Šta je karakteristično za natrijum. Karakteristike natrijuma. Formula natrijuma. Znakovi viška natrijuma

Natron se prvobitno zvao natrijum hidroksid. Godine 1807. Davy je elektrolizom blago navlaženih čvrstih alkalija dobio slobodne metale - kalij i natrijum, nazivajući ih kalijumom i natrijumom. Berzelius, a zatim Hess u Rusiji su predložili ime Natrium, koje se zadržalo.

Boravak u prirodi, primanje:

Alkalni metali se ne nalaze u slobodnom obliku u prirodi. Natrijum je deo različitih jedinjenja. Najvažnije je jedinjenje natrijuma sa hlorom NaCl, koje formira naslage kamene soli (Donbas, Solikamsk, Sol-Ileck, itd.). Natrijum hlorid se takođe nalazi u morskoj vodi i slanim izvorima. Natrijum je jedan od uobičajenih elemenata. Sadržaj natrijuma u zemljinoj kori je 2,64%.
Proizvodi se elektrolizom rastaljenog natrijum hlorida ili natrijum hidroksida. Takođe se koristi redukcija njegovih oksida, hlorida i karbonata aluminijumom, silicijumom, kalcijumom i magnezijumom kada se zagrije u vakuumu.

Fizička svojstva:

Natrijum je srebrno-beli metal, gustine 0,97 g/cm3, veoma mekan, lako se reže nožem. Između atoma postoji metalna veza. Supstancu s takvom vezom karakterizira metalni sjaj, duktilnost, mekoća, dobra električna provodljivost i toplinska provodljivost.

Hemijska svojstva:

Tokom hemijske interakcije, atom natrijuma lako odustaje od valentnih elektrona, postajući pozitivno nabijeni ion. Brzo oksidira na vazduhu, pa se čuva ispod sloja kerozina.
Kada sagorijeva u višku kisika, stvara natrijum peroksid, Na 2 O 2
Sa vodonikom kada se zagreje, formira hidrid Na + H 2 = 2NaH
Lako stupa u interakciju sa mnogim nemetalima - halogenima, sumporom, fosforom itd.
Burno reaguje sa vodom: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Najvažnije veze:

Natrijum oksid, Na 2 O (bezbojan), reagira s vodenom parom i ugljičnim dioksidom, pa ga je bolje čuvati u bezvodnom benzenu.
Kada natrijum direktno reaguje sa kiseonikom, dobija se mešavina natrijevog oksida i natrijevog peroksida. Da biste dobili čisti oksid, možete koristiti reakciju: Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
Natrijum peroksid, Na 2 O 2 (žuta) kristalna tvar s jonskom rešetkom, stupa u interakciju s vlažnim ugljičnim dioksidom u zraku, oslobađajući kisik: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Natrijev hidroksid, NaOH je kristalna bijela supstanca, relativno topljiva i vrlo termički stabilna. Kada se zagrije, isparava bez gubitka vode. Dobro se rastvara u vodi i alkoholima.
Natrijum halogenidi, bezbojne kristalne supstance, veoma rastvorljive u vodi, sa izuzetkom NaF. Odlikuju se restorativnim svojstvima.
Natrijum sulfid, - Na 2 S. Bezbojna kristalna supstanca sa jonskom rešetkom. Vrlo je rastvorljiv u vodi i jak je redukcioni agens.
soli, sve soli su visoko rastvorljive i jaki su elektroliti.
Natrijum hidrid, NaH je bezbojna kristalna supstanca sa kristalnom rešetkom tipa NaCl, anion je H - . Pripremljen propuštanjem vodonika preko rastopljenog metala. Podložan termičkoj disocijaciji bez topljenja, lako se razgrađuje vodom:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

primjena:

Jedinjenja natrijuma su najvažnije komponente hemijske proizvodnje. Koristi se u proizvodnji sapuna, stakla i kućne hemije.
Natrijum je važan za većinu oblika života, uključujući ljude. U živim organizmima joni natrijuma zajedno s jonima kalija djeluju kao prenosioci nervnih impulsa. Takođe, njeni joni igraju važnu ulogu u održavanju vodnog režima organizma.

Bondareva Marija Aleksandrovna
HF Tjumenski državni univerzitet, 561 grupa.

Izvori: G.P. Khomchenko "Priručnik o hemiji za one koji ulaze na univerzitete"
"Neorganska hemija u dijagramima i tabelama"

-element glavna podgrupa prve grupe, treći period periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, sa atomskim brojem 11. Označava se simbolom Na (lat. Natrium). Prosta supstanca natrijum (CAS broj: 7440-23-5) je meki alkalni metal srebrno-bele boje.

