Sód i jego związki

Właściwości chemiczne sodu Nazwa pierwiastka Sód (łac. Natrium) Symbol Na Liczba atomowa 11 Masa atomowa 22,9898 Gęstość [g/cm3 ] 0,97 (20 °C) Temperatura topnienia [°C] 97,81 Temperatura wrzenia [°C] 882,9 Elektroujemność 0,9 Konfiguracja elektronowa [Ne]3s Wartościowość +1 Sód należy do grupy litowców. Jest metalem lekkim o srebrzystej barwie i metalicznym połysku. Ze względu na jego wysoką reaktywność przechowywany jest w nafcie bez dostępu tlenu i wilgoci.

Właściwości chemiczne sodu Ze względu na dużą reaktywność połysk na powierzchni sodu w kontakcie w tlenem znika. Zachodzi wówczas reakcja utlenienia, w wyniku której powstaje nadtlenek sodu. 2Na + O2 Na2 O2 Atomy tlenu są połączone ze sobą tzw. mostkiem siarczkowym: Nadtlenek sodu to silny utleniacz, reagujący wybuchowo z wieloma reduktorami. W reakcji z wodą tworzy wodorotlenek sodu i nadtlenek wodoru, w reakcji z dwutlenek węgla daje nietrwałe peroksoweglany, które następnie rozkładają się do węglanów z wydzieleniem tlenu (proces ten jest wykorzystywany do regeneracji powietrza np. w okrętach podwodnych). W przyrodzie występuje głównie trwały izotop Na-23. Pozostałe izotopy to nuklidy promieniotwórcze, o okresach połowicznego zaniku nie przekraczającym 2,5 roku. Dzięki takiej strukturze wykazuje wysokie przewodnictwo cieplne i elektryczne.

Wodorotlenek sodu ciało stałe reaguje z wodą barwy białej higroskopijny rozpuszcza się w wodzie niszczy bibułę, a stopiony niszczy szkło i porcelanę żrący nazywane często sodą żrącą i ługiem sodowym

Metody otrzymywania wodorotlenku sodu Wodorotlenek sodu Metody otrzymywania wodorotlenku sodu Reakcja sodu z wodą Sód gwałtownie reaguje z wodą. Reakcja jest silnie egzoenergetyczna. Podczas reakcji powstaje palny gaz- wodór. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ Reakcja tlenku sodu z wodą Na2O + H2O → 2NaO Na skalę przemysłową otrzymuje się go poprzez elektrolizę wodnego roztworu chlorku sodu (NaCl). Na katodzie wydziela się chlor: Cl- → 1/2Cl2 + e- Na anodzie zobojętnieniu ulegają jony wodorowe pochodzące z wody: H3O+ + e- → H2O + 1/2H2 Kaustyfikacja sody (na sodę kalcynowaną działa się świeżym wapnem gaszonym) Ca(OH)2 + Na2CO3 → 2NaOH + CaCO3

Zastosowanie wodorotlenku sodu Wodorotlenek sodu należy do najbardziej znanych i szeroko stosowanych produktów przemysłu chemicznego. To jeden z podstawowych czynników stosowanych w laboratoriach chemicznych. do wyrobu mydła do wyrobu szkła wodnego z krzemionki do produkcji detergentów, barwników, do czyszczenia rur kanalizacyjnych do produkcji sztucznego jedwabiu do produkcji gumy, regeneracji kauczuku w procesach uzdatniania wody dla celów przemysłowych do rafinacji ropy i olejów mineralnych do przeróbki ciekłych produktów koksowania przemysł papierniczy

Tlenek sodu Na2O, biała substancja krystaliczna, jest higroskopijny, roztwarza się w wodzie (z utworzeniem wodorotlenku sodu) i w etanolu. Ma bardzo silne właściwości zasadowe. Tlenek sodu powstaje jako produkt uboczny podczas reakcji czystego sodu z tlenem: 4Na + O2 → 2Na2O Można otrzymać go także przez redukcję nadtlenkiem sodu sodem: Na2O2 + 2Na → 2Na20

Chlorek sodu Chlorek sodu NaCl jest białą substancją krystaliczną, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Głównym surowcem do pozyskania chlorku sodu jest sól kamienna, nazywana w mineralogii halitem. Halit jest pozyskiwany głównie metodami kopalnymi. Otrzymuje się go także poprzez odparowanie wody morskiej. Chlorek sodu można otrzymać w reakcji wodorotlenku sodu z kwasem solnym: HCl + NaOH → NaCl + H2O

Zastosowanie chlorku sodu Jest jedną z najważniejszych soli sodu i podstawowym surowcem przemysłu chemicznego. Stosuje się go w dużych ilościach do konserwowania żywności W gospodarstwach domowych Jest głównym związkiem wyjściowym w produkcji chloru, wodorotlenku sodu czy sody kalcynowanej. W produkcji mydła W garbarstwie W przemyśle ceramicznym i metalurgicznym przemysł spożywczy, farmaceutyczny jako odczynnik laboratoryjny

