تجربة "الصوديوم والماء" Sodium and water

“Sodium and water” experiment

تجربة "الصوديوم والماء"

تتفاعل قطع الصوديوم بسرعة مع الماء

احتياطات السلامة

ارتداء القفازات الواقية والنظارات وقناع لحماية الوجه.
مراعاة قواعد السلامة عند التعامل مع النار والأشياء القابلة للاشتعال ، و مع المعادن النشطة مثل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم.

الكواشف والأدوات:

قطعه من معدن صوديوم
1٪ محلول الفينول فثالين phenolphthalein
1٪ محلول القرمز النيلي Indigo carmine
1٪ محلول الثيمول الأزرق thymol blue
ماء
أوعية زجاجية

الخطوات

قم بصب الماء في الأوعية الزجاجية.
ثم أضف المحاليل - الفينول فثالين إلى الأول ، القرمز النيلي إلى الثاني والثيمول الأزرق إلى الثالث.
ضع قطعة من الصوديوم المعدني في المحاليل.
شاهد تغيير اللون في الأوعية الثلاثة.

الوصف

الصوديوم معدن متفاعل للغاية ، ويمكنه طرد الهيدروجين من الماء. عندما يحصل تلامس بين الماء والصوديوم ، غالبًا ما يحدث أنفجار.

إذا قمت برمي قطعة صغيرة من الصوديوم في وعاء من الماء يحتوي على مؤشر قاعدة حمضية ، سترى تأثيرًا مثيرًا للإعجاب: يبدأ الصوديوم في التسارع عبر السطح ، ويذوب أيضًا.

لماذا يتفاعل الصوديوم

عندما يتفاعل الصوديوم مع الماء ، يتم تحربر الهيدروجين ، مما يجعل الصوديوم يبدأ في "النشاط".

لماذا يذوب الصوديوم ويشتعل

في تفاعل الصوديوم مع الماء يتم تحرير كم هائل من الحرارة ، وهو ما يكفي لإذابة المعدن وتحويله إلى حبوب صغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طاقة هذا التفاعل كافية لإشعال الهيدروجين المنبعث!

لماذا يتغير اللون في الوعاء

الفينول فثالين ، القرمز النيلي والثيمول هي مؤشرات قاعدية حمضية ، أي المواد التي تغير لونها عندما يتغير مؤشر الأس الهيدروجيني للوسط. عندما يتفاعل الصوديوم مع الماء ، يتكون هيدروكسيد الصوديوم ، وهو قاعدة قوية جدًا ، ويصبح الوسط قلويًا. تغير المؤشرات لونها بالطريقة التالية:

الفينول فثالين من عديم اللون إلى قرمزي .
القرمز النيلي من الأزرق إلى الأخضر .
الثيمول من الأصفر إلى الأزرق.

معادلة تفاعل الصوديوم مع الماء:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

المصادر

Angelici, R. J. (1999). Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry. Mill Valley, CA: University Science Books. ISBN 978-0-935702-48-4.
Routley, J. Gordon. Sodium Explosion Critically Burns Firefighters: Newton, Massachusetts. U. S. Fire Administration. FEMA, 2013.
Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals. National Research Council (U.S.). Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories. National Academies, 1995. p. 390.
http://terpconnect.umd.edu/~pbs/2013-An-et-al-FSJ.pdf
Clough, W. S.; Garland, J. A. (1 July 1970). "BEHAVIOUR IN THE ATMOSPHERE OF THE AEROSOL FROM A SODIUM FIRE". OSTI 4039364.
Ladwig, Thomas H. (1991). Industrial fire prevention and protection. Van Nostrand Reinhold, 1991. p. 178. ISBN 978-0-442-23678-6.
Günter Kessler (8 May 2012). Sustainable and Safe Nuclear Fission Energy: Technology and Safety of Fast and Thermal Nuclear Reactors (illustrated ed.). Springer Science & Business Media, 2012. p. 446. ISBN 978-3-642-11990-3.