موسوعة الكيمياء - قائمة العناصر : الصوديوم

الصوديوم

الصوديوم هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري، له الرمز Na باللاتينية (Natrium) وله العدد الذري 11. الصوديوم لين، شمعيّ لامع ونشط كيميائيا، ينتمي للعناصر الفلزية القلوية ويحترق بلهب أصفر. يتفاعل في الهواء وشديد التفاعل مع الماء، مما يجعله يحفظ في الزيوت أو مشتقات النفط.

الخصائص العامة
الاسم، الرقم، الرمز	صوديوم، 11، Na
تصنيف العنصر	فلز قلوي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	1، 3، s
الكتلة الذرية	22.98976928غ·مول−1
توزيع إلكتروني	Ne] 3s1]
الخصائص الفيزيائية
الطور	صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة)	0.968 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار	0.927 غ·سم−3
نقطة الانصهار	370.87 ك، 97.72 °س، 207.9 °ف
نقطة الغليان	1156 ك، 883 °س، 1621 °ف
النقطة الحرجة	(قيمة حسابية) 2573 ك، 35 ميغاباسكال
حرارة الانصهار	2.60 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر	97.42 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية	(25 °س) 28.230 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
P (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو عند T (كلفن) 554 617 697 802 946 1153
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة	+1, 0, -1 (أكاسيده قاعدية قوية)
الكهرسلبية	0.93 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين	الأول: 495.8 كيلوجول·مول−1
	الثاني: 4562 كيلوجول·مول−1
	الثالث: 6910.3 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري	186 بيكومتر
نصف قطر تساهمي	9±166 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس	227 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلورية	مكعب مركزي الجسم
المغناطيسية	مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية	47.7 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية	142 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري	71 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع)	3200 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ	10 غيغاباسكال
معامل القص	3.3 غيغاباسكال
معامل الحجم	6.3 غيغاباسكال
صلادة موس	0.5
صلادة برينل	0.69 ميغاباسكال
رقم الكاس	7440-23-5
النظائر الأكثر ثباتاً
النظائر توافر طبيعي عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال (ميغا إلكترون فولت) ناتج الاضمحلال 22Na نادر 2.602 سنة B+→γ 0.5454 22Ne* 1.27453 22Ne ε→γ - 22Ne* 1.27453 22Ne B+ 1.8200 22Ne 23Na 100% 23Na هو نظير مستقر وله 12 نيوترون

الخواص المميزة

مثل غيره من الفلزات القلوية، الصوديوم لين، خفيف، لونه أبيض مائل إلى الفضي، وهو نشط كيميائيا ولا يوجد في الطبيعة بشكل حر. الصوديوم يطفو في الماء، كما يفكك جزيئات الماء محررا غاز الهيدرجين وأيونات الأكسجين. وإذا تم طحنه ليصبح مسحوقا ناعما، فإنه يشتعل بشكل تلقائي في الماء. ولكنه عادة لا يشتعل في الهواء بدرجات حرارة دون 388 كلفن.

الاستخدامات

الصوديوم بشكله الفلزي جزء ضروري في صناعة ملح الإستر وتصنيع المركبات العضوية. كما أن هذا الفلز القلوي هو جزء من كلوريد الصوديوم NaCl (ملح الطعام) الضروري للحياة، كما أن له استخدامات أخرى تشمل:

• استخدامه في بعض السبائك لتحسين بنيانها.
• في الصابون (سوية مع الأحماض الدهنية).
• لجعل سطوح المعادن ملساء.
• لتنقية المعادن المصهورة.
• في مصابيح بخار الصوديوم، لإنتاج إضاءه كهربائية بفاعلية عالية جدا.
• يضاف الصوديوم (أو رابع إيثيل الرصاص) إلى الوقود لمنع الفرقعة أثناء الاحتراق في محركات السيارات
• استخلاص التيتانيوم من خاماته
• يستخدم الصوديوم السائل في تبريد المفاعلات النووية لقدرته العالية على نقل الحرارة

الاستخدامات الغذائية

إن الحاجة اليومية للصوديوم في الغذاء هي حوالي 1.5 غ يومياً  وهي أقل بعشر مرات من الكمية الموجودة في المأكولات "المنكّهة بحسب الذوق". إن معظم الأشخاص يتناولون كميات أكبر بكثير من كمية الصوديوم التي يحتاجون إليها. تناول كميات من الصوديوم أقل من الكميات الموصى بها يؤدي إلى النقص الصوديوم في الدم.

تاريخ

إن الصوديوم معروف منذ زمن كجزء من مركبات كيميائية، ولكن لم يتم الحصول عليه بشكل منفصل حتى عام 1807 على يد السير همفري ديفي عن طريق التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الصوديوم في وجود بعض المواد الصهارة (تخفض من درجة انصهار الملح). وفي العصور الوسطى في أوروبا كان استخدام مركب للصودا بالاسم اللاتيني sodanum شائعا لعلاج الصداع. والرمز Na يأتي من اللاتينية الجديدة لمركب شائع للصوديوم هو الناتريوم natrium، والمشتق من اللفظة اليونانية nítron وهو نوع من الملح الطبيعي.

