¿Qué está pasando en la combustión de sodio en el aire, timelapse?
El sodio es un metal muy reactivo que reacciona violentamente con el agua en el aire.
[math] 2Na + H_2O \ a Na_2 O + H_2 [/ math]
El óxido de sodio es un sólido blanco: esto es visible en los primeros segundos del video.
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También la generación de hidrógeno es visbile (agregué una flecha roja en una burbuja de hidrógeno)
Esta reacción es exotérmica, genera una gran cantidad de energía.
Debido a la generación de calor, se derretirá (pf ca 98 ° C)
Puede comparar sodio metálico líquido con mercurio: esto también formará gotas de metal brillante.
El óxido de sodio que estaba inicialmente en la superficie del metal sólido se disolverá o podría hundirse en la parte inferior del metal. Esto es perceptible después de aproximadamente 9 segundos.
Pero el metal líquido caliente también es más reactivo al agua y genera más y más calor.
A cierta temperatura es posible la reacción con el oxígeno del aire.
[math] 4Na + O_2 \ a 2Na_2 O [/ math]
Esto formará una nueva capa (visible a aprox. 15 s). Esta capa consistirá principalmente de Na2O, posiblemente también hidróxido de sodio; NaOH producido por reacciones con vapor de agua en el aire.
[math] Na_2 O + H_2 O \ a 2NaOH [/ math]
Esta capa forma una barrera y puede ralentizar la reacción, pero la mayoría de las veces no protege completamente el contacto con el aire. Entonces la reacción procederá y generará más calor.
A ca 19s, notará el primer signo de algún producto amarillo: a una temperatura más alta, el óxido de sodio puede reaccionar más con el oxígeno para formar peróxido de sodio (que es amarillo)
[math] 2Na_2 O + O_2 \ a 2Na_2 O_2 [/ math]
a aproximadamente 20 segundos notará que el sodio metálico se enciende automáticamente y aparecerán llamas.
Tenga en cuenta que el hidrógeno también se puede quemar, pero típicamente las llamas de hidrógeno no son visibles. Lo que se ve a 20 s es las llamas de Sodio, metal típico amarillo brillante debido a las líneas D de sodio (junto con el gas de hidrógeno, pero eso simplemente no es visible)
A 318 ° C, se alcanza el punto de fusión de NaOH y el punto de fusión de peróxido de sodio se alcanza a 460 ° C.
[El punto de fusión del óxido de sodio (1.132 ° C) parece poco probable.]
De hecho, la fusión del peróxido de sodio es degradante y hierve a aprox. 665 ° C. Supongo que esto es visible como la formación de humo.
Cuando la reacción termina, todo lo que queda es óxido de sodio blanco, peróxido de sodio amarillo e hidróxido de sodio blanco.
No tengo una explicación lógica para la estructura negra.
a ca 25 seg:
Si alguien pudiera llenar ese espacio, tenemos todo explicado.
PD: si tiene “suerte”, el hidrógeno formado en la reacción también podría explotar o, de hecho, implosionar debido a la reacción con el gas oxígeno.
[math] O_2 + 2H_2 \ a 2H_2 O [/ math]
Thx para A2A y compartir el enlace (nunca vi la quema de sodio con tanto detalle)