Натрият (Na) е основният регулатор на водния баланс в организма. Натрий. Свойства на натрия. Приложения на натрия Защо простото вещество, образувано от натрия, е метал

Конспект на лекцията:

1. Разпространение на натрия в природата.

2. Историческа обстановка.

3. Физични свойства на натрия

4. 4.Химични свойства на натрия

5. Получаване на натрий.

6. 6.Получаване на натрий.

Натрий(Натрий), Na, химичен елемент от група I на периодичната система на Менделеев: атомен номер 11, атомна маса 22,9898; сребристо-бял мек метал, който бързо се окислява от повърхността във въздуха. Естественият елемент се състои от един стабилен изотоп, 23 Na.

Историческа справка. Естествените съединения на натрия - готварска сол NaCl, сода Na 2 CO 3 - са известни от древни времена. Името "натрий" идва от арабското натрун, гръцки. нитрон, първоначално наричан естествена сода. Още през 18 век химиците познават много други натриеви съединения. Самият метал обаче е получен едва през 1807 г. от Г. Дейви чрез електролиза на сода каустик NaOH. Във Великобритания, САЩ, Франция елементът се нарича Натрий (от испанската дума soda - сода), в Италия - sodio.

Разпръскваненпредсърдия в природата.

Натрият е типичен елемент в горната част на земната кора. Средното му съдържание в литосферата е 2,5% от масата, в кисели магмени скали (гранити и др.) 2,77, в основни скали (базалти и др.) 1,94, в ултраосновни скали (мантийни скали) 0,57. Поради изоморфизма на Na + и Ca 2+, поради близостта на техните йонни радиуси, в магматични скали се образуват натриево-калциеви фелдшпати (плагиоклази). В биосферата има рязка диференциация на натрий: седиментните скали са средно обеднени на натрий (0,66% в глини и шисти); има малко от него в повечето почви (средно 0,63%). Общият брой на натриевите минерали е 222. Na се задържа слабо на континентите и се пренася от реките в моретата и океаните, където средното му съдържание е 1,035% (Na е основният метален елемент на морската вода). По време на изпаряването натриевите соли се отлагат в крайбрежните морски лагуни, както и в континенталните езера на степите и пустините, образувайки слоеве от солоносни скали. Основните минерали, които са източник на натрий и неговите съединения са халит (каменна сол) NaCl, чилийска селитра NaNO 3, тенардит Na 2 SO 4, мирабилит Na 2 SO 4 10H 2 O, трона NaH(CO 3) 2 2H 2 O Na е важен биоелемент, живата материя съдържа средно 0,02% Na; В животните го има повече, отколкото в растенията.

Физични свойстванатриум

При нормална температура натрият кристализира в кубична решетка, a = 4,28 Å. Атомен радиус 1,86Å, йонен радиус Na+ 0,92Å. Плътност 0,968 g/cm3 (19,7 °C), точка на топене 97,83 °C, точка на кипене 882,9 °C; специфичен топлинен капацитет (20 °C) 1,23 10 3 J/(kg K) или 0,295 cal/(g deg); коефициент на топлопроводимост 1,32·10 2 W/(m·K) или 0,317 cal/(cm·sec·deg); температурен коефициент на линейно разширение (20 °C) 7,1·10 -5; електрическо съпротивление (0 °C) 4,3·10 -8 ohm·m (4,3·10 -6 ohm·cm). Натрият е парамагнитен, специфична магнитна чувствителност +9,2·10 -6; много пластичен и мек (лесно се реже с нож).

Химични свойстванатриум

Нормалният електроден потенциал на натрия е -2,74 V; потенциал на електрода в стопилката -2,4 V. Натриевите пари оцветяват пламъка в характерен ярко жълт цвят. Конфигурацията на външните електрони на атома е 3s 1; Във всички известни съединения натрият е едновалентен. Неговата химическа активност е много висока. При директно взаимодействие с кислорода, в зависимост от условията, се образува Na 2 O оксид или Na 2 O 2 пероксид - безцветни кристални вещества. С вода натрият образува хидроксид NaOH и H 2; реакцията може да бъде придружена от експлозия. Минералните киселини образуват съответните водоразтворими соли с натрия, но натрият е относително инертен по отношение на 98-100% сярна киселина.

