتیگراد، محصولات واکنش کلر و سدیم از کلرید سدیم تشکیل می شوند.

استفاده کنید

در بیشتر موارد، سدیم فلزی برای تولید ترکیبات سدیم مانند آمید سدیم، هیدرید سدیم یا سیانید سدیم استفاده می شود. سدیم مایع هدایت حرارتی خوبی دارد و در مدارهای خنک کننده (راکتورهای هسته ای) استفاده می شود. از آنجایی که سدیم خاصیت جذب آب قوی دارد، می توان از آن در آزمایشگاه برای خشک کردن استفاده کرد. این فلز به عنوان یک عامل کاهنده در متالورژی و برای پانینگ طلا استفاده می شود. در لامپ های بخار سدیم، بخار سدیم نور زرد معروف چراغ های خیابان را تولید می کند.

اتصالات مهم

• نمک خوراکی (کلرید سدیم، نمک طعام – چاشنی و نگهدارنده مواد غذایی، مواد اولیه صنایع شیمیایی)
• کربنات سدیم (سودا، Na2CO3 – شار در تولید شیشه)،
• نیترات سدیم (NaNO3 – کود)

ترکیبات آلی

• نمک های سدیم، اسیدهای آلی (مورد استفاده در ساخت داروها، مواد شوینده، رنگ ها)
• نمک های سدیم اسیدهای مونو کربوکسیلیک با زنجیره بلند (صابون کشک)

ساختمان

سدیم یک شبکه فلزی مکعبی در مرکز بدن را تشکیل می دهد.