Istorijat i porijeklo imena

Dijagram atoma natrijuma

Natrijum (tačnije, njegova jedinjenja) se koristi od davnina. Na primjer, soda (natron), koja se prirodno nalazi u vodama soda jezera u Egiptu. Stari Egipćani koristili su prirodnu sodu za balzamiranje, izbjeljivanje platna, kuhanje hrane i pravljenje boja i glazura. Plinije Stariji piše da je u delti Nila soda (sadržala je dovoljan udio nečistoća) bila izolirana iz riječne vode. U prodaju je išao u obliku velikih komada, obojenih u sivu ili čak crnu boju zbog primjesa uglja.

Natrijum je prvi dobio engleski hemičar Humphry Davy 1807. godine elektrolizom čvrstog NaOH.

Naziv "natrijum" dolazi od arapskog natrun na grčkom - nitron i izvorno se odnosio na prirodnu sodu. Sam element se ranije zvao natrijum.

Potvrda

Prvi način proizvodnje natrijuma bila je reakcija redukcije natrijum karbonat ugalj pri zagrijavanju bliske mješavine ovih tvari u željeznoj posudi na 1000°C:

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

Tada se pojavila još jedna metoda proizvodnje natrijuma - elektroliza rastaljenog natrijevog hidroksida ili natrijevog klorida.

Fizička svojstva

Kvalitativno određivanje natrijuma pomoću plamena - svijetlo žuta boja emisionog spektra “natrijumove D-linije”, dublet 588,9950 i 589,5924 nm.

Natrijum je srebrno-bijeli metal, u tankim slojevima sa ljubičastom nijansom, plastičan, čak i mekan (lako se seče nožem), svježi rez natrijuma je sjajan. Vrijednosti električne i toplinske provodljivosti natrijuma su prilično visoke, gustina je 0,96842 g/cm³ (na 19,7°C), tačka topljenja je 97,86°C, a tačka ključanja je 883,15°C.

Hemijska svojstva

Alkalijski metal koji lako oksidira na zraku. Da bi se zaštitio od atmosferskog kiseonika, metalni natrijum se pohranjuje ispod sloja kerozin. Natrijum je manje aktivan od litijum, dakle sa nitrogen reaguje samo kada se zagreje:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Kada postoji veliki višak kiseonika, nastaje natrijum peroksid

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Aplikacija

Metalni natrijum se široko koristi u preparativnoj hemiji i industriji kao jako redukciono sredstvo, uključujući i metalurgiju. Natrijum se koristi u proizvodnji visoko energetski intenzivnih natrijum-sumpornih baterija. Također se koristi u izduvnim ventilima kamiona kao hladnjak. Povremeno se metalni natrij koristi kao materijal za električne žice namijenjene za nošenje vrlo velikih struja.

U leguri sa kalijumom, kao i sa rubidijum i cezijum koristi se kao visoko efikasno rashladno sredstvo. Konkretno, sastav legure je natrijum 12%, kalijum 47 %, cezijum 41% ima rekordno nisku tačku topljenja od -78 °C i predloženo je kao radni fluid za jonske raketne motore i rashladno sredstvo za nuklearne elektrane.

Natrijum se takođe koristi u lampama visokog i niskog pritiska (HPLD i LPLD). NLVD lampe tipa DNaT (Arc Sodium Tubular) su veoma rasprostranjene u uličnoj rasvjeti. Daju jarko žuto svjetlo. Vijek trajanja HPS lampe je 12-24 hiljade sati. Stoga su lampe na plinsko pražnjenje tipa HPS nezamjenjive za urbanu, arhitektonsku i industrijsku rasvjetu. Tu su i lampe DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) i DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Metalni natrijum se koristi u kvalitativnoj analizi organske materije. Legura natrijuma i ispitivane supstance je neutralizovana etanol, dodati nekoliko mililitara destilovane vode i podijeliti na 3 dijela, J. Lassaigneov test (1843), usmjeren na određivanje dušika, sumpora i halogena (Beilsteinov test)

Natrijum hlorid (kuhinjska so) je najstarija korišćena aroma i konzervans.
- Natrijum-azid (Na 3 N) se koristi kao sredstvo za nitriranje u metalurgiji i proizvodnji olovnog azida.
- Natrijum cijanid (NaCN) se koristi u hidrometalurškoj metodi ispiranja zlata iz stena, kao i u nitrougljičenju čelika i u galvanizaciji (srebrenje, pozlata).
- Natrijum hlorat (NaClO 3) se koristi za uništavanje neželjene vegetacije na željezničkim prugama.

