पानी के साथ सोडियम की परस्पर क्रिया बनती है। पानी के साथ धात्विक सोडियम की प्रतिक्रिया का रहस्य। धातु की वस्तुओं का निकल चढ़ाना

पर सबसे दिलचस्प स्कूल के पाठरसायन विज्ञान सक्रिय धातुओं के गुणों का विषय था। हमें न केवल सैद्धांतिक सामग्री के साथ प्रस्तुत किया गया, बल्कि दिलचस्प प्रयोगों का भी प्रदर्शन किया गया। शायद सभी को याद है कि कैसे शिक्षक ने धातु के एक छोटे टुकड़े को पानी में फेंका, और यह तरल की सतह पर चढ़ गया और प्रज्वलित हो गया। इस लेख में हम समझेंगे कि सोडियम और पानी की प्रतिक्रिया कैसे होती है, धातु क्यों फटती है।

धात्विक सोडियम एक चांदी जैसा पदार्थ है जो घनत्व में साबुन या पैराफिन जैसा दिखता है। सोडियम को अच्छी तापीय और विद्युत चालकता की विशेषता है। यही कारण है कि इसका उपयोग उद्योग में, विशेष रूप से बैटरी के निर्माण के लिए किया जाता है।

सोडियम अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है। प्रतिक्रियाएं अक्सर बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ होती हैं। यह कभी-कभी आग या विस्फोट के साथ होता है। सक्रिय धातुओं के साथ काम करने के लिए अच्छे सूचनात्मक प्रशिक्षण और अनुभव की आवश्यकता होती है। सोडियम को केवल तेल की एक परत के नीचे अच्छी तरह से बंद कंटेनरों में संग्रहित किया जा सकता है, क्योंकि धातु हवा में तेजी से ऑक्सीकृत हो जाती है।

सोडियम की सबसे लोकप्रिय प्रतिक्रिया पानी के साथ प्रतिक्रिया करना है। प्रतिक्रिया के दौरान सोडियम प्लस पानी, क्षार और हाइड्रोजन बनते हैं:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

हाइड्रोजन हवा से ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होती है और फट जाती है, जिसे हमने स्कूल प्रयोग के दौरान देखा।

चेक गणराज्य के वैज्ञानिकों द्वारा प्रतिक्रिया अध्ययन

पानी के साथ सोडियम की प्रतिक्रिया को समझना बहुत आसान है: पदार्थों की बातचीत से एच 2 गैस का निर्माण होता है, जो बदले में हवा में ओ 2 द्वारा ऑक्सीकृत होता है और प्रज्वलित होता है। सब कुछ सरल सा लगता है। लेकिन चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज के प्रोफेसर पावेल जुंगवर्ट ने ऐसा नहीं सोचा था।

तथ्य यह है कि प्रतिक्रिया के दौरान, न केवल हाइड्रोजन बनता है, बल्कि जल वाष्प भी बनता है, क्योंकि बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है, पानी गर्म होता है और वाष्पित हो जाता है। चूंकि सोडियम का घनत्व कम होता है, इसलिए स्टीम कुशन को इसे पानी से अलग करते हुए ऊपर की ओर धकेलना चाहिए। प्रतिक्रिया फीकी पड़नी चाहिए, लेकिन ऐसा नहीं है।

जुंगविर्थ ने इस प्रक्रिया का विस्तार से अध्ययन करने का फैसला किया और प्रयोग को उच्च गति वाले कैमरे से फिल्माया। प्रक्रिया को 10 हजार फ्रेम प्रति सेकंड की गति से फिल्माया गया और 400 गुना मंदी के साथ देखा गया। वैज्ञानिकों ने देखा है कि धातु, तरल में जाकर कांटों के रूप में प्रक्रियाओं को छोड़ना शुरू कर देती है। इसे इस प्रकार समझाया गया है:

• एक बार पानी में, क्षार धातुएं इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में कार्य करना शुरू कर देती हैं और नकारात्मक चार्ज कणों को दान करती हैं।
• धातु का एक टुकड़ा सकारात्मक चार्ज लेता है।
• धनावेशित प्रोटॉन एक दूसरे को पीछे हटाना शुरू करते हैं, जिससे धातु की शाखाएँ बनती हैं।
• स्पाइक्स वाष्प पैड को छेदते हैं, अभिकारकों की संपर्क सतह बढ़ जाती है, और प्रतिक्रिया तेज हो जाती है।

