أسئلة: الفلزات القلوية ومركباتها

الإجابة الصحيحة: الصوديوم

تقع الفلزات القلوية في المجموعة الأولى من الجدول الدوري وتشمل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم وغيرها.

الإجابة الصحيحة: تحت سطح الكيروسين

تُحفظ عينات الصوديوم والبوتاسيوم تحت سطح الكيروسين لعزلها تمامًا عن الأكسجين والرطوبة نظراً لشدة نشاطها.

الإجابة الصحيحة: هيدروكسيد الصوديوم وغاز الهيدروجين

تتفاعل الفلزات القلوية مع الماء منتجة هيدروكسيد الفلز وتصاعد غاز الهيدروجين.

الإجابة الصحيحة: $NaHCO_3$

بيكربونات الصوديوم ($NaHCO_3$) مسحوق أبيض ضعيف الذوبان نسبيًا ومحلوله قاعدي ضعيف، ويُستخدم في صودا الخبز ومضادات الحموضة.

الإجابة الصحيحة: مادة صلبة بيضاء، شديدة الذوبان، متميعة وكاوية

هيدروكسيد الصوديوم مركب صلب أبيض اللون، محلوله قلوي قوي، وهو مادة متميعة تمتص بخار الماء وكاوية للجلد.

الإجابة الصحيحة: إنتاج كربونات الصوديوم من كلوريد الصوديوم والحجر الجيري

تُستخدم طريقة سولفاي لإنتاج كربونات الصوديوم صناعيًا بالاعتماد على كلوريد الصوديوم والحجر الجيري مع إعادة تدوير المواد.

الإجابة الصحيحة: بيكربونات الصوديوم

تتفاعل المواد لتكوين وترسيب بيكربونات الصوديوم $NaHCO_3\downarrow$ وفق المعادلة: $NaCl+NH_3+CO_2+H_2O \rightarrow NaHCO_3\downarrow+NH_4Cl$.

الإجابة الصحيحة: بالتحلل الحراري للراسب

يتحلل راسب بيكربونات الصوديوم حرارياً لإنتاج كربونات الصوديوم وغاز ثاني أكسيد الكربون وماء: $2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3+H_2O+CO_2$.

الإجابة الصحيحة: الأمونيا وثاني أكسيد الكربون

تعتمد طريقة سولفاي على إعادة تدوير الأمونيا وثاني أكسيد الكربون بكفاءة لتقليل استهلاك المواد الخام والنفايات الصناعية.

الإجابة الصحيحة: فلزات لينة ذات بريق فضي

الفلزات القلوية تتميز بأنها فلزات لينة ذات بريق فضي عند قطعها حديثًا، ولها كثافة ودرجة انصهار منخفضتان نسبيًا.

الإجابة الصحيحة: كربونات الصوديوم

كربونات الصوديوم ($Na_2CO_3$) مادة صلبة بيضاء محلولها قاعدي وتدخل في صناعة الزجاج والمنظفات ومعالجة عسر الماء.

الإجابة الصحيحة: التحلل الحراري للحجر الجيري ($CaCO_3$)

يُحصَّل على $CO_2$ إضافي من التحلل الحراري للحجر الجيري: $CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$.

يُحفظ فلز الصوديوم تحت سطح الكيروسين لعزله تمامًا عن الأكسجين الجوي والرطوبة، نظرًا لشدة نشاطه الكيميائي وتفاعله العنيف معهما.

الخطوة الأولى (ترسيب بيكربونات الصوديوم): $NaCl+NH_3+CO_2+H_2O \rightarrow NaHCO_3\downarrow+NH_4Cl$ الخطوة الثانية (التحلل الحراري للراسب لإنتاج كربونات الصوديوم): $2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3+H_2O+CO_2$

المادتان هما الأمونيا ($NH_3$) وثاني أكسيد الكربون ($CO_2$). يساهم ذلك في الاستدامة عبر تقليل استهلاك المواد الخام الأساسية، وخفض النفايات الصناعية، وتوفير التكاليف الاقتصادية للعملية.

تُجدَّد الأمونيا بتفاعل كلوريد الأمونيوم الناتج من الخطوة الأولى مع هيدروكسيد الكالسيوم (المتكون من أكسيد الكالسيوم والماء)، لتنتج الأمونيا التي يُعاد استخدامها في الخطوة الأولى: $Ca(OH)_2+2NH_4Cl \rightarrow CaCl_2+2H_2O+2NH_3\uparrow$

- هيدروكسيد الصوديوم ($NaOH$): مادة صلبة بيضاء، شديدة الذوبان، محلولها قلوي قوي، ومادة متميعة وكاوية للجلد. - بيكربونات الصوديوم ($NaHCO_3$): مسحوق أبيض، ضعيف الذوبان نسبيًا، محلوله قاعدي ضعيف، ويُستخدم في مضادات الحموضة ومسحوق الخبز.

يتفاعل الصوديوم بشدة مع الماء منتجًا هيدروكسيد الصوديوم وتصاعد غاز الهيدروجين مع انطلاق حرارة عالية: $2Na+2H_2O \rightarrow 2NaOH+H_2\uparrow$