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amalgama de sodio

Síntesis de amalgama de sodio.

La amalgama de sodio , comúnmente denominada Na(Hg), es una aleación de mercurio y sodio . El término amalgama se utiliza para aleaciones, compuestos intermetálicos y soluciones (tanto soluciones sólidas como líquidas) que contienen mercurio como componente principal. Las amalgamas de sodio se utilizan a menudo en reacciones como agentes reductores fuertes con mejores propiedades de manipulación en comparación con el sodio sólido. Son menos peligrosamente reactivos con el agua y, de hecho, a menudo se utilizan como suspensión acuosa.

La amalgama de sodio se utilizaba como reactivo ya en 1862. [1] J. Alfred Wanklyn describió un método de síntesis en 1866. [2]

Estructura y composiciones

No se asigna ninguna fórmula particular a la "amalgama de sodio". Na 5 Hg 8 y Na 3 Hg son compuestos bien definidos. En las amalgamas de sodio, las distancias Hg-Hg se amplían a alrededor de 5 Å frente a aproximadamente 3 Å para el mercurio mismo. [3] Por lo general, las amalgamas se clasifican según el porcentaje en peso de sodio. Las amalgamas con 2% de Na son sólidas a temperatura ambiente, mientras que algunas amalgamas más diluidas permanecen líquidas. [4]

Diagrama de fases del sistema de aleación de sodio-mercurio.

Preparación

El sodio metálico se disuelve en mercurio de forma exotérmica , es decir, con liberación de calor, por lo que la formación de amalgama de sodio es famosa porque genera chispas. [5] El proceso provoca la ebullición localizada del mercurio y, por esta razón, la formación generalmente se lleva a cabo en una campana extractora y, a menudo, se realiza utilizando técnicas sin aire , como la síntesis bajo parafina líquida anhidra. La amalgama de sodio se puede preparar en el laboratorio disolviendo sodio metálico en mercurio o al revés. [6] [7] [8] Las amalgamas de sodio se pueden comprar en casas de suministros químicos.

Usos

La amalgama de sodio se ha utilizado en química orgánica como un poderoso agente reductor , que es más seguro de manipular que el propio sodio. Se utiliza en la degradación de Emde y también para la reducción de cetonas aromáticas a hidroles. [9]

En el diseño de la lámpara de sodio de alta presión se utiliza una amalgama de sodio que proporciona sodio para producir el color adecuado y mercurio para adaptar las características eléctricas de la lámpara.

Electrólisis de celdas de mercurio

La amalgama de sodio es un subproducto del cloro obtenido mediante electrólisis de celdas de mercurio . En esta celda, se electroliza salmuera (solución concentrada de cloruro de sodio ) entre un cátodo de mercurio líquido y un ánodo de titanio o grafito . El cloro se forma en el ánodo, mientras que el sodio formado en el cátodo se disuelve en el mercurio, formando amalgama de sodio. Normalmente, esta amalgama de sodio se extrae y se hace reaccionar con agua en una "celda descomponedora" para producir gas hidrógeno , una solución concentrada de hidróxido de sodio y mercurio que se reciclará durante el proceso. En principio, todo el mercurio debería reciclarse por completo, pero inevitablemente se pierde una pequeña parte. Debido a la preocupación de que este mercurio se escape al medio ambiente, el proceso de celdas de mercurio generalmente está siendo reemplazado por plantas que utilizan un cátodo menos tóxico.

Referencias

  1. ^ Atkinson, E. (1862). "XLI. Avisos químicos de revistas extranjeras". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 24 (161): 305–311. doi : 10.1080/14786446208643359.
  2. ^ Wanklyn, J. Alfred (1866). "XII.—Sobre un nuevo método de formación de cuerpos organometálicos". J. química. Soc . 19 : 128-130. doi :10.1039/JS8661900128.
  3. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ Keith R. Buszek "Amalgam de sodio" en Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica, 2001, John Wiley. doi :10.1002/047084289X.rs040
  5. ^ W.4r B. Renfrow Jr y CR Hauser (1993). "Trifenilmetilo de sodio". Síntesis orgánicas .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ); Volumen Colectivo , vol. 2, pág. 607
  6. ^ 3% Na en Hg: Babcock, SH; Lankelma, HP; Vopicka, E. (2007). "Amalgama de sodio". Síntesis inorgánicas . vol. 1. págs. 10-11. doi :10.1002/9780470132326.ch4. ISBN 978-0-470-13232-6. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  7. ^ véanse las notas en Richard N. McDonald y Charles E. Reineke (1988). "ácido trans-3,5-ciclohexadieno-1,2-dicarboxílico". Síntesis orgánicas .; Volumen Colectivo , vol. 6, pág. 461
  8. ^ Procedimiento para producir Na (Hg) mediante la adición de Na a Hg: Tony CT Chang, Myron Rosenblum y Nancy Simms (1993). "Vinilación de enolatos con un catión vinílico equivalente". Síntesis orgánicas .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen Colectivo , vol. 8, pág. 479
  9. ^ Bachmann, WE (febrero de 1933). "El mecanismo de reducción por amalgama de sodio y alcohol. I. La reducción de cetonas aromáticas a hidroles". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 55 (2): 770–774. doi :10.1021/ja01329a051. ISSN  0002-7863.

enlaces externos