Uyus_Sweeti
Genel Yetkili
Ruh Hali : 
Mesaj Sayısı : 392
Rep Puanı : 11612
Teşekkür Aldı : 11
Kayıt tarihi : 30/10/09
 Nerden : Kocaeli
 Lakap : Hacı
 | Konu: Sodyum Metali ve Önemli Bileşikler  Paz Kas. 01, 2009 1:29 pm | |
| 
Sodyum bileşikleri yüzyıllardan beri insanlar tarafından
kullanılmıştır ve sodyum, belki de, bilinen maddelerin en eskisidir.
Eski metinlerde söze dilen sodyum karbonat 2000 yıl önce, o zamanın
kimyacıları tarafından incelenmişti. İbraniler, sodyum karbonatın
mikrop kırıcı özelliklerini bularak yara pansumanlarında, ateş
“düşürmede” kullanmış ve bileşiğe, İbranici “köpüren” anlamına gelen
neler adını vermişlerdi.
Daha sonra, Yunanlılar sodyum karbonata natrium adını verdiler. Bu
terim sodyum nitratlar içinde kullanılır. Sonra da bu iki tuz arasında
bir ayrım yapıldı; natrium sözcüğü nitratlara saklandı, natron sözcüğü
ise karbonatlara verildi. Simyacılar, bu son addan elementin simgesi
olan Na’ yı türettiler.
Araplar da sodyum karbonatı kullandılar ve bu tuz yönünden zengin olan
kafi dedikleri deniz bitkilerinden (Salikorniya) sabun ve cam
ürettiler. “Kali” adı “alkali metaller” (sodyum, potasyum, lityum,
rubidyum ve sezyumu kapsayan elementler grubu) deyiminin kökeni oldu
Ortaçağ’ da sodyum karbonata latince solida sözcüğünden türetilen
“soda” adı verildi. Bu ad, tuzundan elemente aktarıldı; bundan da
sodyum sözcüğü çıktı.
1790’da İngiliz kimyacısı Sir Humphry Davy, oksitini (Na2O) karbonla
ısıtarak önce metal sodyumu elde etti. Sonra 1807’de, erimiş sodyum
hidroksitten, elektroliz yoluyla elementi üretti.
Sodyum, çok sayıda bileşikler üretmesine karşılık, güçlü tepkinliği
nedeniyle, hiçbir zaman serbest halde bulunmaz. En iyi bilinen bileşiği
sodyum klorür, denizlerde ve denizden uzak göllerde büyük oranlarda
bulunur.Sözgelimi Utah’daki Büyük Tuz Gölü (Great Salt Lake) çok fazla
tuz kapsadığında, yüzdürme yeteneği tatlı sudan çok daha yüksektir.
Ticari önemi olan kaya tuzu yatakları çok eski göl ve denizlerin
buharlaşması sonucu oluşmuştur.
Denizlerde bulunan tuzların yüzde 30’u sodyum tuzlarıdır. Şili
kıyılarındaki nitrat yatakları ve Asya ile Afrika’daki karbonat
yatakları, bu önemli bileşiklerin verimli kaynaklarıdır.
En önemli sodyum mineralleri: Kriyolit (Grönland’ da zengin kaynakları
olan bir sodyum–alüminyum flüorür), boraks (sodyum tetraborat ) ve
sodyum sülfattır (Na2SO4).
Fizyolojik bakımdan, sodyum klorür yaşam için gereklidir; çünkü insan bedenindeki elektrolit dengesinin düzgünlüğünü sağlar.
METAL SODYUMUN HAZIRLANMASI
Sanayide elementsel sodyumun hazırlanması Davy’nin yönteminden çok
farklı değildir:Erimiş sodyum hidroksitin elektirolizi. Buna benzer bir
işlem, erimiş sodyum klorür ile yürütülür.
Başlıca hazırlama yöntemi, sodyum hidroksitin elektrolizidir. Bileşiği
erime noktasını düşürmek için sodyum hidroksite sodyum flüorür ve
kalsiyum klorür katılır. Bu karışımla erime 600 C ’ ta oluşur ve erimiş
kütle, grafit bir anot ile demir bir katotla elektrolizlenir. Erimiş
sodyum, erimiş kütlenin üstünde yüzdüğünden, kolayca ayrılabilir.Çok
katışıksız sodyum, metalin vakum içinde damıtılmasıyla elde edilir.
KİMYASAL VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Sodyum gümüşsü bir metaldir; ama havada çok çabuk yükseltgendiğinden,
bu haliyle çok seyrek görülür. Tepkinliği nedeniyle, havayla temas
etmeyecek şekilde saklanmalıdır. (söz gelimi yağ altında). Yükseltilmiş
sıcaklıklarda sodyum, morumsu bir gaz açığa çıkarır ve koyu sarı bir
alevle yanar.
