دراسة فنية واقتصادية كاملة لطلاء المعادن بالتحليل الكهربى
دراسة لبعض الفلزات وعلاقتها بالطلاء بالكهربية
1) تعريف الفلزات
الفلز: هو العنصر الذي يسهل تاينه بفقدان بعض الإلكترونات وعدد الإلكترونات
المفقودة من كل ذرة هو تكافؤ الفلز.
يحمل الأيون الناتج عددًا من الشحنات الموجبة مساويًا لعدد الإلكترونات المفقودة.
كلما زادت سهولة فقد الإلكترون زادت القوة الفلزية للعنصر.
يعتبر الصوديوم والبوتاسيوم أقوى العناصر من الناحية الفلزية (أي من ناحية سهولة
فقد الإلكترونات)، من ناحية القوة الفلزية لا يمكن استخدامهما في بناء جسر لدرجة
ليونتهما التي تسمح بقطعهما بالسكين وبسبب كثافتهما الأقل من الماء.
2) وجود الفلزات في الطبيعة
صورة الفلزأمثلة
عنصريالذهب Au - الفضة Ag - النحاس Cu – البلاتين Pt
أكاسيدألمونيوم Al2O3 - حديد Fe3O4. Fe2O3. FeO - نحاس Cu2O
كربوناتكالسيوم CaCO3 - حديد FeCO3 - مغنسيوم MgCO3
كبريتيدفضة Ag2S - نحاس Cu2S. CuS - رصاص PbS - خارصين ZnS - حديد FeS2
هاليدصوديوم NaCl - بوتاسيوم KCl - فضة AgCl - مغنسيوم MgCl2
كبريتاتباريوم BaSO4 - كاسيوم CaSO4 - رصاص PbSO4
سليكات وفوسفاتمغنسيوم MgSiO3 - كالسيوم Ca3(PO4)2
3) النشاط النسبي للفلزات
تحل بعض الفلزات محل فلزات أخرى في محاليل أملاحها المائية, على سبيل المثال يحل
الحديد محل النحاس في محلول كبريتات النحاس II,ويحل الخارصين محل الفضة في محلول
نترات الرصاص:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Zn + AgNO3 Zn(NO3)2 + Ag
يمكن بجهاز بسيط تعيين فرق الجهد بين عنصرين أحدهما ثابت (ليكن الكربون) والآخر
فلز,وبإستخدام فلزات مختلفة وتسجيل قراءة الفولتميتر ثم الترتيب تنازلياً حسب
القراءات نحصل على سلسلة تشير إلى تدرج نشاط الفلزات النسبي وفيها يمكن أن يحل
الفلزات التي تليه من محاليل أملاحها, وكلما كانت المسافة بين الفلزين أكبر - في
السلسلة - كان الإحلال أسهل,وسمي هذا الترتيب بالسلسلة الكهروكيميائية الممثلة
بالجدول.
يلاحظ أن الهيدروجين ليس فلزاً إلا أنه وضع بين الفلزات للإشارة إلى المكان الذي
يجب أن يوضع فيه في السلسلة,وتحل الفلزات المتقدمة على الهيدرجين في السلسلة محله
في الأحماض:
Zn + HCl ZnCl2 + H2
3-2 عناصر المجموعة الأولى A 1)) (الفلزات القلوية)
تعتبر من عناصر الفئة s وتقع في الطرف الأيسر من الجدول الدوري.
تتكون من الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم ولا
توجد في صورها العنصرية إطلاقًا لأنها فلزات المرتبة الأعلى من حيث النشاط
الكيميائي.
يعتبر الملح الصخري من أكبر مصادر الصوديوم، والبوتاسيوم يتواجد في ماء البحر على
هيئة KCl وعلى صورة رسوبيات كارنالايت KCl.MgCl2.6H2O، والفرانسيوم لا يتواجد في
الطبيعة لأنه عنصر مشع وقترة نصف العمر له قصيرة (21 دقيقة).
