تسخين كلوريد الصوديوم
يُعد كلوريد الصوديوم مركباً أيوني، يتكون هذا المركب من تفاعل الصوديوم مع الكلور، وتكون رابطة أيونية بينهما، كما أن له الصيغة الكيميائية (NaCl)، ومن أهم خصائصه أنه يحتاج كمية كبيرة من الطاقة الحرارة لتفكيك الروابط بين جزيئاته، يعود ذلك لكونه يمتلك درجات انصهار وغليان عالية،[١] ولهذا فإن تسخين مركب كلوريد الصوديوم له نتائج مختلفة اعتماداً على تواجده في الحالة الصلبة أو الذائبة في محلول، وفيما يلي توضيح لما يحدث عند تسخينه:
ماذا يحدث عند تسخين بلورات كلوريد الصوديوم؟
عندما يتم تسخين بلورات كلوريد الصوديوم الصلبة، تحدث العديد من التغييرات على الجزيئات فيه، ويمكن توضيح أهم التغيرات التي تحدث عند تسخينه من خلال الخطوات الآتية التي تحدث بالترتيب:[٢]
- تزداد الطاقة الحركية لدى جزيئات الصوديوم في البداية، لذلك تبدأ أبخرة الصوديوم بالانتشار حول البلورات.
- تبدأ بعد ذلك أبخرة الصوديوم بالترسب على سطح البلورة.
- تزداد الطاقة الحركية لدى أيونات الكلور أيضاً؛ ولذلك تبدأ أيضاً بالانفصال عن مواقعها الشبكية في البلورة.
- تصبح بعض مواقع الكلوريد فارغة في البلورة.
- بسبب تحفيز أيونات الصوديوم، فإنها تبدأ بفقد الإلكترونات من أغلفة التكافؤ الخاصة بها.
- تذهب هذه الإلكترونات القادمة من ذرات الصوديوم إلى موقع الشبكة الفارغ الذي تركته أنيونات الكلوريد.
- يطلق على المواقع الأنيونية التي تشغلها هذه الإلكترونات الغير مقترنة مسمى (F-centers).
- يتم الحفاظ على بنية البلورة الشبكية من خلال تعبئة الفراغات بالإلكترونات، مما يحافظ على بقاء البلورة محايدة كهربائياً.
- بسبب هذه التغيرات على البنية الشبكية في البلورة، فإن هذه التغييرات فيها تسمى بعيوب سكوتكي (Schottky defects).
- يتغير لون البلورة إلى اللون الأصفر، يعود ذلك إلى اختلاف طبيعة امتصاص الطيف الضوئي عندما تختلف بنية البلورة، وبناءً على ذلك تختلف طبيعة الضوء الذي ينعكس منها.
تجدر الإشارة إلى أن عيوب سكوتكي لا تقتصر على البنية البلورية عند تسخين كلوريد الصوديوم فحسب، بل هي ظاهرة تحدث أيضاً في حالات مشابهة عند تسخين بعض الهاليدات المعدنية القلوية الأخرى مثل كلوريد البوتاسيوم.
ماذا يحدث عند تسخين محلول كلوريد الصوديوم؟
أما بالنسبة لمحلول كلوريد الصوديوم، فهو محلول ملحي يتكون من كلوريد الصوديوم الذائب في الماء، وتسخينه يؤدي إلى فصل مكونات المحلول والحصول على بلورات كلوريد الصوديوم، ذات اللون الأبيض وليس الأصفر، ويحدث ذلك من خلال الخطوات الآتية بالترتيب:[٣]
- تقوم الحرارة بزيادة الطاقة الحركية لجزيئات الماء.
- عندما تصل درجات الحرارة إلى درجة تبخر الماء، تبدأ جزيئات الماء في التبخر والتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
- عند استمرار التسخين، حتى تتبخر كل كمية الماء ستبقى بلورات كلوريد الصوديوم في القاع، لأنها لا تتبخر على نفس درجة تبخر الماء.
- وهذا يؤدي إلى فصل هذين المركبين (الماء وكلوريد الصوديوم) عن بعضهما البعض، والحصول على بلورات كلوريد الصوديوم بيضاء اللون.
تجدر الإشارة إلى أن درجة تبخر الماء لا تساوي 100 درجة مئوية، حيث أن درجة حرارة 100 هي درجة غليان الماء، وإنما درجة التبخر تحدث عند درجات حرارة أقل بكثير منها.
المراجع
- ↑ "Sodium-chloride", pubchem.ncbi.nlm.nih, Retrieved 24/9/2022. Edited.
- ↑ "Why does sodium chloride on heating with sodium vapours acquire a yellow colour?", vedantu, Retrieved 24/9/2022. Edited.
- ↑ "separate-salt-from-water", thoughtco, Retrieved 24/9/2022. Edited.