Реакцията на натрий с водород започва при 200 °C и води до производството на NaH хидрид, безцветно хигроскопично кристално вещество. Натрият реагира директно с флуор и хлор дори при обикновени температури, с бром - само при нагряване; не се наблюдава пряко взаимодействие с йод. Реагира бурно със сяра, образувайки натриев сулфид; взаимодействието на натриеви пари с азот в полето на тих електрически разряд води до образуването на Na 3 N нитрид, а с въглерод при 800-900 ° C - до производството на Na 2 C 2 карбид.

Натрият се разтваря в течен амоняк (34,6 g на 100 g NH3 при 0°C), за да образува амонячни комплекси. Когато газообразният амоняк преминава през разтопен натрий при 300-350 °C, се образува натриев амин NaNH 2 - безцветно кристално вещество, което лесно се разлага от вода. Известни са голям брой натриеви органични съединения, които по химични свойства са много подобни на органолитиевите съединения, но ги превъзхождат по реактивност. Натриевите органични съединения се използват в органичния синтез като алкилиращи агенти.

Натрият е компонент на много практически важни сплави. Na–K сплавите, съдържащи 40-90% K (по маса) при температура около 25°C, са сребристо-бели течности, които са силно химически реактивни и запалими във въздуха. Електрическата проводимост и топлопроводимостта на течните сплави Na–K са по-ниски от съответните стойности за Na и K. Натриевите амалгами се получават лесно чрез въвеждане на метален натрий в живак; със съдържание над 2,5% Na (тегловни) при обикновени температури те вече са твърди вещества.

Касова бележканатриум.

Основният промишлен метод за получаване на натрий е електролизата на разтопена NaCl сол, съдържаща добавки KCl, NaF, CaCl 2 и други, които намаляват точката на топене на солта до 575-585 °C. Електролизата на чист NaCl би довела до големи загуби на натрий от изпаряване, тъй като точките на топене на NaCl (801 °C) и точките на кипене на Na (882,9 °C) са много близки. Електролизата се извършва в електролизари с диафрагма, катодите са направени от желязо или мед, анодите са направени от графит. Хлорът се произвежда едновременно с натрия. Старият метод за получаване на натрий е електролизата на разтопен натриев хидроксид NaOH, който е много по-скъп от NaCl, но се разлага електролитно при по-ниска температура (320-330 °C).

Приложениенатриум.

Натрият и неговите сплави се използват широко като охладители за процеси, изискващи равномерно нагряване в диапазона 450-650 °C - в клапаните на авиационни двигатели и особено в атомни електроцентрали. В последния случай Na-K сплавите служат като течни метални охладители (и двата елемента имат малки напречни сечения на абсорбция на термични неутрони, за Na 0,49 barn); тези сплави се характеризират с високи точки на кипене и коефициенти на топлопреминаване и не взаимодействат със структурни материали при високи температури развивани в електроцентрали.ядрени реактори. Съединението NaPb (10% Na от теглото) се използва при производството на тетраетил олово, най-ефективният антидетонатор. В сплавта на основата на олово (0,73% Ca, 0,58% Na и 0,04% Li), използвана за производството на лагери на оси за железопътни вагони, натрият е укрепваща добавка. В металургията натрият служи като активен редуциращ агент при производството на някои редки метали (Ti, Zr, Ta) чрез металотермични методи; в органичния синтез – при реакции на редукция, кондензация, полимеризация и др.

Поради високата химическа активност на натрия, работата с него изисква повишено внимание. Особено опасно е, ако водата влезе в контакт с натрий, което може да доведе до пожар и експлозия. Очите трябва да бъдат защитени с очила, ръцете с дебели гумени ръкавици; Контактът на натрий с мокра кожа или дрехи може да причини сериозни изгаряния.

-елементосновната подгрупа на първата група, третият период на периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 11. Означава се със символа Na (лат. Natrium). Простото вещество натрий (CAS номер: 7440-23-5) е мек алкален метал със сребристо-бял цвят.