التوزيع الإلكتروني لذرات عناصر المجموعة الأولى
يوجد إلكترون في الفلك الكروي (s) في جميع عناصر المجموعة IA (1).
العنصرالرمزالتوزيع الإلكتروني
ليثيومLi[He] 2s1
صوديومNa[Ne] 3s1
بوتاسيومK[Ar] 4s1
روبيديومRb[Kr] 5s1
سيزيومCs[Xe] 6s1
فرانسيومFr[Rn] 7s1
الخواص العامة لعناصر المجموعة IA 1))
الجدول (3-3) ص92.
نشطة كيميائيًا جدًا، حيث تفقد لمعانها بسرعة في الهواء بسبب تكوين أكاسيد وإذا
تفاعلت مع الماء تكون الهيدروكسيدات (أقوى القواعد) ويتصاعد الهيدروجين.
عندما تحترق في الهواء يتكون ليثيوم أحادي الأكسيد Li2O ويكون الصوديوم بيروكسيد
Na2O2 وتكون العناصر الأخرى سوبر أكسيد من النوع MO2.
تتفاعل كل الفلزات القلوية مع الكبريت لتكون كبريتيدات مثل Na2S.
تتفاعل كل الفلزات القلوية مع الهيدروجين لتكون هيدريدات تحتوي على أيونات
الهيدروجين التي تتصاعد عند الأنود في التحليل الكهربي، وعند تفاعل الهيدريدات مع
الماء يتصاعد الهيدروجين، ويعتبر هيدريد الليثيوم مصدرًا جيدًا للهيدروجين حيث
يعطي هيدروجين أكثر من الموجود في الهيدريد نفسه.
LiH + H2O LiOH + H2
كلما صغر حجم الأيون زادت قدرته على التوصيل الكهربي، وبالرغم من ذلك فإن أيون
الليثيوم وهو أصغر أيون لا يوصل أفضل من باقي عناصر المجموعة الأولى، بسبب إماهة
الأيونات في المحلول، فأيون الليثيوم Li+ يتميه بغزارة ومن ثم يتحرك ببطء وايون
السيزيوم أقل تميهًا وأسرعها تحركًا، فتقريبًا كل أملاح الليثيوم مماهة وتقل نسب
الإماهة من الصوديوم إلى البوتاسيوم حتى لا توجد أملاح مماهة للروبيديوم أو
السيزيوم.
الأملاح الأكسجينية لفلزات المجموعة الأولى ثابتة جدًا من ناحية تأثير الحرارة
بسبب الكهروموجبية العالية أو الطبيعة لهذه الفلزات، حيث تنصهر الكربونات دون أن
تتفكك عند حرارة أعلى من 1000س.
عندما يسخن الليثيوم مع الكربون يتكون كربيد الليثيوم وتكون الفلزات الأخرى
كربيدات عند تسخينها مع الأستيلين، وعند تحليلها كهربيًا تعطي أسيتيلين لذا تسمى
أسيتيليدات.
الصويودم (2311Na)
تحضير الصوديوم:
ليس من السهل استخلاص الفلزات عظيمة النشاط الكيميائي كالصوديوم بوساطة الاختزال
الكيميائي لأنها عوامل مختزلة قوية ولها كهروموجبية عالية ولذلك لا تستعمل المحاليل
المائية لإحلال فلز مكان آخر، ولا يستعمل التحليل الكهربي للمحلول بسبب تفاعل الفلز
مع الماء، لذلك يمكن الحصول عليها بالتحليل الكهربي لمصهور كلوريد الصوديوم،
وتستعمل خلية دونز لهذا الغرض.
NaCl Na + Cl2
الخواص العامة للصوديوم:
إذا استخدم لهب لتسخين الصوديوم في الهواء أو في جو من الأكسجين فإنه يحترق ويكسب
لونًا ذهبيًا، ويتكون بيروكسيد الصوديوم.
