ข้ามไปเนื้อหา

โซเดียม

แก้ไขลิงก์
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
โซเดียม, 11Na
โลหะสีเงินชิ้นใหญ่สามชิ้น
โซเดียม
ลักษณะปรากฏโลหะสีขาวเงิน
น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน Ar°(Na)
โซเดียมในตารางธาตุ
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Li
↑
Na
↓
K
นีออน ← โซเดียม → แมกนีเซียม
เลขอะตอม (Z)11
หมู่1
คาบคาบที่ 3
บล็อก บล็อก-s
การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Ne] 3s1
อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน2, 8, 1
สมบัติทางกายภาพ
สถานะ ที่ STPของแข็ง
จุดหลอมเหลว370.944 K ​(97.794 °C, ​208.029 °F)
จุดเดือด1156.090 K ​(882.940 °C, ​1621.292 °F)
ความหนาแน่น (ที่ 20° C)0.9688 ก./ซม.3[3]
ขณะเป็นของเหลว (ที่จุดหลอมเหลว)0.927 g/cm3
จุดวิกฤต2573 K, 35 MPa (ประมาณค่าจากแนวโน้ม)
ความร้อนของการหลอมเหลว2.60 kJ/mol
ความร้อนของการกลายเป็นไอ97.42 kJ/mol
ความจุความร้อนจำเพาะเชิงโมล28.230 J/(mol·K)
ความดันไอ
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 554 617 697 802 946 1153
สมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชันทั่วไป: +1
−1,[4]
อิเล็กโทรเนกาติวิตีสเกลเพาลิง: 0.93
พลังงานไอออไนเซชัน
  • ลำดับที่ 1: 495.8 kJ/mol
  • ลำดับที่ 2: 4562 kJ/mol
  • ลำดับที่ 3: 6910.3 kJ/mol
  • (เพิ่มเติม)
รัศมีอะตอมจากการทดลอง: 186 pm
รัศมีโควาเลนต์166±9 pm
รัศมีแวนเดอร์วาลส์227 pm
Color lines in a spectral range
เส้นสเปกตรัมของโซเดียม
สมบัติอื่น ๆ
โครงสร้างผลึก ​body-centered cubic (bcc) (cI2)
ค่าคงที่แลตทิซ
Body-centered cubic โครงสร้างผลึกสำหรับโซเดียม
a = 428.74 pm (ที่ 20 °C)[3]
การขยายตัวจากความร้อน69.91×10−6/K (ที่ 20 °C)[3]
การนำความร้อน142 W/(m⋅K)
สภาพต้านทานไฟฟ้า47.7 nΩ⋅m (ที่ 20 °C)
สมบัติแม่เหล็กพาราแมกเนติก[5]
สภาพรับไว้ได้ทางแม่เหล็กเชิงโมล+16.0×10−6 cm3/mol (298 K)[6]
มอดุลัสของยัง10 GPa
มอดุลัสเฉือน3.3 GPa
มอดุลัสเชิงปริมาตร6.3 GPa
ความเร็วเสียง แท่งโลหะบาง3200 m/s (ที่ 20 °C)
ความแข็งโมส0.5
ความแข็งบริเนล0.69 MPa
เลขทะเบียน CAS7440-23-5
ประวัติ
การตั้งชื่ออาจมาจากภาษาอาหรับ suda หมายถึง 'ปวดศีรษะ' เนื่องจากการใช้โซเดียมคาร์บอเนต (โซดา) เป็นยาบรรเทาอาการปวดศีรษะ
การค้นพบและการแยกธาตุครั้งแรกฮัมฟรี เดวี (1807)
สัญลักษณ์"Na": from New Latin natrium, coined from German Natron, 'natron'
ไอโซโทปของโซเดียม
ไอโซโทปหลัก[7] การสลายตัว
ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต (t1/2) รูปแบบ ผลิตภัณฑ์
22Na trace 2.6019 y β+ 22Ne
23Na 100% stable
24Na trace 14.956 h β− 24Mg
หมวดหมู่ หมวดหมู่: โซเดียม
| แหล่งอ้างอิง

