صوديوم
- الصوديوم عنصر كيميائي يحمل الرمز Na وهو أحد عناصر الجدول الدوري الكيميائي ويعرف في اللاتينية باسم Natrium ، بعد وادي النطرون.
- هو عنصر شمعي ، لامع ، نشط كيميائيا ، وهذا العنصر هو أحد الفلزات القلوية ، أي أنه عناصر المجموعة الأولى من الجدول الدوري ، لأنه يحترق ويعطي لهبًا أصفر.
- يأخذ الصوديوم لونًا أبيض فضيًا عند تقطيعه ولا يمكن العثور عليه بحرية في الطبيعة لأنه فعال جدًا.
- إنه من العناصر الخفيفة جدًا ، ولأن كثافته أقل من كثافة الماء ، فإنه يطفو على الوجه كما لو كانت الأرض ناعمة ، ويتفاعل تلقائيًا مع الماء ، ويجب الحفاظ على الصوديوم في الزيت.
- توجد في العديد من المعادن مثل الفلسبار والصودا والهاليت وتتميز أملاح الصوديوم بوجود الهلال الكبير في الماء وخاصة كلوريد الصوديوم وهو السبب الرئيسي لملوحة مياه البحر.
- يلعب الصوديوم دورًا مهمًا لأنه مدرج ضمن العناصر الغذائية الأساسية للإنسان والحيوان وبعض النباتات.
- أيونات الصوديوم + الصوديوم هي الكاتيونات الأساسية في السائل خارج الخلايا وتلعب دورًا حيويًا في التحكم في ضغط الدم والضغط الاسموزي في الجسم ، بالإضافة إلى دورها في نقل الإشارات العصبية.
الأبحاث والدراسات التي أجريت تفاعل الصوديوم مع الماء
- من السهل جدًا فهم تفاعل الصوديوم مع الماء ، حيث يؤدي تفاعل المواد إلى تكوين غاز H2 ، والذي يتأكسد لاحقًا مع O2 ويشتعل في الهواء.
- أثناء التفاعل ، لا يتم إنتاج الهيدروجين فحسب ، بل ينتج أيضًا بخار الماء ، حيث يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة مع ارتفاع درجة حرارة الماء وتبخره. نظرًا لانخفاض كثافة الصوديوم ، يجب أن تدفع وسادة البخار عندما يتم عزله عن الماء ، يجب أن يتوقف التفاعل.
- بعد دراسة هذه العملية بالتفصيل وتصوير التجربة في Jungwirth ، قرر استخدام كاميرا عالية السرعة. تم التقاط هذه العملية بمعدل 10000 إطار في الثانية وتم مشاهدتها بالحركة البطيئة 400 مرة. لوحظ أن المعدن الذي يدخل السائل يبدأ في إنتاج عمليات على شكل مسامير.
- تبدأ المعادن القلوية ، بمجرد دخولها في الماء ، في العمل كمانح للإلكترون والتخلص من الجسيمات سالبة الشحنة.
- قطعة من المعدن لها شحنة موجبة.
- تبدأ البروتونات موجبة الشحنة في صد بعضها البعض ، مما يؤدي إلى حدوث عمليات معدنية.
- تخترق عمليات الشوكة وسادة البخار ويزداد سطح التلامس للمواد المتفاعلة ويكثف التفاعل.
كيف تجري التجربة
- بالإضافة إلى الهيدروجين ، يتشكل القلوي أثناء تفاعل الماء والصوديوم ، ويسمح باستخدام أي مؤشر عباد الشمس أو الفينول فثالين أو برتقال الميثيل للتحكم ، وسيكون من الأفضل العمل مع الفينول فثالين لأنه عديم اللون في بيئة محايدة.
إجراء تجربة
- صب الماء المقطر في القالب بحيث يفيض أكثر من نصف حجم الحاوية.
- يتم إضافة بضع قطرات من المؤشرات إلى السائل.
- قطع شريحة من الصوديوم بحجم نصف حبة البازلاء ، لهذا استخدم مشرط أو سكين رفيع ، من الضروري قطع المعدن في الوعاء وعدم إلقاء اللوم على الصوديوم من الزيت لتجنب الأكسدة.
- أخرج قطعة من الصوديوم من الحاوية بالملاقط واتركها تجف بورق الترشيح لتنظيفها من الزيت.
- أسقط الصوديوم في الماء وراقب العملية من مسافة آمنة.
- يجب أن تكون جميع الأدوات المستخدمة في التجربة نظيفة وجافة.
العوامل الناتجة
- وتجدر الإشارة إلى أن الصوديوم لا يتفاعل مع الماء لأنه يظل فوق سطح الماء مما يفسر كثافة المواد.
