Sodíkový amalgám

Sodíkový amalgám, zkráceně Na(Hg), je slitina rtuti a sodíku. Sodíkové amalgámy se používají jako silná redukční činidla, která se skladují snadněji než samotný sodík, jsou méně nebezpečné s ohledem na reakce s vodou, často se dokonce uchovávají v podobě vodných suspenzí.

Sodíkový amalgám byl poprvé použit jako redukční činidlo v roce 1862;[1] jeho syntetické využití nalezl J. Alfred Wanklyn roku 1866.[2]

Struktura a složení

Sodíkový amalgám nelze popsat jediným vzorcem; jsou například popsány sloučeniny Na5Hg8 a Na3Hg. Vzdálenosti Hg-Hg v sodíkových amalgámech se pohybují okolo 5 Å oproti přibližně 3 Å u čisté rtuti.[3] Amalgámy se obvykle označují podle hmotnostních procent sodíku. Amalgámy obsahující 2 % Na jsou za pokojové teploty pevné látky, zředěnější mohou být kapalné.[4]

Příprava

Rozpouštění sodíku ve rtuti je exotermní (uvolňuje teplo), tvorba sodného amalgámu je doprovázena jiskrami a tak je nebezpečná.[5] V průběhu procesu dochází k místnímu zahřívání rtuti k varu a příprava se tak obvykle provádí v digestoři a za nepřístupu vzduchu, například pod vrstvou kapalného parafínu. Sodíkový amalgám lze získat jak přimícháváním sodíku do rtuti,[6][7] tak i přidáváním rtuti k sodíku.[8] Sodné amalgámy jsou komerčně dostupné.

Použití

Sodné amalgámy se používají v organické chemii jako silná redukční činidla, bezpečnější než čistý sodík. Využití nacházejí například v Emdeových degradacích a při redukcích aromatických ketonů.[9]

Emdeova degradace čili redoxní reakce přeměňující kvartérní amoniové sloučeniny na terciární aminy pomocí amalgámu sodíku.

Elektrolýza pomocí rtuťových článků

Sodíkový amalgám je vedlejším produktem výroby chloru elektrolýzou pomocí rtuťových článků. Koncentrovaný roztok chloridu sodného je zde elektrolyzován za použití katody z kapalné rtuti a titanové, případně grafitové anody. Na anodě vzniká chlor a sodík uvolňující se na katodě se rozpouští ve rtuti, což vytváří amalgám. Tento amalgám se obvykle odstraňuje a následně se rozkládá ve vodě za vzniku vodíku, hydroxidu sodného a rtuti, která se vrací do procesu. Obnoví se přitom téměř všechna rtuť a jen malá část se ztrácí. Vzhledem k nebezpečí úniku rtuti do životního prostředí byl tento postup nahrazen jinými, využívajícími méně toxické katody.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Sodium amalgam na anglické Wikipedii.

  1. ↑ E. Atkinson. XLI. Chemical notices from foreign journals. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1862, s. 305–311. DOI 10.1080/14786446208643359. 
  2. ↑ J. Alfred Wanklyn. XII.—On a new method of forming organo-metallic bodies. Journal of the Chemical Society. 1866, s. 128–130. Dostupné online. DOI 10.1039/JS8661900128. 
  3. ↑ GREENWOOD, Norman; EARNSHAW, Alan. Chemistry of the Elements. 2. vyd. [s.l.]: Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 978-0-08-037941-8. (anglicky) 
  4. ↑ Keith R. Buszek „Sodium Amalgam“, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001, John Wiley. DOI:10.1002/047084289X.rs040
  5. ↑ W. B. RENFROW AND C. R. HAUSER. Sodium triphenylmethyl. Org. Synth.. 1993. Dostupné online. ; Coll. Vol.. S. 607. 
  6. ↑ S. H. Babcock; H. P. Lankelma; E. Vopicka. Sodium Amalgam. Inorganic Syntheses. 1939, s. 10. ISBN 978-0-470-13232-6. DOI 10.1002/9780470132326.ch4. 
  7. ↑ RICHARD N. MCDONALD AND CHARLES E. REINEKE. trans-3,5-Cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic acid. Org. Synth.. 1988. Dostupné online. ; Coll. Vol.. S. 461. 
  8. ↑ TONY C. T. CHANG, MYRON ROSENBLUM, AND NANCY SIMMS. Vinylation of Enolates with a Vinyl Cation Equivalent. Org. Synth.. 1993. Dostupné online. ; Coll. Vol.. S. 479. 
  9. ↑ W. E. Bachmann. The Mechanism of Reduction by Sodium Amalgam and Alcohol. I. The Reduction of Aromatic Ketones to Hydrols. Journal of the American Chemical Society. 1933, s. 770–774. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja01329a051. 

Externí odkazy