Amalgamat sodu - Sodium amalgam

Amalgamat sodu , powszechnie oznaczane Na (Hg), jest stopem z rtęci i sodu . Termin amalgamat jest używany dla stopów, związków międzymetalicznych i roztworów (zarówno roztworów stałych, jak i płynnych), w których głównym składnikiem jest rtęć. Amalgamaty sodu są często stosowane w reakcjach jako silne środki redukujące o lepszych właściwościach manipulacyjnych w porównaniu do stałego sodu. Są mniej niebezpiecznie reaktywne w stosunku do wody i w rzeczywistości są często stosowane jako zawiesina wodna.

Amalgamat sodu był używany jako odczynnik już w 1862 roku. Metoda syntezy została opisana przez J. Alfreda Wanklyna w 1866 roku.

Struktura i kompozycje

Do „amalgamatu sodu” nie przypisano żadnej szczególnej formuły. Na 5 Hg 8 i Na 3 Hg są dobrze zdefiniowanymi związkami. W amalgamatach sodu odległości Hg-Hg zwiększają się do około 5 Å w porównaniu do około 3 Å dla samej rtęci. Zazwyczaj amalgamaty klasyfikuje się według procentu wagowego sodu. Amalgamaty z 2% Na są ciałami stałymi w temperaturze pokojowej, podczas gdy niektóre bardziej rozcieńczone amalgamaty pozostają ciekłe.

Przygotowanie

Metaliczny sód rozpuszcza się w rtęci egzotermicznie , tj. z wydzieleniem ciepła, dlatego tworzenie się amalgamatu sodu jest znane z niebezpiecznego wytwarzania iskier. Proces ten powoduje miejscowe wrzenie rtęci iz tego powodu formowanie odbywa się zwykle pod wyciągiem i często odbywa się przy użyciu technik bezpowietrznych , takich jak synteza w bezwodnej ciekłej parafinie. Amalgamat sodu można przygotować w laboratorium przez rozpuszczenie metalicznego sodu w rtęci lub odwrotnie. Amalgamaty sodu można kupić w sklepach chemicznych.

Zastosowania

Amalgamat sodu jest stosowany w chemii organicznej jako silny środek redukujący , który jest bezpieczniejszy w obsłudze niż sam sód. Jest stosowany w degradacji Emde , a także do redukcji ketonów aromatycznych do hydroli.

W konstrukcji wysokoprężnej lampy sodowej zastosowano amalgamat sodu, który dostarcza sód w celu uzyskania odpowiedniego koloru, a rtęć w celu dostosowania charakterystyki elektrycznej lampy.

Elektroliza ogniw rtęciowych

Amalgamat sodu jest produktem ubocznym z chloru produkowanego przez elektrolizie rtęciowej . W tym ogniwie solanka (stężony roztwór chlorku sodu) jest poddawana elektrolizie pomiędzy katodą ciekłą rtęciową a anodą tytanową lub grafitową . Chlor powstaje na anodzie, podczas gdy sód utworzony na katodzie rozpuszcza się w rtęci, tworząc amalgamat sodu. Zwykle ten amalgamat sodu jest odciągany i poddawany reakcji z wodą w „komorze rozkładu” w celu wytworzenia gazowego wodoru , stężonego roztworu wodorotlenku sodu i rtęci, które zostaną zawrócone do procesu. W zasadzie cała rtęć powinna być w całości poddana recyklingowi, ale nieuchronnie zaginęła niewielka część. Ze względu na obawy związane z wydostawaniem się rtęci do środowiska, proces w ogniwie rtęciowym jest generalnie zastępowany przez rośliny, które wykorzystują mniej toksyczną katodę.

Bibliografia

  1. ^ Atkinson, E. (1862). „XLI. Zawiadomienia chemiczne z czasopism zagranicznych”. Londyński, Edynburski i Dublin Philosophical Magazine i Journal of Science . 24 (161): 305-311. doi : 10.1080/14786446208643359 .
  2. ^ Wanklyn, J. Alfred (1866). „XII. — O nowej metodzie formowania ciał metaloorganicznych” . J.Chem. Soc . 19 : 128–130. doi : 10.1039/JS8661900128 .
  3. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2). Butterwortha-Heinemanna . Numer ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ Keith R. Buszek "Amalgamat sodu" w Encyklopedii odczynników do syntezy organicznej, 2001, John Wiley. doi : 10.1002/047084289X.rs040
  5. ^ W.4r B. Renfrow Jr i CR Hauser (1993). „Trifenylometyl sodu” . Syntezy organiczne .; Tom zbiorowy , 2 , s. 607
  6. ^ 3% Na w Hg: Babcock, SH; Lankelma, HP; Vopicka E. (1939). Amalgamat sodu . Inorg. Syntezator. Syntezy nieorganiczne. 1 . P. 10. doi : 10.1002/9780470132326.ch4 . Numer ISBN 978-0-470-13232-6.
  7. ^ patrz Uwagi w Richard N. McDonald i Charles E. Reineke (1988). „kwas trans-3,5-cykloheksadieno-1,2-dikarboksylowy” . Syntezy organiczne .; Tom zbiorowy , 6 , s. 461
  8. ^ Procedura wytwarzania Na (Hg) przez dodanie Na do Hg: Tony CT Chang, Myron Rosenblum i Nancy Simms (1993). „Winylacja enolanów z ekwiwalentem kationu winylu” . Syntezy organiczne .CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link ); Tom zbiorowy , 8 , s. 479
  9. ^ Bachmann, WE (luty 1933). „Mechanizm redukcji przez amalgamat sodu i alkohol. I. Redukcja ketonów aromatycznych do hydroli”. Czasopismo Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego . 55 (2): 770-774. doi : 10.1021/ja01329a051 . ISSN  0002-7863 .

Zewnętrzne linki