- سيبدأ الصوديوم في التفاعل مع الماء وتوليد الحرارة. ثم يذوب المعدن ويتحول إلى قطرة. سيبدأ هذا القطرة في التحرك بنشاط عبر الماء وإصدار صوت هسهسة مميز.
- إذا لم تكن قطعة الصوديوم صغيرة جدًا ، فسوف تضيء بلهب أصفر. إذا كانت القطعة كبيرة جدًا ، فقد يحدث انفجار. يتم تفسير ما إذا كان الماء يتغير لونه أيضًا من خلال إطلاق القلويات في الماء وتلوين المؤشر المذاب فيه.
- سيكون الفينول فثالين باللون الوردي والأزرق الداكن والأصفر البرتقالي الميثيل.
تحذيرات وتعليمات للاستخدام
- يجب إجراء المناولة النشطة للمعادن في المختبرات الكيميائية تحت إشراف فني مختبر متمرس في التعامل مع المعادن القلوية.
- الصيغة الإلكترونية للذرة هي 3 أكسدة +1.0 ولها كهرسلبية منخفضة (0.93) تظهر فقط الخصائص المعدنية (الأساسية).
- يتشكل (مثل الكاتيون) العديد من الأملاح والمركبات الثنائية تقريبا كل أملاح الصوديوم قابلة للذوبان في الماء.
صيغة تفاعل الصوديوم مع الماء
- المعادن عناصر تتفاعل مع الماء لأن الفلزات القلوية تتفاعل مع الماء أسرع من غيرها.
- المعادن القلوية هي: البوتاسيوم ، والفرنسية ، والبوتاسيوم ، والليثيوم ، والصوديوم ، والروبيديوم ، وهي نشطة للغاية لأنها تتفاعل بسرعة مع الماء ، خاصة إذا كانت عبارة عن مساحيق.
- عندما ينتج تفاعلهم هيدروكسيد الصوديوم المذاب في الماء وغاز الهيدروجين ، وهذا هو الحال مع تفاعل جميع المعادن مع الماء ، لأن نتيجة التفاعل هي هيدروكسيد المعدن وغاز الهيدروجين.
- شرح المعادلة:
- Na + H2O -> هيدروكسيد الصوديوم + 1/2 H2
راقب تفاعل الصوديوم مع الماء
- يمكن الكشف عن غاز الهيدروجين الناتج عن التفاعل عن طريق الاحتراق. ينتج عن احتراق غاز الهيدروجين صوت طقطقة ولهب أزرق.
- نرى قابلية ذوبان المعدن (الصوديوم) في الماء لأنه يختفي تدريجياً من الماء.
- تستخدم الكواشف التي تعتمد على الأس الهيدروجيني ، مما يعني أنه في حالة استخدام كاشف فينولي ، سيتغير لونه من اللون إلى اللون الوردي لأن المحلول الناتج عن التفاعل هو محلول أساسي بسبب وجود أيون الهيدروكسيد.
- تتم مراقبة درجة حرارة أنبوب الاختبار الذي يحدث فيه التفاعل لأن درجة الحرارة ترتفع عندما يكون التفاعل بين الماء والصوديوم.
- المحلول الناتج عن التفاعل عبارة عن محلول تفاعلي عديم اللون يطلق طاقة.
يعمل الصوديوم في جسم الإنسان
- يحافظ الصوديوم على الرقم الهيدروجيني وينظم توازن الأحماض والقواعد ويضبط توازن الماء داخل وخارج الخلايا.
- يحافظ على الضغط الأسموزي لجميع السوائل في الجسم من الجفاف ، حيث يعمل مع عنصري الكلور والبوتاسيوم لانتظار توزيع السوائل في جسم الإنسان.
- ينظم عملية امتصاص الدم ، لأن أي تغيير في نسبته في جسم الإنسان يسبب أمراض الضغط مثل ارتفاع ضغط الدم عن الإنسان الطبيعي بقيمة 120/80 ملم زئبق.
- يساعد المستقلب الناتج على دخول الخلايا من داخل الخلايا من خلال جدران الخلية لإعادة التدوير.
في نهاية المقال نأمل أن نكون قد ناقشنا جميع النقاط المهمة حول موضوع تفاعل الصوديوم مع الماء. اولا تم ذكر تعريف عنصر الصوديوم موضحا العديد من الابحاث حول تفاعل عنصر الصوديوم مع الماء وشرح كيفية التجربة وما هي وظائف عنصر الصوديوم في جسم الانسان عند ملاحظة تفاعل الصوديوم مع الماء. ماء وما هي تحذيرات عنصر الصوديوم.