История и произход на името

Диаграма на натриев атом

Натрият (или по-скоро неговите съединения) се използва от древни времена. Например содата (натрон), открита естествено във водите на содови езера в Египет. Древните египтяни са използвали естествена сода за балсамиране, избелване на платна, готвене на храна и правене на бои и глазури. Плиний Стари пише, че в делтата на Нил содата (съдържаща достатъчно количество примеси) е изолирана от речната вода. Продава се под формата на големи парчета, оцветени в сиво или дори черно поради примеса на въглища.

Натрият е получен за първи път от английския химик Хъмфри Дейви през 1807 г. чрез електролиза на твърд NaOH.

Името "натрий" идва от арабски натрънна гръцки - nitron и първоначално се е отнасяло за естествена сода. Самият елемент по-рано се е наричал натрий.

Касова бележка

Първият начин за производство на натрий беше реакцията на редукция натриев карбонатвъглища при нагряване на плътна смес от тези вещества в железен съд до 1000°C:

Na 2 CO 3 +2C=2Na+3CO

Тогава се появи друг метод за получаване на натрий - електролиза на разтопен натриев хидроксид или натриев хлорид.

Физични свойства

Качествено определяне на натрий с помощта на пламък - ярко жълт цвят на емисионния спектър на "натриева D-линия", дублет 588.9950 и 589.5924 nm.

Натрият е сребристо-бял метал, на тънки слоеве с лилав оттенък, пластичен, дори мек (лесно се реже с нож), пресен натрий е лъскав. Стойностите на електрическата и топлопроводимостта на натрия са доста високи, плътността е 0,96842 g/cm³ (при 19,7° C), точката на топене е 97,86° C, а точката на кипене е 883,15° C.

Химични свойства

Алкален метал, който лесно се окислява във въздуха. За да се предпази от атмосферния кислород, металният натрий се съхранява под слой керосин. Натрият е по-малко активен от литий, следователно с азотреагира само при нагряване:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Когато има голям излишък на кислород, се образува натриев пероксид

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Приложение

Металният натрий се използва широко в препаративната химия и промишлеността като силен редуциращ агент, включително в металургията. Натрият се използва в производството на високо енергоемки натриево-серни батерии. Използва се и в изпускателните клапани на камиони като радиатор. Понякога металният натрий се използва като материал за електрически проводници, предназначени да носят много висок ток.

В сплав с калий, както и с рубидий и цезийизползва се като високоефективна охлаждаща течност. По-специално, съставът на сплавта е натрий 12%, калий 47 %, цезий 41% има рекордно ниска точка на топене от −78 °C и е предложен като работна течност за йонни ракетни двигатели и охлаждаща течност за атомни електроцентрали.

Натрият се използва и в газоразрядни лампи с високо и ниско налягане (HPLD и LPLD). Лампите NLVD от типа DNaT (Arc Sodium Tubular) са много широко използвани в уличното осветление. Те излъчват ярка жълта светлина. Срокът на експлоатация на лампите HPS е 12-24 хиляди часа. Ето защо газоразрядните лампи от типа HPS са незаменими за градско, архитектурно и индустриално осветление. Има и лампи DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) и DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Металният натрий се използва при качествения анализ на органичната материя. Сплавта на натрий и изпитваното вещество се неутрализира етанол,добавете няколко милилитра дестилирана вода и разделете на 3 части, тест на J. Lassaigne (1843), насочен към определяне на азот, сяра и халогени (тест на Beilstein)

Натриевият хлорид (готварска сол) е най-старият използван ароматизатор и консервант.
- Натриевият азид (Na 3 N) се използва като азотиращ агент в металургията и при производството на оловен азид.
- Натриевият цианид (NaCN) се използва в хидрометалургичния метод за извличане на злато от скали, както и в нитрокарбюризирането на стомана и в галванопластиката (посребряване, позлатяване).
- Натриев хлорат (NaClO 3) се използва за унищожаване на нежелана растителност по железопътните линии.