प्रयोग कैसे करें

हाइड्रोजन के अलावा, पानी और सोडियम की प्रतिक्रिया के दौरान क्षार का निर्माण होता है। इसे जांचने के लिए, आप किसी भी संकेतक का उपयोग कर सकते हैं: लिटमस, फिनोलफथेलिन, या मिथाइल ऑरेंज। फिनोलफथेलिन के साथ काम करना सबसे आसान होगा, क्योंकि यह तटस्थ वातावरण में रंगहीन होता है और प्रतिक्रिया का निरीक्षण करना आसान होगा।

एक प्रयोग करने के लिए आपको चाहिए:

1. आसुत जल को क्रिस्टलाइज़र में डालें ताकि यह बर्तन के आधे से अधिक आयतन पर कब्जा कर ले।
2. तरल में संकेतक की कुछ बूँदें जोड़ें।
3. आधा मटर के आकार का सोडियम का एक टुकड़ा काट लें। ऐसा करने के लिए, एक स्केलपेल या पतले चाकू का उपयोग करें। ऑक्सीकरण से बचने के लिए, आपको तेल से सोडियम को दोष नहीं देते हुए, धातु को एक कंटेनर में काटने की जरूरत है।
4. चिमटी से जार से सोडियम का एक टुकड़ा निकालें और तेल निकालने के लिए फिल्टर पेपर से ब्लॉट करें।
5. सोडियम को पानी में फेंक दें और सुरक्षित दूरी से प्रक्रिया का निरीक्षण करें।

प्रयोग में इस्तेमाल होने वाले सभी उपकरण साफ और सूखे होने चाहिए।

आप देखेंगे कि सोडियम पानी में नहीं डूबा है, बल्कि पदार्थों के घनत्व के कारण सतह पर बना रहता है। सोडियम पानी के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू कर देगा, जिससे गर्मी पैदा होगी। यह धातु को पिघला देगा और एक छोटी बूंद में बदल जाएगा। यह बूंद पानी के माध्यम से सक्रिय रूप से आगे बढ़ना शुरू कर देगी, एक विशेषता फुफकार का उत्सर्जन करेगी। यदि सोडियम की गांठ बहुत छोटी नहीं थी, तो यह पीली लौ से जलेगी। यदि टुकड़ा बहुत बड़ा था, तो विस्फोट हो सकता था।

साथ ही पानी अपना रंग बदल लेगा। यह पानी में क्षार के निकलने और उसमें घुले सूचक के रंग के कारण होता है। फेनोल्फथेलिन गुलाबी, लिटमस नीला और मिथाइल ऑरेंज पीला हो जाता है।

यह ख़तरनाक है

पानी के साथ सोडियम की परस्पर क्रिया बहुत खतरनाक होती है। प्रयोग के दौरान आपको गंभीर चोट लग सकती है। प्रतिक्रिया के दौरान बनने वाले हाइड्रोक्साइड, पेरोक्साइड और सोडियम ऑक्साइड त्वचा को खराब कर सकते हैं। क्षार के छींटे आँखों में जा सकते हैं और गंभीर जलन और यहाँ तक कि अंधापन भी पैदा कर सकते हैं।

सक्रिय धातुओं के साथ हेरफेर रासायनिक प्रयोगशालाओं में एक प्रयोगशाला सहायक की देखरेख में किया जाना चाहिए, जिसे क्षार धातुओं के साथ काम करने का अनुभव हो।

1. केवल सुरक्षात्मक चश्मे पहनें।
2. जब धातु पानी में हो तो बर्तन के ऊपर कभी झुकें नहीं।
3. धातु को पानी में फेंकने के तुरंत बाद क्रिस्टलाइज़र से कुछ मीटर दूर चले जाएँ।
4. हमेशा तैयार रहें, क्योंकि कभी भी विस्फोट हो सकता है।
5. जब तक आप सुनिश्चित न हो जाएं कि प्रतिक्रिया पूरी हो गई है, तब तक उत्प्रेरक के पास न जाएं।