Metal sodyum, su ile temas ettiği zaman çok büyük bir hızla tepkir ve suyu ayrıştırarak sodyum hidroksit ve hidrojen oluşturur:
2Na + 2Na2O ------- 2NaOH + H2
Alkolle de şiddetle tepkir ve sodyum alkolat ile hidrojen verir.
2Na + 2ROH -------- 2RONa + H2
Tüm tepkimelerde sodyum +1 değerliklidir. Bu 1A Grubu elementlerine
özgü bir niteliktir.Metal sodyum, yaygın bir biçimde indirgen olarak
kullanılır ve bu konuda çok etkilidir. Bu yüzden, tepkimenin şiddetini
düşürmek için, çoğunlukla civa ile malgama yapılır.Bir çok organik
bireşimde de, bu malgamadan yararlanılır.
SODYUM PEROKSİT
Bu güçlü yükseltgen (Na O ) sodyumun
oksijen akımında ısıtılmasıyla hazırlanır.Bu bileşiğin kullanma
alanlarından biri hidrojen peroksitin yapımıdır. Öte yandan, yükseltgen
özellikleri nedeniyle, kumaşların ağartılmasında da kullanılmaya
elverişlidir. Sodyum peroksit, karbon dioksiti soğurduğundan, havanın
arıtılmasında da kullanılır. Arıtma tepkimesinin ürünlerinden biri de
oksijendir:
2Na2O2 + 2CO2 ------- 2Na2CO3 + O2
Sodyum hidroksit (NaOH)
sanayi açısından çok önemli bir bileşiktir. Sodyum klorür çözeltisinin
elektroliziyle ya da sodyum karbonatın, kalsiyum hidroksitle işlem
görmesi sonucu hazırlanır.
Elektroliz tepkimesinde, üstüne sodyumun bir malgama olarak toplanacağı
bir civa katot gereklidir. Sonra, bu malgama, arı suda
ayrıştırılır.Sonuçta, derişme oranı yüzde 60 dolaylarında olan arı
sodyum hidroksit elde edilir:
NaHg4 + nHg + H2O ------- H2 + NaOH + (n+4) Hg
Sodyum karbonat ile kalsiyum klorür arasındaki tepkime yalın bir
ornatmadıır; ama elde edilen sodyum hidroksit pek katışıksız değildir:
Na2CO3 + Ca (OH)2 -------- 2NaOH + CaCO3
Daha az çözünür olan kalsiyum karbonat çökelir ve suda kostik çözeltisi süzülür.
Sodyum hidroksit beyaz, telsi görünümde yarı saydam bir katıdır; arı
olmayan biçiminde, evlerde kullanılan kül suyu olarak bilinir.Havadaki
suyu kolayca soğurarak sıvınır. Bu bileşik, suda kolayca çözünerek
oldukça büyük bir oranda ısı açığa çıkarır.Sodyum hidroksit çözeltileri
camı kolayca etkiler, ama gümüş, nikel ve demir, bu aşındırma
özelliğine karşı koyar.İnsan derisiyle temas ettiğinde ciddi yanıklar
oluşturan sodyum hidroksit, bu nedenle, en az sülfürik asit kadar
tehlikeli olarak düşünülmelidir.
Çözümleyici kimyada kullanılmasının yanı sıra, sodyum hidroksit, büyük
oranlarda sabun yapımı ile kâğıt, kumaş ve boya yapımında da kullanılır.
SODYUM KLORÜR
Sodyum klorür (NaCI), bildiğimiz
sofra tuzudur ve sodyum bileşiklerinden en iyi bilineni, en yaygın
kullanılanıdır.Kaya tuzu yatakları halinde bulunuyorsa, öteki
metallerin elde edildiği yolla çıkarılır ve doğrudan saf bileşik olarak
kullanılabilir.
Deniz suyundan tuzun özütlenmesi, iklime göre değişik yollarla
yapılır.Soğuk ülkelerde tuz yüklü su, büyük tavalarda donmaya
bırakılır.Tatlı su tuzlu sudan daha yüksek ısıda donduğundan, oluşan
buz tabakası alınır. Geri kalan çözelti yeniden donmaya bırakılır.
Böylece, tuz biraz daha derişir.En sonunda, derişik çözelti, özel
kazanlarda buharlaştırılır.
Daha sıcak iklimlerde, deniz suyu, güneş ısısını alan tavalarda ya da
tuzlalarda buharlaşmaya bırakılır.Su buharlaştıkça, tuz daha çok
derişir ve sıvı, daha az çözünür tuzlaların toplandığı başka havuzlara
aktarılır. Sodyum klorür suda çok çözünür olduğundan, en son o çözünür
ve son ürün çok arı bir madde olur.