Na + O2 Na2O2
إذا وضعت قطعة صغيرة من الصوديوم على سطح الماء في إناء كبير فإن قطعة الصوديوم
تندفع كالسهم في كل اتجاه وتنصهر متحولة إلى كرة فضية من مصهور الصوديوم، ويتصاعد
الهيدروجين مخلفًا وراءه هيدروكسيد الصوديوم.
Na + H2O NaOH + H2 + Heat حرارة
يتأثر الصوديوم باكسجين وبخار ماء الهواء الجوي، لذا يحفظ تحت سطح الكيروسين.
يشتعل الصوديوم الساخن في الكلور مكونًا كلوريد الصوديوم.
يتفاعل مع أكسيد الهواء الجوي ليكون أكسيد الصوديوم، وتتحد الرطوبة الموجودة في
الجو مع بعض الأكسيد لتكون الهيدروكسيد، وأخيرًا بعد بعض الوقت يتحد CO2 الموجود
في الهواء مع هيدروكسيد الصوديوم ليكون كربونات الصوديوم التي تتبلور على هيئة
بلورات شفافة يحتوي كل جزء من جزيئاتها على عشرة جزيئات ماء Na2CO3.10H2O وتسمى
"صودا الغسيل"، وإذا تعرضت للهواء تتخلص من تسعة جزيئات وتتحول إلى Na2CO3. H2O:
Na + O2 Na2O
Na2O + H2O NaOH
NaOH + CO2 Na2CO3 + H2
شديد التفاعل مع الأحماض، حيث يحل محل هيدروجين الحمض، لذلك يجب عدم محاولة إجراء هذا التفاعل.
Na + HCl NaCl + H2
بعض مركبات الصوديوم:
الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم NaOH)
تحضير الصودا الكاوية:
بتفاعله الصوديوم مع الماء.
Na + H2O NaOH + H2 + Heat حرارة
باستخدام خلية:
يختزل أيون الصوديوم عند الكاثود ويذوب الفلز في الزئبق مكونًا ما يسمى بمملغم
الصوديوم، ثم يدفع مملغم الصوديوم عن طريق مضخة إلى إناء منفصل ليتفاعل الصوديوم مع
الماء على سطح الزئبق فيتصاعد الهيدروجين ويتبقى محلول نقي من NaOH.
Na (in Hg) + H2O Na+ + OH- + H2
خواص الصودا الكاوية:
تذوب في الماء، ويتكون محلول هيدروكسيد الصدويوم قلوي التأثير، ويصاحبه ارتفاع في
درجة الحرارة.
تتفاعل بعد تمييعها في الماء مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، مكونة قشرة
من كربونات الصوديوم التي يمكن تعرفها بتفاعلها مع حمض الهيدروكلوريك وتصاعد CO2.
تتفاعل مع بعض الفلزات مثل الألمنيوم والخارصين (الفلزات ذات الأكاسيد المترددة)،
أي تتفاعل أكاسيدها مع الأحماض كأنها قواعد ويتكون ملح وماء، وتتفاعل مع القلويات
كأنها أحماض ويتصاعد الهيدروجين.
NaOH + Zn Na2ZnO2 (خارصينات صوديوم) +H2
NaOH + Al + H2O Na2AlO2 (ألومينات صوديوم) + H2
تتفاعل مع أكاسيد الفلزات المترددة مكونةص ملحصا وماء.
NaOH + Al2O3 NaAlO2 + H2O
تتفاعل مع أكاسيد اللافلزات مكونةص املاح وماءً وتتفاعل كذلك مع المواد الزجاجية
والفخاريةى ببطء مكونة سليكات الصوديوم لذا لا توضع الصودا الكاوية في آنية
زجاجية بل تحفظ في آنية من الحديد أو النيكل لأنها لا تتفاعل معهما.
NaOH + SiO2 Na2SiO3 + H2O
عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محاليل الفلزات يتكون هيدروكسيد الفلز،
بعض هيدروكسيدات الفلزات تذوب في كثرة من الصودا الكاوية مثل هيدروكسيد
الألمنيوم.