Węglan sodu Metody otrzymywania węglanu sodu: Dawniej węglan sodu otrzymywano metodą Leblanca: 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl Na2SO4 + 2C + CaCO3 → Na2CO3 + CaS + 2CO2 Węglan sodu Na2CO3 zwany zwyczajowo sodą kalcynowaną lub amoniakalną to biała substancja krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie posiada własności higroskopijne, w roztworach wodnych hydrolizuje. Metoda Solvaya otrzymywania węglanu sodu polega na wykorzystaniu następujących reakcji: CaCO3 → CaO + CO2 2NaCl + 2NH3 + 2CO2 + 2H2O → 2NaHCO3 + 2NH4Cl 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O - (kalcynacja) 2NH4Cl + CaO → 2NH3 + H2O + CaCl2 co sumarycznie daje: CaCO3 + 2NaCl → Na2CO3 + CaCl2

Zastosowanie węglanu sodu Stosowany w produkcji szkła, mydła, proszków do prania i czyszczenia W produkcji papieru i barwników w przemyśle tekstylnym w garbarstwie

Azotan sodu Tak zwana saletra sodowa lub chilijska: NaNO3 ,,bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. To biała, krystaliczna substancja. Ma właściwości utleniające. Jest higroskopijny. Otrzymuje się go działając kwasem azotowym(V) na węglan sodu: Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑ Otrzymuje się go działając kwasem azotowym(V) na węglan sodu: Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑

Zastosowanie azotanu sodu jako nawóz azotowy (zawiera 15,5% azotu) przed wynalezieniem przemysłowych metod wiązania azotu z powietrza (metoda Mościckiego, metoda Habera i Bosha) azotan sodu był używany do uzyskiwania kwasu azotowego wciąż jest ważnym surowcem do produkcji azotanu potasu (saletry potasowej) w przemyśle spożywczym do konserwowania mięsa (przeciwdziała tworzeniu się jadu kiełbasianego symbol UE – E251) w przemyśle szklarskim do produkcji materiałów wybuchowych odgrywając istotną rolę w produkcji nitrogliceryny jest minerałem chętnie zbieranym przez kolekcjonerów jest używany do produkcji farb, emalii i leków

Wodorowęglan sodu Wodorowęglan sodu NaHCO3 (nazwy zwyczajowe: soda oczyszczona, kwaśny węglan sodu, bikarbonat, dwuwęglan sodu). Wodorosól kwasu węglowego i sodu. W temperaturze pokojowej jest to biała substancja krystaliczna. W laboratorium najłatwiej jest go otrzymać przez wprowadzenie dwutlenku węgla do nasyconego wodnego roztworu węglanu sodu: Na2CO3 + CO2 + H2O → 2 NaHCO3. W przemyśle otrzymuje się go jako produkt pośredni przy otrzymywaniu węglanu sodu metoda Solvaya.

Zastosowanie wodorowęglanu sodu Ma zastosowanie: W wyrobu proszku do pieczenia W gaśnicach przeciwpożarowych- pod wpływem temperatury rozkłada się z wydzieleniem dwutlenku węgla dodatek do żywności regulujący pH (symbol E-500b).

Nadsiarczan sodu Nadsiarczan sodu Na2S2O8 jest białym, krystalicznym ciałem stałym bez zapachu, rozpuszczalnym w wodzie (tworzy roztwór o odczynie kwaśnym, o pH 3,5 - 3,8). Rozkłada się w temperaturze 180 °C. Posiada silne właściwości utleniające. Wykorzystywany jest do trawienia miedzi podczas produkcji płytek drukowanych. Rozkłada się z wytworzeniem wolnych rodników, co wykorzystywane jest podczas inicjowania polimeryzacji wolnorodnikowej.

Jodan sodu Jodan sodu NaIO3 jest ciałem stałym barwy białej. Jest rozpuszczalny w wodzie pH jego wodnych roztworów wynosi ok. 5,8. Jest silnym utleniaczem. Podczas jego ogrzewania wydziela się tlen. Jodan sodu jest stosowany w medycynie oraz w laboratorium do otrzymywania tlenu

Benzoesan sodu Związek organiczny, sól sodowa kwasu benzoesowego o wzorze C6H5COONa. W warunkach standardowych jest to białe, krystaliczne ciało stałe. Dobrze rozpuszcza się w wodzie. Benzoesan sodu występuje naturalnie w znacznych ilościach (które mogą przekraczać 0,1%) w żurawinach, borówkach i śliwkach suszonych, a także w cynamonie, jabłkach i goździkach

Zastosowanie benzoesanu sodu Benzoesan sodu jest szeroko stosowany jako środek do konserwacji żywności o symbolu wg nomenklatury UE E221. Ze względu na właściwości bakteriobójcze i fungistatyczne przy pH< 3,6, jest efektywny do konserwacji produktów spożywczych wykazujących odczyn kwaśny. Stosuje się go do konserwacji, między innymi: przetworów owocowych przetworów warzywnych, różnych sałatek koncentratu pomidorowego konserw rybnych, ryb napojów gazowanych W produkcji margaryny

Powrót do początku prezentacji Autor prezentacji: Beata Bieleń Powrót do początku prezentacji