सोडियम धातुई गुण: वीडियो

सोडियम- तीसरी अवधि और आईए-समूह का तत्व आवर्त सारणी, क्रमांक 11. इलेक्ट्रॉनिक सूत्रपरमाणु 3s 1, ऑक्सीकरण अवस्था +1 और 0. निम्न विद्युत ऋणात्मकता (0.93) है, केवल धात्विक (मूल) गुण प्रदर्शित करता है। फार्म (एक कटियन के रूप में) कई लवण और द्विआधारी यौगिक। लगभग सभी सोडियम लवण पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं।

प्रकृति में - पांचवांरासायनिक बहुतायत के संदर्भ में, एक तत्व (के बीच दूसरा)
धातु) केवल यौगिकों के रूप में पाया जाता है। सभी जीवों के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व।

सोडियम, सोडियम धनायन और इसके यौगिक गैस बर्नर की लौ को चमकीले पीले रंग में रंगते हैं ( गुणवत्ता का पता लगाना).

सोडियमना. चांदी-सफेद धातु, हल्की, मुलायम (चाकू से कटी हुई), कम गलनांक। सोडियम को मिट्टी के तेल में स्टोर करें। पारा के साथ एक तरल मिश्र धातु बनाता है - मिश्रण(०.२% ना तक)।

बहुत प्रतिक्रियाशील, नम हवा में सोडियम धीरे-धीरे एक हाइड्रॉक्साइड फिल्म के साथ कवर हो जाता है और अपनी चमक खो देता है (फीका):

सोडियम रासायनिक रूप से सक्रिय है, एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है। मध्यम ताप (> 250 डिग्री सेल्सियस) पर हवा में ज्वलनशील, गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Na + O2 = Na2O2 2Na + H2 = 2NaH

2Na + CI2 = 2NaCl 2Na + S = Na2S

6Na + N2 = 2Na3N 2Na + 2C = Na2C2

बहुत तूफानी और बहुत कुछ एक्सो-सोडियम का प्रभाव पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ^ + 368 kJ

प्रतिक्रिया की गर्मी सोडियम के टुकड़ों को गेंदों में पिघला देती है, जो H 2 के निकलने के कारण बेतरतीब ढंग से चलने लगती हैं। ऑक्सीहाइड्रोजन गैस (एच 2 + ओ 2) के विस्फोटों के कारण प्रतिक्रिया तेज क्लिक के साथ होती है। घोल को लाल रंग (क्षारीय माध्यम) में फिनोलफथेलिन के साथ दाग दिया जाता है।

वोल्टेज की श्रृंखला में, सोडियम हाइड्रोजन के बाईं ओर बहुत अधिक है; तनु अम्ल HCl और H 2 SO 4 से यह हाइड्रोजन को विस्थापित करता है (H 2 0 और H के कारण)।

प्राप्तउद्योग में सोडियम:

(नीचे NaOH की तैयारी भी देखें)।

सोडियम का उपयोग Na 2 O 2, NaOH, NaH और साथ ही कार्बनिक संश्लेषण में प्राप्त करने के लिए किया जाता है। पिघला हुआ सोडियम परमाणु रिएक्टरों में शीतलक के रूप में कार्य करता है, और गैसीय सोडियम का उपयोग पीले-प्रकाश आउटडोर लैंप के लिए भराव के रूप में किया जाता है।

सोडियम ऑक्साइडना 2 ओ। मूल ऑक्साइड। सफेद, एक आयनिक संरचना (Na +) 2 O 2- है। यह ऊष्मीय रूप से स्थिर है, कैलक्लाइंड होने पर धीरे-धीरे विघटित हो जाता है, Na वाष्प के अतिरिक्त दबाव में पिघल जाता है। हवा में नमी और कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति संवेदनशील। पानी (एक अत्यधिक क्षारीय घोल बनता है), एसिड, अम्लीय और एम्फोटेरिक ऑक्साइड, ऑक्सीजन (दबाव में) के साथ सख्ती से प्रतिक्रिया करता है। इसका उपयोग सोडियम लवण के संश्लेषण के लिए किया जाता है। सोडियम को हवा में जलाने पर नहीं बनता है।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

प्राप्त करना: Na 2 O 2 (देखें) का थर्मल अपघटन, साथ ही Na और NaOH, Na और Na2O2 का संलयन:

2Na + 2NaOH = 2Na और O + H2 (600 डिग्री सेल्सियस)

2Na + Na2O2 = 2Na ए ओ (130-200 डिग्री सेल्सियस)