Биологична роля

В тялото натрият се намира предимно извън клетките (около 15 пъти повече, отколкото в цитоплазмата). Тази разлика се поддържа от натриево-калиевата помпа, която изпомпва натрий, уловен вътре в клетката.

Заедно скалийнатрият изпълнява следните функции:
Създаване на условия за възникване на мембранен потенциал и мускулни контракции.
Поддържане на осмотична концентрация в кръвта.
Поддържане на киселинно-базовия баланс.
Нормализиране на водния баланс.
Осигуряване на мембранен транспорт.
Активиране на много ензими.

Натрият се съдържа в почти всички храни, въпреки че тялото получава по-голямата част от него от трапезната сол. Абсорбцията се извършва главно в стомаха и тънките черва. Витамин D подобрява усвояването на натрий, но прекомерно солените храни и храните, богати на протеини, пречат на нормалното усвояване. Количеството натрий, прието с храната, показва съдържанието на натрий в урината. Богатите на натрий храни се характеризират с ускорено отделяне.

Дефицит на натрий при диета балансирана хранане се среща при хора, но някои проблеми могат да възникнат при вегетариански диети. Временният дефицит може да бъде причинен от употреба на диуретик, диария, прекомерно изпотяване или прекомерен прием на вода. Симптомите на натриев дефицит включват загуба на тегло, повръщане, газове в стомашно-чревния тракт и нарушена абсорбция аминокиселини и монозахариди. Дългосрочният дефицит причинява мускулни крампи и невралгия.

Излишъкът от натрий причинява подуване на краката и лицето, както и повишено отделяне на калий в урината. Максималното количество сол, което може да се преработи от бъбреците, е приблизително 20-30 грама, всяко по-голямо количество е животозастрашаващо.

Натрият е един от алкалните метали. Таблицата на химичните елементи го показва като атом, принадлежащ към третия период и към първата група.

Физични свойства

Този раздел ще разгледа характеристиките на натрия от физическа гледна точка. Първо, в чистата си форма той е сребристо твърдо вещество с метален блясък и ниска твърдост. Натрият е толкова мек, че може лесно да се реже с нож. Точката на топене на това вещество е доста ниска и възлиза на седемдесет и девет градуса по Целзий. Атомната маса на натрия също е малка, ще говорим за това по-късно. Плътността на този метал е 0,97 g/cm 3 .

Химични характеристики на натрия

Този елемент има много висока активност - способен е да реагира бързо и бурно с много други вещества. Също така, таблицата на химичните елементи ви позволява да определите такава стойност като моларна маса - за натрия е двадесет и три. Един мол е количеството вещество, което съдържа 6,02 x 10 на 23-та степен атоми (молекули, ако веществото е сложно). Познавайки моларната маса на даден елемент, можете да определите колко ще тежи конкретен мол от дадено вещество. Например два мола натрий тежат четиридесет и шест грама. Както бе споменато по-горе, този метал е един от най-химически активните, той е алкален, съответно неговият оксид може да образува алкали (силни основи).

Как се образуват оксидите

Всички вещества от тази група, включително в случая на натрий, могат да бъдат получени чрез изгаряне на изходния материал. Така металът реагира с кислорода, което води до образуването на оксид. Например, ако изгорим четири мола натрий, ще изразходваме един мол кислород и ще получим два мола от оксида на този метал. Формулата на натриевия оксид е Na 2 O. Уравнението на реакцията изглежда така: 4Na + O 2 = 2Na 2 O. Ако добавите вода към полученото вещество, се образува основа - NaOH.

Като вземем един мол оксид и един мол вода, получаваме два мола основа. Ето уравнението за тази реакция: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH. Полученото вещество се нарича още натриев хидроксид. Това се дължи на неговите изразени алкални свойства и висока химична активност. Подобно на силните киселини, натриевият каустик реагира активно със соли на нискоактивни метали, органични съединения и др. По време на взаимодействието със солите възниква обменна реакция - образуват се нова сол и нова основа. Разтворът на натриев хидроксид може лесно да унищожи плат, хартия, кожа и нокти, така че изисква спазване на правилата за безопасност при работа с него. Използва се в химическата промишленост като катализатор, а също и в бита като средство за премахване на проблема със запушените тръби.

