Sodyum Bileşikleri ve Özellikleri

Sodyum elementinin fiziksel ve kimyasal özellikleri, oluşturduğu bileşikler, kullanım alanları hakkında bilgi. Atom numarası Z = 11, atom ağ...

Sodyum elementinin fiziksel ve kimyasal özellikleri, oluşturduğu bileşikler, kullanım alanları hakkında bilgi.

Atom numarası Z = 11, atom ağırlığı M = 22,9898 ve simgesi Na olan elementtir.

Sodyum sözcüğü “sud suyu” anlamına gelen ingilizce soda ‘dan kaynaklanır. Söz konusu elemente bu ad, metali 1807’de yalıtan İngiliz kimyacısı Sir Humphry Davy (1778-1829) tarafından verilmiştir. Sodyum, metal nitelikli alkali elementlerle birlikte, elementleri sınıflandırma çizelgesinin IA sütununda yer alır. Doğada çok bol bulunan bir elementtir: Kütle olarak, litosferin yaklaşık % 2,6’sını oluşturur. Bileşikleri arasında en yaygın olanı, denizde çözünmüş halde ya da kayatuzu yataklarında katı halde bulunan sodyum klorürdür (adi tuz ya da mutfak tuzu). Sodyum, Şili sodyum nitratlarında, sülfatlarda (tenardit, globerit, vb.), karbonatlarda (natron), boratlarda (boraks), silikatlarda, alüminosilikatlarda, vb’nde bol miktarda bulunur.

HAZIRLANMASI – FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Metal nitelikli sodyum, sanayide, ergimiş sodyum klorür ün ya da, daha çok 600°C dolaylarında ergiyen bir sodyum klorür-kalsiyum klorür ötektik (eutektik) karışımının elektroliziyle hazırlanır. Gerçekten de, sodyum klorürün ergime sıcaklığı ve sodyumun kaynama sıcaklığı, adi arı tuz doğrudan kullanılamayacak kadar birbirlerine yakındır. Elektroliz, grafit anotta açığa çıkan klor ile bu sıcaklıktaki sıvı sodyumun (çelik katotta indirgenmeyle elde edilir: ) karışmasını önlemek için diyaframlı bir hücrede gerçekleştirilir.

Sodyum, yeni kesildiğinde parlak ama, havada yükseltgenerek hızla kararan beyaz bir metaldir; sanayide, vazelin yağı, petrol yağı içinde ya da azot veya argon altında saklanır. Ergime sıcaklığı 97,8°C, kaynama sıcaklığı 880°C’tır; özgül ağırlığıysa 970 kg/m3’tür. Sodyum, dövülgen ve çok yumuşaktır (bıçakla kesilebilir). Alevi, kendine özgü turuncumsu sarı bir renge boyar.

KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Bütün alkali elementler gibi, sodyum da çok elektropozitif ve çok indirgendir. Na + sodyum iyonlarına iyonlaşma eğilimindedir. Oksijende yanarak sodyum peroksiti (oksilit) verir. Sodyum fazlası varsa, oksit elde edilir. Sıcakta ve basınç altında, tepkime hiperoksite yol açar. Hidrojenle, çok güçlü bir indirgen olan sodyum bor hidrür ‘ ün hazırlanmasını sağlayan NaH tuzlu hidrür [H hidrür iyonu içerir] elde edilir. Sodyum, halojenli elementlerle birleşerek, NaCl sodyum klorürün yapısal bir tipi olan NaX halojenürleri verir. Kükürtle sodyum sülfür ve n’in 2 ve 6 arasında değerler aldığı polisülfürler elde edilir. Sodyum, suyu şiddetle etkiler ve onu sodyum hidroksit ve açığa çıkan hidrojen vererek indirger:

Sodyum sıvı amonyakta çözünerek çok indirgen kararlı çözeltiler verir.

BAŞLICA BİLEŞİKLERİ

Sodyum, oksoasit tuzlarında en sık karşılaşılan metaldir. Bunlardan bazıları, uygulamada önemlidir; yükseltgen, mikrop kırıcı, boya giderici ve klorlayıcı sodyum hipoklorit (ya da javel suyu), arıtma sanayisinde, metalürjide (ergitici), camcılıkta yaygın olarak kullanılan ( sodyum karbonattır. Sodyum hidroksit ya da sud NaOH, sodyum karbona ve kirecin tepkimesi sağlanarak hazırlanır:

Sud, ayrıca, grafit anotlu ve demir katotlu diyaframlı hücrelerde, sulu çözeltideki sodyum klorürün elektroliziyle de hazırlanmaktadır. Sud kostik nem kapıp bozulan, yarı saydam, suda çok çözünen (suda çözünme, ısı açığa çıkararak oluşur) beyaz plakalar ya da pastiller halindedir. Son derece yakıcı olan çözelti güçlü bir bazdır. Kullanırken çok dikkatli davranmak gerekir. Havada, karbondioksit gazını bağlayarak hızla karbonatlaşır. Sodyum hidroksit laboratuvarlarda ve sanayide çok kullanılır. Sert sabunların ve selülozun hazırlanmasına (odundan ve odunsu maddelerden), selülozun alkali selüloza dönüştürül meşine (viskoz ve selofanın hazırlanması), pamuğa parlaklık verilmesine yarar.

KULLANIM ALANLARI

Sodyum, alkali metallerin en çok kullanılanıdır. Her şeyden önce, NaCN sodyum siyanürün (galvanoplastide kullanılan banyolar, altın çıkarımı), organik hazırlamalarda çok kullanılan sodyum amidür, sodyum peroksit ve daha önce sayılan bütün bileşiklerin hazırlanmasını sağlar. Sodyum, sık sık, organik kimyada indirgen ve su giderici olarak kullanılır. Çok sayıda alaşımın bileşimine girer. Özellikle de, kurşun tetraetilin üretiminde kullanılan kurşunlu bir alaşımda yer alır. Sıvı sodyum (ya da potasyumla alaşımı) bazı atom reaktörlerinin kalp ısılarının atılmasını sağlar. Kent içi aydınlatmalarda (otoyollar), parlaklığı yüksek olan, alçak ya da yüksek basınçlı sodyum buharlı lambalardan yararlanılır.