सोडियम पेरोक्साइडना २ ओ २. बाइनरी कनेक्शन... सफेद, हीड्रोस्कोपिक। एक आयनिक संरचना है (Na +) 2 O 2 2-। गर्म करने पर, यह O2 के अतिरिक्त दबाव में विघटित हो जाता है, पिघल जाता है। हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है। पानी, एसिड के साथ पूरी तरह से विघटित हो जाता है (उबलते समय 2 का विमोचन - पेरोक्साइड के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया) मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, कमजोर कम करने वाला एजेंट। इसका उपयोग स्व-निहित श्वास तंत्र (सीओ 2 के साथ प्रतिक्रिया) में कपड़े और पेपर ब्लीच के एक घटक के रूप में ऑक्सीजन पुनर्जनन के लिए किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

प्राप्त: वायु में Na का दहन।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH। मूल हाइड्रोक्साइड, क्षार, तकनीकी नाम कास्टिक सोडा। आयनिक संरचना वाले सफेद क्रिस्टल (Na +) (OH -)। यह हवा में फैलता है, नमी और कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है (NaHCO3 बनता है)। बिना अपघटन के पिघलता और उबलता है। त्वचा और आंखों में गंभीर जलन का कारण बनता है।

चलो पानी में अच्छी तरह से घुल जाते हैं (साथ .) एक्सो-प्रभाव, +56 केजे)। के साथ प्रतिक्रिया करता है अम्लीय ऑक्साइडएसिड को बेअसर करता है, एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड में एसिड फ़ंक्शन को प्रेरित करता है:

NaOH विलयन कांच को संक्षारित करता है (NaSiO3 बनता है), एल्यूमीनियम की सतह (Na और H 2 बनता है) को संक्षारक करता है।

प्राप्तउद्योग में NaOH:

ए) एक निष्क्रिय कैथोड पर NaCl समाधान का इलेक्ट्रोलिसिस

बी) पारा कैथोड (अमलगम विधि) पर NaCl समाधान का इलेक्ट्रोलिसिस:

(जारी किया गया पारा इलेक्ट्रोलाइज़र में वापस आ जाता है)।

कास्टिक सोडा रासायनिक उद्योग के लिए सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल है। इसका उपयोग सोडियम लवण, सेल्युलोज, साबुन, रंजक और कृत्रिम रेशे प्राप्त करने के लिए किया जाता है; एक गैस dehumidifier के रूप में; माध्यमिक कच्चे माल से वसूली और टिन और जस्ता के शुद्धिकरण में अभिकर्मक; एल्यूमीनियम अयस्कों (बॉक्साइट) को संसाधित करते समय।

आपको सोडियम Na और पोटेशियम K, आसुत जल, फिनोलफथेलिन संकेतक का एक अल्कोहलिक घोल, क्रिस्टलाइज़र, चिमटी या संदंश, एक स्केलपेल या तेज चाकू और फिल्टर पेपर की आवश्यकता होगी।

क्रिस्टलाइज़र में पानी डाला जाता है और फिनोलफथेलिन समाधान की कुछ बूंदें डाली जाती हैं। फिल्टर पेपर, मटर के आकार, "स्लाइस" की एक शीट पर एक स्केलपेल के साथ क्षार धातुओं के छोटे टुकड़े काट लें। सोडियम और पोटेशियम के टुकड़ों को फिल्टर पेपर से सुखाया जाता है और क्रिस्टलाइजर में डुबोया जाता है। धातु का एक और टुकड़ा लेने से पहले, चिमटी के सिरों को फिल्टर पेपर से सावधानीपूर्वक पोंछ लें ताकि कपों में पानी न आ जाए। पिघली हुई धातु के गोले पानी की सतह पर "चलते हुए" देखे जाते हैं, और पोटेशियम की गेंद की गति सोडियम की तुलना में अधिक तेज होती है। यह जल्द ही एक बैंगनी लौ के साथ जलता है। प्रत्येक "रनिंग" गेंदों के पीछे इस तथ्य के कारण एक क्रिमसन "निशान" है कि प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
एक क्षारीय हाइड्रॉक्साइड (मजबूत आधार) बनता है, जो रास्पबेरी-बैंगनी रंग में फिनोलफथेलिन संकेतक को दाग देता है।