CuSO4 + NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2 راسب أزرق
FeSO4 + NaOH Na2SO4 + Fe(OH)2 راسب مخضر
FeCl3 + NaOH NaCl + Fe(OH)3 راسب بني محمر
Al2(SO4)3 + NaOH Na2SO4 + Al(OH)3
راسب أبيض جيلاتيني يذوب في زيادة من الصودا الكاوية
Al (OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O ألومينات صوديوم ذائبة
كربونات الصوديوم Na2CO3
أهم استخداماتها:
يضاف كربونات الصوديوم والكالسيوم إلى ثاني أكسيد السيليكون في الأفران مع مواد
أخرى لينتج خليط السيليكات الذي يكون الزجاج.
Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2
تصنيع الزجاج المائي الذي يستخدم في حفظ البيض والوقاية من الحريق وإنتاج
الإسمنت، وذلك بصهر كربونات الصوديوم مع السيليكا لينتج سيليكات الصوديوم التي
تظهر على هيئة مادة صلبة زجاجية وغليها مع الماء وتبخيرها لينتج الزجاج المائي.
يستخدم لإزالة عسر الماء في المنازل، حيث إن أيون الكالسيوم Ca2+ الذي يعتبر سبب
عسر لماء يمكن ترسيبه على هيئة كربونات كالسيوم Ca2+CO32- بإضافة كربونات
الصوديوم.
يستخدم في صناعة البوراكس والعديد من مساحيق الصابون الجاف.
يستخدم في تفاعلات التعادل فيعمل كما لو كان قلويًا.
Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
تحضير كربونات الصوديوم في المختبر:
يمرر CO2 (خاليًا من HCl) في محلول متوسط التركيز من هيدروكسيد الصوديوم لبعض الوقت
إلى أن تظهر مؤخرًا مادة بيضاء صلبة (كربونات الصوديوم الهيدروجينية) في قاع أنبوبة
الغليان، ترشح هذه المادة الصلبة وتغسل بالماء البارد ثم تنقل إلى وعاء وتسخن
فتتكون كربونات الصوديوم.
الفلز: هو العنصر الذي يسهل تاينه بفقدان بعض الإلكترونات وعدد الإلكترونات
المفقودة من كل ذرة هو تكافؤ الفلز.
يحمل الأيون الناتج عددًا من الشحنات الموجبة مساويًا لعدد الإلكترونات المفقودة.
كلما زادت سهولة فقد الإلكترون زادت القوة الفلزية للعنصر.
يعتبر الصوديوم والبوتاسيوم أقوى العناصر من الناحية الفلزية (أي من ناحية سهولة
فقد الإلكترونات)، من ناحية القوة الفلزية لا يمكن استخدامهما في بناء جسر لدرجة
ليونتهما التي تسمح بقطعهما بالسكين وبسبب كثافتهما الأقل من الماء.
2) وجود الفلزات في الطبيعة
صورة الفلزأمثلة
عنصريالذهب Au - الفضة Ag - النحاس Cu – البلاتين Pt
أكاسيدألمونيوم Al2O3 - حديد Fe3O4. Fe2O3. FeO - نحاس Cu2O
كربوناتكالسيوم CaCO3 - حديد FeCO3 - مغنسيوم MgCO3
كبريتيدفضة Ag2S - نحاس Cu2S. CuS - رصاص PbS - خارصين ZnS - حديد FeS2
هاليدصوديوم NaCl - بوتاسيوم KCl - فضة AgCl - مغنسيوم MgCl2
كبريتاتباريوم BaSO4 - كاسيوم CaSO4 - رصاص PbSO4
سليكات وفوسفاتمغنسيوم MgSiO3 - كالسيوم Ca3(PO4)2
3) النشاط النسبي للفلزات
تحل بعض الفلزات محل فلزات أخرى في محاليل أملاحها المائية, على سبيل المثال يحل
الحديد محل النحاس في محلول كبريتات النحاس II,ويحل الخارصين محل الفضة في محلول
نترات الرصاص:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Zn + AgNO3 Zn(NO3)2 + Ag
يمكن بجهاز بسيط تعيين فرق الجهد بين عنصرين أحدهما ثابت (ليكن الكربون) والآخر
فلز,وبإستخدام فلزات مختلفة وتسجيل قراءة الفولتميتر ثم الترتيب تنازلياً حسب
القراءات نحصل على سلسلة تشير إلى تدرج نشاط الفلزات النسبي وفيها يمكن أن يحل
الفلزات التي تليه من محاليل أملاحها, وكلما كانت المسافة بين الفلزين أكبر - في
السلسلة - كان الإحلال أسهل,وسمي هذا الترتيب بالسلسلة الكهروكيميائية الممثلة
بالجدول.