Реакции с халогени

Това са прости вещества, състоящи се от химични елементи, които принадлежат към седмата група на периодичната таблица. Техният списък включва флуор, йод, хлор, бром. Натрият е способен да реагира с всички тях, образувайки съединения като натриев хлорид/бромид/йодид/флуорид. За да проведете реакцията, трябва да вземете два мола от въпросния метал и да добавите един мол флуор към него. В резултат на това получаваме натриев флуорид в количество от два мола. Този процес може да бъде написан като уравнение: Na + F 2 = 2NaF. Полученият от нас натриев флуорид се използва в производството на пасти за зъби против кариес, както и препарати за различни повърхности. По същия начин, чрез добавяне на хлор, можете да получите (кухненска сол), натриев йодид, който се използва в производството на метални халогенни лампи, натриев бромид, използван като лекарство за неврози, безсъние, истерия и други разстройства на нервната система.

С други прости вещества

Възможни са и реакции на натрий с фосфор, сяра (сяра) и въглерод (въглерод). Този вид химично взаимодействие може да се осъществи само ако се създадат специални условия под формата на висока температура. Така възниква реакция на добавяне. С негова помощ можете да получите вещества като натриев фосфид, натриев сулфид, натриев карбид.

Пример е добавянето на атоми на даден метал към фосфорни атоми. Ако вземете три мола от въпросния метал и един мол от втория компонент, след това ги нагреете, ще получите един мол натриев фосфид. Тази реакция може да бъде написана под формата на следното уравнение: 3Na + P = Na 3 P. Освен това натрият може да реагира както с азот, така и с водород. В първия случай се образува нитрид на този метал, във втория - хидрид. Примерите включват следните уравнения на химична реакция: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + H2 = 2NaH. Първото взаимодействие изисква електрически разряд, второто изисква висока температура.

Реакции с киселини

Характеристиките на натрия не се изчерпват с простите. Този метал също реагира с всички киселини. В резултат на такива химични взаимодействия се образува и водород. Например при реакция на въпросния метал със солна киселина се образуват кухненска сол и водород, който се изпарява. Тази реакция може да се изрази с помощта на уравнението на реакцията: Na + HCl = NaCl + H 2. Този вид химично взаимодействие се нарича реакция на заместване. Използвайки го, можете също да получите соли като фосфат, нитрат, нитрит, сулфат, сулфит и натриев карбонат.

Взаимодействие със соли

Натрият реагира със соли на всички метали с изключение на калия и калция (те са по-химически активни от въпросния елемент). В този случай, както и в предишния, възниква реакция на заместване. Атомите на въпросния метал заемат мястото на атомите на химически по-слабия метал. Така, като смесим два мола натрий и един мол магнезиев нитрат, получаваме два мола, както и чист магнезий - един мол. Уравнението за тази реакция може да бъде написано, както следва: 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg. По същия принцип могат да се получат много други натриеви соли. Този метод може да се използва и за получаване на метали от техните соли.

Какво се случва, ако добавите вода към натрия?

Това е може би едно от най-разпространените вещества на планетата. И въпросният метал също е способен да влезе в химично взаимодействие с него. В този случай се образува натриев каустик или натриев хидроксид, който вече беше обсъден по-горе.

За да проведете такава реакция, ще трябва да вземете два мола натрий, да добавите вода към него, също в количество от два мола, и в резултат на това получаваме два мола хидроксид и един мол водород, който се освобождава в под формата на газ с остра миризма.

Натрият и неговото въздействие върху организма

След като разгледахме този метал от химическа гледна точка, нека да преминем към това какви са биологичните характеристики на натрия. Той е един от важните микроелементи. На първо място, това е един от компонентите на животинската клетка. Тук той изпълнява важни функции: заедно с калия поддържа, участва в образуването и разпространението на нервните импулси между клетките и е необходим химичен елемент за осмотичните процеси (което е необходимо, например, за функционирането на бъбречните клетки). Освен това натрият е отговорен за водно-солевия баланс на клетката. Освен това без този химичен елемент е невъзможно транспортирането на глюкоза през кръвта, което е толкова необходимо за функционирането на мозъка. Този метал също участва в процеса на мускулна контракция.