Sodyum klorürün çözünürlüğü sıcak ve soğuk suda hemen hemen aynıdır. Bu
nedenle, yalnız derişme ile billurlaşır. Sodyum klorür billurları,
kübik billur sisteminin üyesidir. Çoğunlukla saydam ile yarı saydam
arası olmakla birlikte, kapsamlarındaki metal katışıkları nedeniyle,
hafifçe renklide olabilirler.
Herhangi bir sodyum bileşiği, sodyum klorürden hazırlanabilir. Bu
nedenle, söz konusu tuz, sanayide en gerekli ham maddelerden biridir.
Aynı zamanda, insanların beslenmesinde de temel maddelerden biridir ve
besin maddeleri ile derilerin saklanmasında, sabun yapımında, cam
yapımında ve bir çok başka maddede kullanılır. Sırlama ve mineleme
sanatlarında da, sodyum klorürden yararlanılır.
SODYUM SÜLFAT
Bu bileşik (Na2SO4) İspanya,
Sibirya, ve İtalya’ daki büyük yataklarda bulunur. Sodyum sülfat ,
laboratuarlarda iki tuz (sözgelimi magnezyum sülfat ve sodyum klorür
gibi) arasında ki değiş-tokuş tepkimesi ile kolayca hazırlanır:
MgSO4 + 2NaCI --------- Na2SO4 + MgCI2
Tıptaki kullanımının yanı sıra, bu bileşikten cam ve boya sanayilerinde de bir ham madde olarak yararlanılır.
SODYUM SÜLFİT VE SODYUM BİSÜLFİT
Sodyum sülfit (Na2SO3), yün ve ipekliler için zayıf bir ağartıcıdır. Fotoğrafçılıkta gümüş tuzlarını çözündürmede de kullanılır.Sodyum bisülfit (NaHSO3) boya yapımında,sepicilikte ve şarabı koruma da işe yarar.
SODYUM KARBONAT
Tüm alkali metal tuzları arasında sodyum karbonat (Na2CO3) sanayi
açısından kuşkusuz en önemlisidir. Bu bileşik, belirli deniz
bitkilerinde ve bazı kayalarda mineral halinde bulunur. Yatakları
Afrika ve Asya’ dadır. Burada, karbonat çoğunlukla çift tuz halinde ki
bikarbonatla birlikledir:
Na2CO3 - NaHCO3 - 2H2O
Sanayi düzeyinde sodyum karbonat, daha önceleri Le Blanc işlemiyle
üretilirdi.Günümüzde, sanayide ki tüm karbonatlar, daha ucuz ve daha
yalın olan Solvay işlemiyle üretilmektedir. Bu işlemde, doymuş sodyum
klorür çözeltisi, önce amonyakla, daha sonra da karbon dioksitle işlem
görür:
NaCI + NH4HCO3 --------- NH4CI + NaHCO3
Bu tepkimenin ürünleri, sodyumun, karbonatın, karbondioksitin ve suyun açığa çıkarılması için ısıtılır:
2NaHCO3 ---------- Na2CO3 + CO2 + H2O
Serbest kalan karbon dioksit yeniden işlem görür ve bu kez amonyum bikarbonat açığa çıkarılır.
Bu yolla üretilen sodyum karbonata, Solvay sodası denir ve bu bileşik,
bir çok maddenin yapımında kullanılır; bunlar arasında sabun ve cam da
sayılabilir.
Bilinen sodyum tuzlarının bir başkası da, ahçının pasta mayası olan
bikarbonattır. Çok arı olduğu zaman, bikarbonat tıpta, fazla mide
asitini yansızlaştırmakta kullanılır; midenin hidroklorik asitiyle
zayıf bir baz olarak tepkir:
NaHCO3 + HCI ---------- NaCI + H2O + CO2
Suyla sodyum karbonattan yapılmış bir hamur, ikinci dereceden
yanıkların ilk tedavisinde kullanılır. Karbonat iyonları kalsiyum ve
magnezyum iyonlarını çökelttiğinden, sodyum bikarbonat, çoğunlukla suyu
yumuşatmada da kullanılır. Sodyum karbonatlar bir çok maden suyunun
bileşenlerindendir ve natron göllerinin ana tuz bileşenleri
arasındadır. Aşağı Mısır,İran ve Çin’de tozlaşma, Meksika,Kolombiya
Venezüella’da trona halinde bulunur. Bazı durumlarda sülfatla ve
klorürle birleşmiş büyük karbonat yatakları, Kaliforniya, Nevada ve
Wyoming’dedir.
| |
|