يلاحظ أن الهيدروجين ليس فلزاً إلا أنه وضع بين الفلزات للإشارة إلى المكان الذي
يجب أن يوضع فيه في السلسلة,وتحل الفلزات المتقدمة على الهيدرجين في السلسلة محله
في الأحماض:
Zn + HCl ZnCl2 + H2
3-2 عناصر المجموعة الأولى A 1)) (الفلزات القلوية)
تعتبر من عناصر الفئة s وتقع في الطرف الأيسر من الجدول الدوري.
تتكون من الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم ولا
توجد في صورها العنصرية إطلاقًا لأنها فلزات المرتبة الأعلى من حيث النشاط
الكيميائي.
يعتبر الملح الصخري من أكبر مصادر الصوديوم، والبوتاسيوم يتواجد في ماء البحر على
هيئة KCl وعلى صورة رسوبيات كارنالايت KCl.MgCl2.6H2O، والفرانسيوم لا يتواجد في
الطبيعة لأنه عنصر مشع وقترة نصف العمر له قصيرة (21 دقيقة).
التوزيع الإلكتروني لذرات عناصر المجموعة الأولى
يوجد إلكترون في الفلك الكروي (s) في جميع عناصر المجموعة IA (1).
العنصرالرمزالتوزيع الإلكتروني
ليثيومLi[He] 2s1
صوديومNa[Ne] 3s1
بوتاسيومK[Ar] 4s1
روبيديومRb[Kr] 5s1
سيزيومCs[Xe] 6s1
فرانسيومFr[Rn] 7s1
الخواص العامة لعناصر المجموعة IA 1))
الجدول (3-3) ص92.
نشطة كيميائيًا جدًا، حيث تفقد لمعانها بسرعة في الهواء بسبب تكوين أكاسيد وإذا
تفاعلت مع الماء تكون الهيدروكسيدات (أقوى القواعد) ويتصاعد الهيدروجين.
عندما تحترق في الهواء يتكون ليثيوم أحادي الأكسيد Li2O ويكون الصوديوم بيروكسيد
Na2O2 وتكون العناصر الأخرى سوبر أكسيد من النوع MO2.
تتفاعل كل الفلزات القلوية مع الكبريت لتكون كبريتيدات مثل Na2S.
تتفاعل كل الفلزات القلوية مع الهيدروجين لتكون هيدريدات تحتوي على أيونات
الهيدروجين التي تتصاعد عند الأنود في التحليل الكهربي، وعند تفاعل الهيدريدات مع
الماء يتصاعد الهيدروجين، ويعتبر هيدريد الليثيوم مصدرًا جيدًا للهيدروجين حيث
يعطي هيدروجين أكثر من الموجود في الهيدريد نفسه.
LiH + H2O LiOH + H2
كلما صغر حجم الأيون زادت قدرته على التوصيل الكهربي، وبالرغم من ذلك فإن أيون
الليثيوم وهو أصغر أيون لا يوصل أفضل من باقي عناصر المجموعة الأولى، بسبب إماهة
الأيونات في المحلول، فأيون الليثيوم Li+ يتميه بغزارة ومن ثم يتحرك ببطء وايون
السيزيوم أقل تميهًا وأسرعها تحركًا، فتقريبًا كل أملاح الليثيوم مماهة وتقل نسب
الإماهة من الصوديوم إلى البوتاسيوم حتى لا توجد أملاح مماهة للروبيديوم أو
السيزيوم.