धातु उत्पादों और वस्तुओं को गंदगी से साफ किया जाता है, सोडा के घोल से घटाया जाता है, पानी में धोया जाता है, कुछ सेकंड के लिए 50% नाइट्रिक एसिड के घोल में डुबोया जाता है और फिर से आसुत जल से धोया जाता है। तैयार उत्पाद को गर्म घोल में 280 ग्राम निकल सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट और 100 मिलीलीटर केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड प्रति 1 लीटर पानी में 30-50 मिनट के लिए रखा जाता है। निकल कोटिंग प्राप्त करने के बाद (यह घने और चमकदार हो जाता है), उत्पाद को पानी से धोया जाता है और कपड़े से पॉलिश किया जाता है।

कॉपर क्रिस्टल

हर कोई जानता है कि विभिन्न लवणों के क्रिस्टल कैसे उगाए जाते हैं। लेकिन हर कोई कॉपर क्रिस्टल नहीं उगा पाएगा। इस असामान्य अनुभव के लिए आपको आवश्यकता होगी: CuSO4, नमक, टिन का एक टुकड़ा और एक गिलास (आप साधारण कर सकते हैं)। टिन के एक टुकड़े में से एक गोला काट लें ताकि वह कांच में स्वतंत्र रूप से फिट हो जाए। एक गिलास में 5 मिमी की परत में कॉपर सल्फेट (कॉपर सल्फेट) पाउडर डालें और इस परत को नमक से भरें। ध्यान! परतों को न मिलाएं। एक फिल्टर पेपर सर्कल के साथ परतों को कवर करें और एक टिन सर्कल के साथ कवर करें। नमक के घोल को एक गिलास में डालें।

तांबे के काफी बड़े क्रिस्टल दो सप्ताह में विकसित हो जाएंगे। इन्हें अच्छी तरह से रखने के लिए इन्हें सल्फ्यूरिक एसिड के घोल वाली परखनली में रखें।

धातुओं का दहन।

ऑक्सीजन, क्लोरीन में धातुओं का दहन व्यापक रूप से जाना जाता है। सल्फर वाष्प में धातुओं का जलना कम परिचित है। एक बड़ी परखनली, जो एक तिहाई सल्फर से भरी होती है, को एक रैक में लंबवत रखा जाता है और सल्फर के उबलने तक गर्म किया जाता है। फिर पतले तांबे के तार के एक बंडल को परखनली में उतारा जाता है (आप इसे पहले से गरम कर सकते हैं) और एक हिंसक प्रतिक्रिया देखी जाती है।

सोडियम का दहन।

फिल्टर पेपर का एक टुकड़ा, पानी से भरपूर मात्रा में सिक्त, एस्बेस्टस जाल पर रखा जाता है। फिर कागज पर सोडियम का एक टुकड़ा रखें। सोडियम पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, जारी ऊर्जा के कारण यह पिघलता है, स्वयं प्रज्वलित होता है और एक चमकदार पीली लौ के साथ जलता है। जारी हाइड्रोजन और फिल्टर पेपर भी दहन प्रतिक्रिया में शामिल हैं।

धातु की वस्तुओं का निकल चढ़ाना।

धातु उत्पादों और वस्तुओं को गंदगी से साफ किया जाता है, सोडा के घोल से घटाया जाता है, पानी में धोया जाता है, कुछ सेकंड के लिए 50% नाइट्रिक एसिड के घोल में डुबोया जाता है और फिर से आसुत जल से धोया जाता है। तैयार उत्पाद को गर्म घोल में 280 ग्राम निकल सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट और 100 मिली केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड प्रति 1 लीटर पानी में 30-50 मिनट के लिए रखा जाता है। निकल कोटिंग प्राप्त करने के बाद (यह घने और चमकदार हो जाता है), उत्पाद को पानी से धोया जाता है और कपड़े से पॉलिश किया जाता है।)

तांबे की वस्तुओं की चांदी चढ़ाना।

तांबे की वस्तुओं और उत्पादों को गंदगी से अच्छी तरह से साफ किया जाता है, सोडा के घोल से धोया जाता है और कई दिनों तक खर्च किए गए फिक्सर घोल में डुबोया जाता है। सिल्वर कोटिंग प्राप्त करने के बाद, उत्पाद को पानी से धोया जाता है और कपड़े के कपड़े से पॉलिश किया जाता है।