Този микроелемент е необходим не само на животните - натрият в тялото на растенията също изпълнява важни функции: участва в процеса на фотосинтеза, помага за транспортирането на въглехидрати, а също така е необходим за преминаването на органични и неорганични вещества през мембраните.

Излишък и дефицит на натрий

Прекомерната консумация на сол за дълъг период от време може да доведе до повишени нива на този химичен елемент в организма. Симптомите на излишък на натрий могат да включват повишена телесна температура, подуване, повишена нервна възбудимост и нарушена бъбречна функция. Ако се появят такива симптоми, трябва да премахнете от диетата си трапезната сол и храните, съдържащи много от този метал (списъкът ще бъде даден по-долу), след което незабавно се консултирайте с лекар. Намаленото съдържание на натрий в организма също води до неприятни симптоми и дисфункция на органите. Този химичен елемент може да се измие при продължителен прием на диуретици или при пиене само на пречистена (дестилирана) вода, с повишено изпотяване и дехидратация на тялото. Симптомите на недостиг на натрий са жажда, суха кожа и лигавици, повръщане и гадене, лош апетит, нарушено съзнание и апатия, тахикардия и спиране на правилната бъбречна функция.

Храни с високо съдържание на натрий

За да избегнете твърде високо или твърде ниско съдържание на въпросния химичен елемент в организма, трябва да знаете коя храна съдържа най-много от него. На първо място, това е вече споменатата по-горе кухненска сол. Състои се от четиридесет процента натрий. Може и морска сол. Освен това този метал се съдържа в соевите зърна и соевия сос. Големи количества натрий се съдържат в морските дарове. Това са водорасли, повечето видове риби, скариди, октоподи, месо от раци, хайвер, раци и др. Съдържанието на натрий в тях се дължи на факта, че тези организми живеят в солена среда с висока концентрация на соли на различни метали, важни за нормалното функциониране на организма.

Използване на този метал и някои от неговите съединения

Използването на натрий в промишлеността е много разнообразно. На първо място, това вещество се използва в химическата промишленост. Тук е необходимо да се получат вещества като хидроксида на въпросния метал, неговия флуорид, сулфати и нитрати. В допълнение, той се използва като силен редуциращ агент за изолиране на чисти метали от техните соли. Има специален технически натрий, предназначен за използване за такива цели. Неговите свойства са записани в GOST 3273-75. Поради силните редуциращи свойства, споменати по-горе, натрият се използва широко в металургията.

Този химичен елемент намира приложение и във фармацевтичната индустрия, където най-често е необходим за получаването на неговия бромид, който е един от основните компоненти на много успокоителни и антидепресанти. Освен това натрият може да се използва при производството на газоразрядни лампи - това ще бъдат източници на ярко жълта светлина. Химическо съединение като натриев хлорат (NaClO 3) унищожава младите растения, така че се използва за отстраняването им от железопътните релси, за да се предотврати прерастването им. Натриевият цианид се използва широко в златодобивната индустрия. С негова помощ този метал се получава от скали.

Как си набавяте натрий?

Най-често срещаният метод е реакцията на карбоната на въпросния метал с въглерод. За да направите това, е необходимо двете посочени вещества да се нагреят до температура от около хиляда градуса по Целзий. В резултат на това се образуват две химични съединения: натрий и дим. Когато един мол натриев карбонат реагира с два мола въглерод, се получават два мола от желания метал и три мола въглероден оксид. Уравнението за горната реакция може да бъде написано, както следва: NaCO 3 + 2C = 2Na + 3CO. По подобен начин този химичен елемент може да се получи от другите му съединения.

Качествени реакции

Наличието на натрий+, подобно на всички други катиони или аниони, може да се определи чрез специални химични манипулации. Качествена реакция към натриевия йон е горенето - ако има такъв, пламъкът ще бъде оцветен в жълто.