الأملاح الأكسجينية لفلزات المجموعة الأولى ثابتة جدًا من ناحية تأثير الحرارة
بسبب الكهروموجبية العالية أو الطبيعة لهذه الفلزات، حيث تنصهر الكربونات دون أن
تتفكك عند حرارة أعلى من 1000س.
عندما يسخن الليثيوم مع الكربون يتكون كربيد الليثيوم وتكون الفلزات الأخرى
كربيدات عند تسخينها مع الأستيلين، وعند تحليلها كهربيًا تعطي أسيتيلين لذا تسمى
أسيتيليدات.
الصويودم (2311Na)
تحضير الصوديوم:
ليس من السهل استخلاص الفلزات عظيمة النشاط الكيميائي كالصوديوم بوساطة الاختزال
الكيميائي لأنها عوامل مختزلة قوية ولها كهروموجبية عالية ولذلك لا تستعمل المحاليل
المائية لإحلال فلز مكان آخر، ولا يستعمل التحليل الكهربي للمحلول بسبب تفاعل الفلز
مع الماء، لذلك يمكن الحصول عليها بالتحليل الكهربي لمصهور كلوريد الصوديوم،
وتستعمل خلية دونز لهذا الغرض.
NaCl Na + Cl2
الخواص العامة للصوديوم:
إذا استخدم لهب لتسخين الصوديوم في الهواء أو في جو من الأكسجين فإنه يحترق ويكسب
لونًا ذهبيًا، ويتكون بيروكسيد الصوديوم.
Na + O2 Na2O2
إذا وضعت قطعة صغيرة من الصوديوم على سطح الماء في إناء كبير فإن قطعة الصوديوم
تندفع كالسهم في كل اتجاه وتنصهر متحولة إلى كرة فضية من مصهور الصوديوم، ويتصاعد
الهيدروجين مخلفًا وراءه هيدروكسيد الصوديوم.
Na + H2O NaOH + H2 + Heat حرارة
يتأثر الصوديوم باكسجين وبخار ماء الهواء الجوي، لذا يحفظ تحت سطح الكيروسين.
يشتعل الصوديوم الساخن في الكلور مكونًا كلوريد الصوديوم.
يتفاعل مع أكسيد الهواء الجوي ليكون أكسيد الصوديوم، وتتحد الرطوبة الموجودة في
الجو مع بعض الأكسيد لتكون الهيدروكسيد، وأخيرًا بعد بعض الوقت يتحد CO2 الموجود
في الهواء مع هيدروكسيد الصوديوم ليكون كربونات الصوديوم التي تتبلور على هيئة
بلورات شفافة يحتوي كل جزء من جزيئاتها على عشرة جزيئات ماء Na2CO3.10H2O وتسمى
"صودا الغسيل"، وإذا تعرضت للهواء تتخلص من تسعة جزيئات وتتحول إلى Na2CO3. H2O:
Na + O2 Na2O
Na2O + H2O NaOH
NaOH + CO2 Na2CO3 + H2
شديد التفاعل مع الأحماض، حيث يحل محل هيدروجين الحمض، لذلك يجب عدم محاولة إجراء هذا التفاعل.
Na + HCl NaCl + H2
بعض مركبات الصوديوم:
الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم NaOH)
تحضير الصودا الكاوية:
بتفاعله الصوديوم مع الماء.
Na + H2O NaOH + H2 + Heat حرارة
باستخدام خلية:
يختزل أيون الصوديوم عند الكاثود ويذوب الفلز في الزئبق مكونًا ما يسمى بمملغم
الصوديوم، ثم يدفع مملغم الصوديوم عن طريق مضخة إلى إناء منفصل ليتفاعل الصوديوم مع
الماء على سطح الزئبق فيتصاعد الهيدروجين ويتبقى محلول نقي من NaOH.
