سدیم

برای دیگر کاربردها، سدیم (ابهام‌زدایی) را ببینید.

نئون → سدیم ← منیزیم Li ↑ Na ↓ K 11Na جدول تناوبی
ظاهر
نقرهy white metallic Spectral lines of sodium
ویژگی‌های کلی
نام, نماد, عدد	سدیم, Na, 11
تلفظ به انگلیسی	/ˈsoʊdiəm/ SOH-dee-əm
نام گروهی برای عناصر مشابه	فلزات قلیایی
گروه، تناوب، بلوک	۱, ۳, s
جرم اتمی استاندارد	22.98976928 g·mol−۱
آرایش الکترونی	[Ne] 3s1
الکترون به لایه	2,8,1 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت	جامد
چگالی (نزدیک به r.t.)	0.968 g·cm−۳
چگالی مایع در m.p.	0.927 g·cm−۳
نقطه ذوب	370.87 K, 97.72 °C, 207.9 °F
نقطه جوش	1156 K, 883 °C, 1621 °F
نقطه بحرانی	(extrapolated) 2573 K, 35 MPa
گرمای هم‌جوشی	2.60 kJ·mol−1
گرمای تبخیر	97.42 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی	28.230 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
فشار (پاسکال) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱k ۱۰k ۱۰۰k دما (کلوین) 554 617 697 802 946 1153
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن	+1, 0, -1 (strongly basic oxide)
الکترونگاتیوی	0.93 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونیزه شدن (more)	1st: 495.8 kJ·mol−1
	2nd: 4562 kJ·mol−1
	3rd: 6910.3 kJ·mol−1
شعاع اتمی	186 pm
شعاع کووالانسی	166±9 pm
شعاع واندروالانسی	227 pm
متفرقه
ساختار کریستالی	body-centered cubic
مغناطیس	paramagnetic
مقاومت الکتریکی	(20 °C) 47.7 nΩ·m
رسانایی گرمایی	(300 K) 142 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی	(25 °C) 71 µm·m−1·K−1
سرعت صوت (سیم نازک)	(20 °C) 3200 m/s
مدول یانگ	10 GPa
مدول شیر	3.3 GPa
مدول باک	6.3 GPa
سختی موس	0.5
سختی برینل	0.69 MPa
عدد کاس	7440-23-5
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های سدیم
iso NA نیمه عمر DM DE (MeV) DP 23Na 100% 23Na ایزوتوپ پایدار است که 12 نوترون داردs

آرایش اتمی سديم

سُدیم یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Na و عدد اتمی آن ۱۱ است. سدیم یک فلز واکنش‌دهنده نرم و مومی‌شکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند (بویژه آب نمک و هالیدها) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش‌دهنده‌است و با شعله زرد رنگی می‌سوزد در آزمایش‌های مربوط به هوا اکسید می‌شود و به شدت با آب واکنش می‌دهد از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.

ویژگیهای مهم

سدیم در دمای معمولی اتاق انقدر نرم است که با چاقو بریده می‌شود.رنگ سدیم سفید مایل به نقره‌ای است و درهوای آزاد واکنش داده و تیره رنگ می‌شود. سدیم عنصری بسیار واکنش دهنده‌است و از این جهت هرگز به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. سدیم در آب غوطه ور شده و آن را تجزیه کرده هیدروژن آزاد می‌کند و هیدرواکسید می‌سازد. سدیم در آب فوراً آتش می‌گیرد ولی در آزمایش‌های مربوط به هوای معمولی در دمای زیر ۳۸۸ کلوین آتش نمی‌گیرد.رنگ سدیم در فشار بالا تغییر می‌کند، در فشار ۱/۵ بار سیاه رنگ، در فشار ۱/۹ بار به یک ماده قرمز شفاف تبدیل می‌شود و پیش بینی می‌شود برای تبدیل شدن به ماده ای کاملا شفاف به فشار ۳ بار ی نیاز است.دگرشکلی سدیم در فشار بسیار بالا اتفاق می افتد.