Къде може да се намери въпросният химичен елемент в природата?

Първо, както вече беше споменато, той е един от компонентите на животинските и растителните клетки. Също така високата му концентрация се наблюдава в морската вода. Освен това натрият е част от някои минерали. Това, например, е силвинит, формулата му е NaCl. KCl, както и карналит, чиято формула е KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Първият от тях има разнородна структура с редуващи се многоцветни части, цветът му може да бъде оранжев, розов, син и червен. Този минерал е напълно разтворим във вода. Карналитът, в зависимост от мястото на образуване и примесите, също може да има различни цветове. Може да бъде червен, жълт, бял, светло син, а също и прозрачен. Има неясен блясък и светлинните лъчи са силно пречупени в него. Тези два минерала служат като суровини за производството на метали, които влизат в състава им: натрий, калий, магнезий.

Учените смятат, че металът, който разгледахме в тази статия, е един от най-често срещаните в природата, тъй като съставлява два процента и половина в земната кора.

Натрият и неговите съединения са познати на хората от древни времена. Вероятно най-популярното и добре известно съединение е натриевият хлорид, по-известен като готварска сол. Трапезната сол е основен компонент на почти всяко ястие. Според учените хората са започнали да ядат готварска сол преди няколко хиляди години.

Друго популярно съединение е натриевият карбонат. Натриевият карбонат е обикновена сода, която се продава във всеки магазин. Веществото също се използва от хората от древни времена като перилен препарат. По този начин хората са били изложени на натрий и неговите съединения всеки ден в продължение на много десетки и стотици години. Натрият лесно реагира както с метални, така и с неметални елементи, образувайки сплави и съединения, широко използвани в индустрията. Нека разгледаме по-отблизо свойствата и характеристиките на този метал.

Характеристики на натрий

Физични свойства

Натрият е мек, пластичен метал, който може да се реже много лесно с нож. Има сребристо-бял цвят и характерен метален блясък. Металът провежда добре топлина и електричество. Натриевите атоми са свързани с метална връзка.

Химични свойства

Когато реагират с други химични елементи, натриевите атоми лесно се отказват от валентни електрони. В този случай натриевите атоми се трансформират в йони с положителен заряд.

• Натрият се окислява много бързо на открито. Ето защо металът обикновено се съхранява в керосин.
• Когато се изгаря в кислород, той образува съединението натриев пероксид (Na 2 O 2)
• При нагряване натрият реагира с водород, за да образува хидрид (2NaH)
• Натрият реагира доста лесно с неметали като сяра, порцелан и др.
• Натрият също е способен да реагира с метали. По този начин се получават различни сплави, които се използват широко в производството и промишлеността.
• Натрият реагира бурно с водата.

Намиране на натрий в природата

Натрият е на седмо място в списъка на най-често срещаните елементи на Земята. Натрият е и петият най-често срещан метал. Сред металите единствените метали, които се срещат по-често от натрия, са алуминият, желязото, калцият и магнезият.

Натрият не се среща в природата в чист вид. Причината за това е високата химична активност на натрия. Елементът се среща в природата като хлорид, карбонат, нитрат, сулфат и други соли.

Къде се намира натрият в природата?

Първо, в земната кора е регистрирано доста високо съдържание на натрий. Делът на веществото е приблизително 2,6%.

Второ, натрият и неговите съединения се намират в големи количества на места, където древните морета са се изпарили.

Друго място, където се натрупват натрий и неговите съединения, са океанските води. Учените са изчислили, че цялата сол, която се намира в Световния океан, е около 19 милиона кубически километра.

Натрият се намира и в малки количества в живите същества. В същото време съдържанието на натрий в животните е малко по-високо, отколкото в растенията. Натриевите йони в живите организми изпълняват критична функция: те улесняват предаването на нервните импулси.

Приложение на натрия в промишлеността

Натрият се използва широко в много индустрии: химическа, металургична, ядрена, хранителна, лека и други индустрии.

В химическата промишленост натрият се използва за производството на различни перилни и почистващи препарати, торове и антисептици.