โซเดียม (อังกฤษ: sodium) เป็นธาตุเคมี มีสัญลักษณ์ Na (มาจากภาษาละตินสมัยใหม่ว่า natrium) และมีเลขอะตอม 11 โซเดียมเป็นโลหะที่อ่อน นุ่ม มีสีขาวเงิน และมีความว่องไวต่อปฏิกิริยาสูงมาก จัดอยู่ในกลุ่มโลหะแอลคาไล ซึ่งเป็นธาตุหมู่ 1 ในตารางธาตุ โซเดียมมีไอโซโทปที่เสถียรเพียงชนิดเดียวคือ 23Na ในธรรมชาติไม่พบโซเดียมในรูปโลหะอิสระ แต่ต้องเตรียมจากสารประกอบต่าง ๆ โซเดียมเป็นธาตุที่มีปริมาณมากที่สุดเป็นอันดับ 6 ในเปลือกโลก และปรากฏอยู่ในแร่จำนวนมาก เช่น เฟลด์สปาร์, โซดาไลต์ และหินเกลือ (NaCl) เกลือของโซเดียมหลายชนิดละลายน้ำได้ดีมาก ไอออนของโซเดียมถูกชะละลายโดยน้ำจากแร่ธาตุในโลกมาเป็นเวลาช้านาน ดังนั้นโซเดียมและคลอรีนจึงเป็นธาตุที่ละลายอยู่ในมหาสมุทรมากที่สุดเมื่อเทียบตามน้ำหนัก

ฮัมฟรี เดวี เป็นผู้แยกธาตุโซเดียมได้เป็นครั้งแรกใน ค.ศ. 1807 โดยใช้วิธีอิเล็กโทรลิซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์ ท่ามกลางสารประกอบโซเดียมที่มีประโยชน์มากมาย โซเดียมไฮดรอกไซด์ (โซดาไฟ) ถูกนำมาใช้ในการผลิตสบู่ และโซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) ใช้เป็นสารละลายน้ำแข็ง รวมถึงเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับสัตว์และมนุษย์

โซเดียมเป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับสัตว์ทุกชนิดและพืชบางชนิด โซเดียมไอออนเป็นไอออนบวกหลักในของเหลวนอกเซลล์ (ECF) และเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความดันออสโมติกของของเหลวนอกเซลล์[8] เซลล์สัตว์จะทำหน้าที่ปั๊มโซเดียมไอออนออกนอกเซลล์ผ่านโซเดียม-โพแทสเซียมปั๊ม ซึ่งเป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ฝังตัวอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ เพื่อรักษาความเข้มข้นของโซเดียมไอออนภายนอกเซลล์ให้สูงกว่าภายในเซลล์ประมาณสิบเท่า[9] ในเซลล์ประสาท การไหลเข้ามาของโซเดียมไอออนอย่างกะทันหันผ่านช่องโซเดียมแบบควบคุมด้วยศักย์ไฟฟ้า จะทำให้เกิดการส่งกระแสประสาทในกระบวนการที่เรียกว่า ศักย์งาน

ลักษณะเฉพาะ

[แก้]

ทางกายภาพ

[แก้]
สเปกตรัมการปล่อยแถบสว่างของโซเดียม แสดงให้เห็นเส้นฟรอนโฮเฟอร์ (เส้น D)

โซเดียมที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานเป็นโลหะที่อ่อนนุ่ม มีสีขาวเงิน ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศจนเกิดเป็นโซเดียมออกไซด์ โซเดียมในปริมาณมากมักถูกเก็บไว้ในน้ำมันหรือก๊าซเฉื่อย โลหะโซเดียมสามารถตัดได้ง่ายด้วยมีด และเป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดี จุดหลอมเหลว (98 °C) และจุดเดือด (883 °C) ของโซเดียมต่ำกว่าลิเทียม แต่สูงกว่าโลหะแอลคาไลที่หนักกว่าอย่างโพแทสเซียม รูบิเดียม และซีเซียม ซึ่งเป็นไปตามแนวโน้มตามหมู่ในตารางธาตุ[10] คุณสมบัติเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงอย่างมากภายใต้ความดันสูง: ที่ความดัน 1.5 เมกะบาร์ สีจะเปลี่ยนจากสีขาวเงินเป็นสีดำ, ที่ 1.9 เมกะบาร์ วัสดุจะโปร่งแสงและมีสีแดง และที่ความดัน 3 เมกะบาร์ โซเดียมจะกลายเป็นของแข็งที่ใสและโปร่งใส โดยอัญรูปที่เกิดภายใต้ความดันสูงเหล่านี้ล้วนเป็นฉนวนและเป็นอิเล็กไทรด์[11]

การทดสอบเปลวไฟที่เป็นบวกของโซเดียมจะให้สีเหลืองสว่าง

ในการทดสอบเปลวไฟ โซเดียมและสารประกอบของมันจะให้แสงสีเหลือง[12] เนื่องจากอิเล็กตรอนในวงโคจร 3s ที่ถูกกระตุ้นจะปล่อยโฟตอนออกมาเมื่อกลับลงมายังชั้น 3s ความยาวคลื่นของโฟตอนนี้ตรงกับเส้น D2 ที่ประมาณ 589.3 นาโนเมตร อันตรกิริยาสปิน-วงโคจรที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 3p ทำให้เส้น D แยกออกเป็นสองเส้น คือที่ 589.0 และ 589.6 นาโนเมตร ส่วนโครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์ที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองออร์บิทัลยังทำให้เกิดเส้นสเปกตรัมอื่น ๆ อีกมากมาย[13]