کاربردها

سدیم در حالت فلزی عنصر لازم برای ساختن استرها و ترکیبات آلی است. این عنصر قلیایی بوجودآورندهٔ عنصر حیاتی نمک طعام (سدیم کلرید یا NaCl) نیز هست. کاربردهای دیگر عبارت‌اند از:

استفاده در برخی از آلیاژها برای بهبودی ساختارشان استفاده در ساخت صابون و ترکیبش با اسیدهای چرب NaK آلیاژ سدیم و پتاسیم یک ماده مهم منتقل کننده حرارت است.

تاریخچه

مدت زمان زیادی است که سدیم (soda) بصورت ترکیبی شناخته شده‌است. این عنصر در سال ۱۸۰۷توسط Sir Humphry Davy از طریق عمل الکترولیز هیدروکسید سدیم جدا شد. در اروپای قرون وسطی ترکیبی از سدیم با نام لاتین Sodanum برای تسکین سردرد استفاده می‌شد. نماد جدید سدیم Na از لاتین جدید Natrium که در زبان یونانی که نوعی نمک طبیعی است می‌آید گرفته شده‌است.

پیدایش

سدیم در ستارگان فراوان است و این فراوانی در خطوط طیفی D در نور ستارگان مشهود تر است. سدیم حدودا ۲٫۶٪ از پوسته زمین را به خود اختصاص داده‌است که چهارمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین و فروانترین فلز قلیایی است. این عنصر هم اکنون به صورت اقتصادی از عمل برقکافت (الکترولیز) کلرید سدیم تولید می‌شود. این روش ارزان تر از روش برقکافت هیدرواکسید سدیم است. قیمت هر پوند سدیم فلزی حدودا ۱۵ تا ۲۰ سنت (در سال ۱۹۹۷) است. ولی هر پوند سدیم ACS آزمایشگاهی حدودا ۳۵ دلار قیمت دارد که از نظر حجمی ارزان‌ترین فلز است.

ترکیبات

نمک طعام یا کلرید سدیم معمول‌ترین ترکیب سدیم است. اما سدیم در کانی‌های بسیار دیگری از قبیل آمفیبول کریولیت, هالیت, soda niter, زئولیت و ... بوجود می‌آید. ترکیبات سدیم برای صنایع شمیایی شیشه سازی فلزی ساخت کاغذ صنعت نفت ساخت صابون و نساجی کاربرد دارد. صابون معمولاً یک نمک سدیم از اسیدهای چرب است.

سدیم کلراید (نمک طعام) محلول در آب است. هر 359 گرم از آن در یک لیتر آب حل می‌شود. اگر محلول آب نمک را برقکافت (الکترولیز) کنیم از قطب مثبت Cl و از قطب منفی NaOH خارج می‌شود.

ترکیبات سدیم که برای صنایع گوناگون بسیار مهم هستند عبارت‌اند از: (NaCl)، خاکستر سود (Na2CO3)، سدیم خوراکی (NaH))CO3), سود سوزآور (NaOH), Chile saltpeter (Na((NO3), di- and tri-سدیم فسفات, sodium thiosulfate (hypo, Na2S))۲O۳ * ۵H2O)، و بوره (Na۲((B4O۷ * ۱۰H2O).

ایزوتوپها

برای این عنصر حدود ۲۰ ایزوتوپ شناسایی شده‌است که تنها ایزوتوپ پایدار آن Na-۲۳ است. سدیم همچنین دو ایزوتوپ پرتوزا (رادیواکتیو) نیز دارد که عبارت‌اند از: Na۲۲ با نیمه عمر ۲٫۶۰۵ سال و Na۲۴ با نیمه عمر ۱۵ ساعت.

هشدارها

سدیم در حالت پودر در آب خاصیت انفجاری خواهد داشت و با عناصر دیگر به راحتی تجزیه و ترکیب می‌شود. همیشه باید با ان عنصر با مراقبت کامل کار کردو باید در نفت نگهداری نمود.

منابع

• برگرفته از دانشنامه رشد. (که خود ترجمه مقاله ویکی انگلیسی است)