В металургията натрият се използва в процеса на производство на други вещества като торий, уран, титан, цирконий и други съединения. Натрият действа като редуциращ агент в такива реакции.

Натрият се използва широко и в ядрената енергетика. Натрият и неговите сплави се използват като охлаждаща течност.

В леката промишленост натрият се използва широко за обработка на кожи.

Натрият е основен елемент в хранително-вкусовата промишленост. Натриевият хлорид, по-известен като готварска сол, е може би най-често срещаната хранителна добавка, без която не може да се приготви нито едно ястие.

Натрият в неговата чиста форма е получен през 1807 г. от Хъмфри Дейви, английски химик, който открива натрия малко преди това. Дейви извършва процеса на електролиза на едно от натриевите съединения - хидроксид, чрез топене на който получава натрий. Човечеството използва натриеви съединения от древни времена, сода от естествен произход се използва още в Древен Египет (калоризатор). Наименува елемента натрий (натрий) , понякога точно това име може да се срещне и сега. Обичайното име е натрий (от лат натрий- сода) е предложен от шведа Йенс Берцелиус.

Натрият е елемент от група I на III от третия период на периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев, има атомен номер 11 и атомна маса 22,99. Приетото наименование е Na(от латински натрий).

Да бъдеш сред природата

Натриевите съединения се намират в земната кора и морската вода като примес, който има тенденция да оцветява каменната сол в синьо поради действието на радиацията.

Натрият е мек, ковък алкален метал, който е сребристо-бял на цвят и лъскав, когато се нарязва прясно (напълно възможно е натрият да се нарязва с нож). При натиск се превръща в прозрачно червено вещество, при нормални температури кристализира. При взаимодействие с въздуха той бързо се окислява, така че натрият трябва да се съхранява под слой керосин.

Дневна нужда от натрий

Натрият е важен микроелемент за човешкия организъм, дневната нужда за възрастни е 550 mg, за деца и юноши - 500-1300 mg. По време на бременност нормата на натрий на ден е 500 mg, а в някои случаи (прекомерно изпотяване, дехидратация, прием на диуретици) трябва да се увеличи.

Натрият се съдържа в почти всички морски дарове (раци, раци, октоподи, калмари, миди, водорасли), риба (аншоа, сардини, писия, миризма и др.), пилешки яйца, зърнени храни (елда, ориз, перлен ечемик, овесени ядки, просо). ), бобови растения (грах, боб), зеленчуци (домати, целина, моркови, зеле, цвекло), млечни продукти и месни субпродукти.

Полезни свойства на натрия и неговия ефект върху тялото

Полезните свойства на натрия за организма са:

• Нормализиране на водно-солевия метаболизъм;
• Активиране на ензимите на слюнката и панкреаса;
• Участие в производството на стомашен сок;
• Поддържане на нормален киселинно-алкален баланс;
• Генериращи функции на нервната и мускулната система;
• Вазодилататорен ефект;
• Поддържане на осмотична концентрация в кръвта.

Смилаемост на натрия

Натрият се съдържа в почти всички храни, въпреки че тялото получава по-голямата част от него (около 80%) от. Абсорбцията се извършва главно в стомаха и тънките черва. подобрява усвояването на натрий, но прекомерно солените храни и храните, богати на протеини, пречат на нормалното усвояване.

Взаимодействие с другите

Използването на метален натрий е в химическата и металургичната промишленост, където той действа като мощен редуциращ агент. Натриевият хлорид (готварска сол) се използва от всички жители на нашата планета без изключение, той е най-известният ароматизатор и най-старият консервант.

Признаци на натриев дефицит

Дефицитът на натрий обикновено възниква поради прекомерно изпотяване - в горещ климат или по време на физическа активност. Липсата на натрий в организма се характеризира с нарушение на паметта и загуба на апетит, замайване, умора, дехидратация, мускулна слабост, а понякога и крампи, кожни обриви, стомашни спазми, гадене и повръщане.

Признаци на излишък на натрий

Прекомерното количество натрий в тялото се усеща чрез постоянна жажда, подуване и алергични реакции.