ไอโซโทป

[แก้]

มีการค้นพบไอโซโทปของโซเดียมแล้ว 20 ชนิด แต่มีเพียง 23Na เท่านั้นที่เสถียร 23Na เกิดจากกระบวนการเผาไหม้คาร์บอนในดาวฤกส์โดยการหลอมรวมอะตอมคาร์บอนสองอะตอมเข้าด้วยกัน ซึ่งต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 600 เมกะเคลวิน และดาวฤกษ์ต้องมีมวลอย่างน้อย 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์[14] นอกจากนี้ยังมีไอโซโทปกัมมันตรังสีที่เกิดจากการแตกตัวจากรังสีคอสมิก (cosmogenic isotopes) สองชนิด ได้แก่ 22Na ซึ่งมีครึ่งชีวิต 2.6 ปี และ 24Na ซึ่งมีครึ่งชีวิต 15 ชั่วโมง ส่วนไอโซโทปอื่น ๆ ทั้งหมดมีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งนาที[15] มีการค้นพบนิวเคลียร์ไอโซเมอร์สองชนิด ชนิดที่มีอายุยาวนานกว่าคือ 24mNa ซึ่งมีครึ่งชีวิตประมาณ 20.2 มิลลิวินาที การได้รับรังสีนิวตรอนอย่างรุนแรง เช่น จากอุบัติเหตุทางรังสีระดับวิกฤต จะเปลี่ยน 23Na ที่เสถียรในเลือดของมนุษย์ให้กลายเป็น 24Na โดยสามารถคำวณปริมาณรังสีนิวตรอนที่ผู้ประสบอุบัติเหตุได้รับได้จากการวัดความเข้มข้นของ 24Na เมื่อเทียบกับ 23Na[16]

ดูเพิ่ม

[แก้]

อ้างอิง

[แก้]
  1. ↑ "Standard Atomic Weights: โซเดียม". CIAAW. 2005.
  2. ↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (ภาษาอังกฤษ). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
  3. 1 2 3 Arblaster, John W. (2018). Selected Values of the Crystallographic Properties of Elements. Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide, D. R., บ.ก. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  6. ↑ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  7. ↑ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  8. ↑ Diem K, Lentner C (1970). "Blood – Inorganic substances". in: Scientific Tables (Seventh ed.). Basle, Switzerland: CIBA-GEIGY Ltd. pp. 561–568.
  9. ↑ Gagnon, Kenneth B.; Delpire, Eric (2021). "Sodium Transporters in Human Health and Disease". Frontiers in Physiology. 11. doi:10.3389/fphys.2020.588664. ISSN 1664-042X. PMC 7947867. PMID 33716756. {{cite journal}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |article-number= ถูกละเว้น (help)
  10. ↑ ""Alkali Metals." Science of Everyday Things". Encyclopedia.com. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 17 October 2016. สืบค้นเมื่อ 15 October 2016.
  11. ↑ Gatti, M.; Tokatly, I.; Rubio, A. (2010). "Sodium: A Charge-Transfer Insulator at High Pressures". Physical Review Letters. 104 (21). arXiv:1003.0540. Bibcode:2010PhRvL.104u6404G. doi:10.1103/PhysRevLett.104.216404. PMID 20867123. S2CID 18359072. {{cite journal}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |article-number= ถูกละเว้น (help)
  12. ↑ Schumann, Walter (5 August 2008). Minerals of the World (2nd ed.). Sterling. p. 28. ISBN 978-1-4027-5339-8. OCLC 637302667.
  13. ↑ Citron, M. L.; Gabel, C.; Stroud, C.; Stroud, C. (1977). "Experimental Study of Power Broadening in a Two-Level Atom". Physical Review A. 16 (4): 1507–1512. Bibcode:1977PhRvA..16.1507C. doi:10.1103/PhysRevA.16.1507.
  14. ↑ Denisenkov, P. A.; Ivanov, V. V. (1987). "Sodium Synthesis in Hydrogen Burning Stars". Soviet Astronomy Letters. 13: 214. Bibcode:1987SvAL...13..214D.
  15. ↑ แม่แบบ:NUBASE 2003
  16. ↑ Sanders, F. W.; Auxier, J. A. (1962). "Neutron Activation of Sodium in Anthropomorphous Phantoms". Health Physics. 8 (4): 371–379. Bibcode:1962HeaPh...8..371S. doi:10.1097/00004032-196208000-00005. PMID 14496815. S2CID 38195963.

บรรณานุกรม

[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น

[แก้]
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=โซเดียม&oldid=12986689"