تواجده

الصوديوم متوافر نسبيا في النجوم، وطيفه الضوئي من بين الأبرز في أطياف ضوء النجوم. يشكل الصوديوم حوالي 2.6% من كتلة القشرة الأرضية مما يجعله في المرتبة الرابعة بين الفلزات القلوية من حيث الوفرة. يتم إنتاجه اليوم بشكل تجاري عن طريق التحليل الكهربائي لمصهور لكلوريد الصوديوم الجاف تماما (ملح الطعام). هذه الطريقة هي الأقل تكلفة مقارنة مع الطريقة القديمة القائمة على تحليل الكهربائي لهيدوركسيد الصوديوم. الصوديوم بشكله المعدني يكلف ما بين 30 إلى 45 سنتا أمريكيا للكيلوجرام عام 1997. وهو الأرخص بين الفلزات حسب الحجم.

المركبات

كلوريد الصوديوم، المعروف بملح الطعام أو ملح المائدة، هو أكثر مركبات الصوديوم شيوعا، ولكن الصوديوم موجود في معادن أخرى كثيرة، مثل أمفيبول، الكريوتيل، الهاليت (ملح صخري)، الزيوليت وغيرها. والصوديوم عنصر مهم في الصناعة ،مثل صناعة الزجاج، التعدين، الورق، الصابون، والاقمشة. والصابون بشكل عام عبارة عن ملح الصوديوم متحداً مع أحماض دهنية معينة.

مركبات الصوديوم الأكثر أهمية هي كربونات الصوديوم (رماد الصودا) (Na2CO3)، بيكربونات الصوديوم (صودا الخبيز) (NaHCO3)، الصودا الكاوية (NaOH)، نترات الصوديوم (ملح بارود شيلي) (NaNO3) ،ثنائي وثلاثي فوسفات الصوديوم، ثيوكبريتات الصوديوم (نظريا، Na2S2O3.5H2O) والبورق (Na2B4O7 · 10H2O).

النظائر

هناك ثلاثة عشر نظيرا للصوديوم تم اكتشافها. والنظير المستقر الوحيد هو Na-23. الصوديوم له نظيران مشعان ناتجان عن الأشعة الكونية هما (Na-22، بعمر نصف = 2.605 سنة; Na-24، بنصف عمر ≈ 15 ساعة).

تحذيرات

مسحوق الصوديوم يشكل مادة شديدة الانفجار في الماء ويكون ساما دون إتحاده مع مواد أخرى أو بإتحاده مع العديد من المواد. يجب التعامل مع هذا الفلز بشكل حذر دوما. يجب حفظ الصوديوم إما في جو لا يتفاعل معه، أو في مشتقات النفط.

ايونات الصوديوم والجسم البشري

تلعب أيونات الصوديوم أدوار متنوعة في العديد من العمليات الفسيولوجية في الجسم الحي. الخلايا الاستثارية، على سبيل المثال، تعمتد على إدخال أيونات الصوديوم الموجبة Na+ لإزالة الاستقطاب. انتقال الإشارات العصبية في الجهاز العصبي المركزي للبشر مثال على ذلك. يعتبر عنصر الصوديوم إحدى أملاح المعادن، ويحتوي جسم الإنسان على حوالي 105 جم من هذا العنصر في صورة كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) الذي يوجد ذائبآ في سوائل الجسم كالدم، وتبلغ نسبته في بلازما الدم 135 – 145 مل عياري / لتر.

وظائف الصوديوم

- يقوم الصوديوم بدور هام في حفظ الأس الهيدروجيني وتنظيم الاتزان الحمضي القلوي - تنظيم التوازن المائي داخل وخارج الخلايا، وحفظ الضغط الاسموزي لسوائل الجسم، فلا يصاب الشخص بالجفاف (يشترك مع البوتاسيوم والكلور في عملية توزيع السوائل في الجسم) - تنظيم عمليات ضغط الدم، فالزيادة أو النقص تؤدي إلى حدوث اضطرابات ضغط الدم بالارتفاع أو الانخفاض عن معدله الطبيعي (80 / 120 ملم زئبق للشخص البالغ) - يساعد المواد الناشئة عن الايض والتي تشارك في عمليات الاستقلاب على النفاذ عبر جدران الخلايا إلى داخلها حيث تجري عملية إعادة التصنيع

الامراض الناتجة عن نقص أو زيادة الصوديوم

عندما يفقد الجسم كمية كبيرة من الصوديوم بعد العرق الغزير يصاب بـ الصداع وتشنج الاطراف والجفاف أو ما يسمى بـ الاجهاد الحراري

أما الافراط في تناول الصوديوم فإنه ينتج عنه ارتفاع في ضغط الدم

مصادر الصوديوم

ملح الطعام (كلوريد الصوديوم)، ويتواجد أيضآ في السمك (القريدس)، الزيتون الأخضر، الجبنة، نخالة الحبوب (خاصة الذرة)، سمك السردين، الحليب، الفاصوليا الحمراء، القمح، اليقطين، كبد البقر، البيض، صوص الصويا، الاغذية المعلبة وغالبية الاطعمة المعالجة

الجدير بالذكر أن بعض الادوية تحتوي أيضآ على كميات كبيرة من الصوديوم، مثل certain antacids, laxatives، nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs)

كمية الصوديوم الضرورية للجسم يوميآ (للذكور والإناث)

من الولادة حتى عمر 6 أشهر 120 ملغ من 7 شهور إلى تمام السنة 200 ملغ من 1 – 3 سنوات 225 ملغ من 4 – 6 سنوات 300 ملغ من 7 – 10 سنوات 400 ملغ من 11 – 14 سنة 500 ملغ من 15 – 50 سنة 500 ملغ

أغذية غنية بالصوديوم

نوع الغذاء	ملغم/100 غرام
ملح الطعام	38,850
صلصة الصويا	5,719
أنشوجة معلبة	3,700
زيتون أسود	3,288
نقانق	2,100
زيتون أخضر	2,100
خبياري	1,700