Na (in Hg) + H2O Na+ + OH- + H2
خواص الصودا الكاوية:
تذوب في الماء، ويتكون محلول هيدروكسيد الصدويوم قلوي التأثير، ويصاحبه ارتفاع في
درجة الحرارة.
تتفاعل بعد تمييعها في الماء مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، مكونة قشرة
من كربونات الصوديوم التي يمكن تعرفها بتفاعلها مع حمض الهيدروكلوريك وتصاعد CO2.
تتفاعل مع بعض الفلزات مثل الألمنيوم والخارصين (الفلزات ذات الأكاسيد المترددة)،
أي تتفاعل أكاسيدها مع الأحماض كأنها قواعد ويتكون ملح وماء، وتتفاعل مع القلويات
كأنها أحماض ويتصاعد الهيدروجين.
NaOH + Zn Na2ZnO2 (خارصينات صوديوم) +H2
NaOH + Al + H2O Na2AlO2 (ألومينات صوديوم) + H2
تتفاعل مع أكاسيد الفلزات المترددة مكونةص ملحصا وماء.
NaOH + Al2O3 NaAlO2 + H2O
تتفاعل مع أكاسيد اللافلزات مكونةص املاح وماءً وتتفاعل كذلك مع المواد الزجاجية
والفخاريةى ببطء مكونة سليكات الصوديوم لذا لا توضع الصودا الكاوية في آنية
زجاجية بل تحفظ في آنية من الحديد أو النيكل لأنها لا تتفاعل معهما.
NaOH + SiO2 Na2SiO3 + H2O
عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محاليل الفلزات يتكون هيدروكسيد الفلز،
بعض هيدروكسيدات الفلزات تذوب في كثرة من الصودا الكاوية مثل هيدروكسيد
الألمنيوم.
CuSO4 + NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2 راسب أزرق
FeSO4 + NaOH Na2SO4 + Fe(OH)2 راسب مخضر
FeCl3 + NaOH NaCl + Fe(OH)3 راسب بني محمر
Al2(SO4)3 + NaOH Na2SO4 + Al(OH)3
راسب أبيض جيلاتيني يذوب في زيادة من الصودا الكاوية
Al (OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O ألومينات صوديوم ذائبة
كربونات الصوديوم Na2CO3
أهم استخداماتها:
يضاف كربونات الصوديوم والكالسيوم إلى ثاني أكسيد السيليكون في الأفران مع مواد
أخرى لينتج خليط السيليكات الذي يكون الزجاج.
Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2
تصنيع الزجاج المائي الذي يستخدم في حفظ البيض والوقاية من الحريق وإنتاج
الإسمنت، وذلك بصهر كربونات الصوديوم مع السيليكا لينتج سيليكات الصوديوم التي
تظهر على هيئة مادة صلبة زجاجية وغليها مع الماء وتبخيرها لينتج الزجاج المائي.
يستخدم لإزالة عسر الماء في المنازل، حيث إن أيون الكالسيوم Ca2+ الذي يعتبر سبب
عسر لماء يمكن ترسيبه على هيئة كربونات كالسيوم Ca2+CO32- بإضافة كربونات
الصوديوم.
يستخدم في صناعة البوراكس والعديد من مساحيق الصابون الجاف.
يستخدم في تفاعلات التعادل فيعمل كما لو كان قلويًا.
Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
تحضير كربونات الصوديوم في المختبر:
يمرر CO2 (خاليًا من HCl) في محلول متوسط التركيز من هيدروكسيد الصوديوم لبعض الوقت
إلى أن تظهر مؤخرًا مادة بيضاء صلبة (كربونات الصوديوم الهيدروجينية) في قاع أنبوبة
الغليان، ترشح هذه المادة الصلبة وتغسل بالماء البارد ثم تنقل إلى وعاء وتسخن
فتتكون كربونات الصوديوم.
