핵심 개념
이 튜토리얼에서는 나트륨과 물 사이의 반응에 대해 배울 것입니다 , 원인과 작동 방식.
다른 기사에서 다루는 주제
- 나트륨
- 연소
- 수소 결합 이온화 에너지
- 물의 끓는 지점 및 용융점
나트륨은 물에서 폭발합니다
나트륨 금속 조각을 적시하면 뜨겁고 희미 해집니다. 때로는 반응이 불꽃과 폭발을 일으키기에 충분히 극단적 일 수 있습니다. 그러나 염화나트륨이 물과 접촉하면 단순히 용해됩니다. 염소가 물에 떨어지면 소독제 역할을하여 박테리아와 미생물을 죽입니다. 그렇다면 나트륨 자체는 그러한 폭력 반응을 일으키는 것은 어떻습니까? 답은 금속과 물 분자 사이의 양자 상호 작용과 관련이 있습니다.
나트륨과 물의 안정성
고귀한 가스에 비해 나트륨을 생각할 때이 반응을 이해하는 것이 조금 더 쉽습니다. 10 개의 양성자와 10 개의 전자가있는 네온과 유사합니다. 고귀한 가스는 전체 원자 궤도로 인한 안정성으로 알려져 있으며 전자를 얻거나 잃을 필요가 없습니다. 네온에는 1, 2s 및 2p 궤도가 가득합니다. 이 안정성은 나트륨과 같은 고귀한 가스에서 우회 할 때 파괴됩니다. 이 요소에는 11 개의 양성자가 있으며, '추가'전자는 다음 원자 궤도와 함께 매우 느슨하게 유지됩니다. 그렇기 때문에 나트륨이 염화나트륨과 같은 화합물에서 전자를 쉽게 포기하는 이유는 안정적인 결합을 형성합니다.
.반면에 물은 안정적인 분자처럼 보일 수 있지만 극성 분자입니다. 구부러진 모양으로 인해 산소의 한쪽은 선호되는 음전하 (고독 쌍의 측면)가 있고 다른 쪽은 선호되는 양전하 (2 개의 수소와의 측면)를 갖는다. 액체 물이 많은 경우, 분자는 자체적으로 자체적으로 위치하여 음성 끝이 양의 끝을 '중화'하고 전위 에너지가 최소화됩니다. 수백만 명 중 하나 인 일부 물 분자는 각각의 이온에 분리됩니다 - 양성자 (H) 및 하이드 록실 (OH) 이온.
혼합 나트륨과 물
나트륨과 극지수, 양성자 및 하이드 록실 이온을 혼합하면 어떻게됩니까? 나트륨에서 느슨하게 고정 된 전자는 찾을 수있는 단일 양성자와 반응하기를 원할 것입니다. 나트륨으로부터의 전자는 더 중성수 분자가 분리되어 자유 양성자를 제공하기 위해 해리로 발생하는 수소 이온과 결합되었다; 이것은 약 13.6 eV의 에너지가 필요합니다. 중성 수소 원자는 에너지 적으로 유리한 상태, 중성 규정 가스 H 2 을 향해 이동하고 있습니다. , 13.6 eV의 에너지가 시스템으로 밀려납니다.
나트륨 금속 및 물 반응 방정식
이 발열 반응에서, 고체 나트륨은 물과 혼합하여 강한 알칼리성 나트륨 수산화 나트륨 및 수소 가스로 만들어진 무색 기본 용액을 형성한다. 상호 작용하는 동안, 나트륨은 너무 가열되어 오렌지 불꽃을 태울 수 있습니다. 아래는 반응입니다 :
2NA (s) + 2H 2 o → 2Naoh (aq) + h 2 (g)
이제 산소 가스가 포함 된 대기로 빠져 나가기를 원하는 열과 수소 가스 형태의 에너지가 있습니다 (O 2 ). 이것은 수소/산소 연소를 유발합니다! 열 에너지가있는이 두 가지는 수증기와 더 많은 에너지를 생성하여 강렬하고 폭발적인 반응을 설명합니다. 이 반응은 나트륨이 이온화 및 가용성 형태의 NA에 완전히 용해 될 때까지 계속됩니다.
나트륨 금속이 건강에 위험 할 수 있습니까?
우리는 방금 물에 노출 될 때 나트륨 금속이 폭발 할 수 있었지만 신경 기능에 필요한식이 광물과 마찬가지로 실제로 신체에 나트륨이 필요합니다. (자세한 내용은 신경 전달 물질에 대한 튜토리얼을 확인하십시오). 혈액 혈청은 내부 산-염기 균형, 막 전위 및 세포 외 유체의 조절에 사용됩니다. 우리는 중화 된 형태의 염화나트륨 또는 테이블 소금으로 나트륨을 섭취합니다. 염소와 상호 작용하는 나트륨의 여분의 전자로 인해 물의 양성자와 상호 작용하지 않습니다.
따라서 나트륨은 물과 상호 작용하지 않고 신체에서 폭발하지 않습니다. 그러나 건강 영향으로 인해 나트륨 섭취량을 모니터링해야합니다. 소금을 너무 많이 섭취하면 혈압, 과민성, 감염 위험 증가, 동맥 경화 등이 급증 할 수 있습니다. 반면에식이에 충분한 나트륨을 섭취하지 않으면 탈수, 근육 이상, 경련 등과 같은 부작용이 발생할 수 있습니다. 매일 약 300mg의 소금 섭취량은 대략적인 건강한 가치입니다.
추가 읽기
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