Biološka uloga

U tijelu se natrijum nalazi uglavnom izvan ćelija (oko 15 puta više nego u citoplazmi). Ovu razliku održava natrijum-kalijum pumpa, koja ispumpava natrijum zarobljen unutar ćelije.

Zajedno sakalijumnatrijum obavlja sledeće funkcije:
Stvaranje uslova za nastanak membranskog potencijala i mišićnih kontrakcija.
Održavanje osmotske koncentracije u krvi.
Održavanje acido-bazne ravnoteže.
Normalizacija ravnoteže vode.
Osiguravanje membranskog transporta.
Aktivacija mnogih enzima.

Natrijum se nalazi u gotovo svim namirnicama, iako ga organizam najviše dobija iz kuhinjske soli. Apsorpcija se uglavnom događa u želucu i tankom crijevu. Vitamin D poboljšava apsorpciju natrijuma, međutim, prekomjerno slana hrana i hrana bogata proteinima ometa normalnu apsorpciju. Količina natrijuma unesenog hranom pokazuje sadržaj natrijuma u urinu. Namirnice bogate natrijem karakteriziraju ubrzano izlučivanje.

Nedostatak natrijuma u dijeti uravnoteženu hranu ne javlja se kod ljudi, međutim, neki problemi mogu nastati kod vegetarijanske prehrane. Privremeni nedostatak može biti uzrokovan upotrebom diuretika, proljevom, pretjeranim znojenjem ili prekomjernim unosom vode. Simptomi nedostatka natrijuma uključuju gubitak težine, povraćanje, gasove u gastrointestinalnom traktu i poremećenu apsorpciju aminokiseline i monosaharidi. Dugotrajni nedostatak uzrokuje grčeve mišića i neuralgiju.

Višak natrijuma uzrokuje oticanje nogu i lica, kao i pojačano izlučivanje kalija mokraćom. Maksimalna količina soli koju bubrezi mogu preraditi je otprilike 20-30 grama; svaka veća količina je opasna po život.

Natrijum u svom čistom obliku dobio je 1807. godine Humphry Davy, engleski hemičar koji je otkrio natrijum neposredno prije. Davy je izvršio proces elektrolize jednog od natrijumovih jedinjenja - hidroksida, topljenjem kojeg je dobio natrijum. Čovječanstvo koristi jedinjenja natrijuma od davnina; soda prirodnog porijekla korištena je još u starom Egiptu (kalorizator). Imenovao element natrijum (natrijum) , ponekad se upravo ovo ime može naći i sada. Uobičajeno ime je natrijum (od latinskog natrijum- soda) predložio je Šveđanin Jens Berzelius.

Natrijum je element grupe I od III trećeg perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev, ima atomski broj 11 i atomsku masu 22,99. Prihvaćena oznaka je N / A(iz latinskog natrijum).

Biti u prirodi

Jedinjenja natrijuma nalaze se u zemljinoj kori i morskoj vodi kao nečistoća koja ima tendenciju da boji kamenu sol u plavo zbog djelovanja zračenja.

Natrijum je mekan, savitljiv alkalni metal koji je srebrno-bele boje i sjajan kada se seče svež (natrijum je sasvim moguće rezati nožem). Kada se izvrši pritisak, pretvara se u prozirnu crvenu supstancu; na normalnim temperaturama kristalizira. U interakciji sa zrakom, brzo oksidira, pa se natrijum mora čuvati ispod sloja kerozina.

Dnevna potreba za natrijem

Natrijum je važan mikroelement za ljudski organizam, dnevna potreba za odrasle je 550 mg, za decu i adolescente - 500-1300 mg. Tokom trudnoće, dnevna norma natrijuma je 500 mg, au nekim slučajevima (pretjerano znojenje, dehidracija, uzimanje diuretika) treba povećati.

Natrijum se nalazi u gotovo svim morskim plodovima (rakovi, rakovi, hobotnice, lignje, dagnje, morske alge), ribi (inćuni, sardine, iverak, iverak, itd.), pilećim jajima, žitaricama (heljda, pirinač, biserni ječam, zobena kaša, proso ), mahunarke (grašak, pasulj), povrće (paradajz, celer, šargarepa, kupus, cvekla), mlečni proizvodi i nusproizvodi od mesa.

Korisna svojstva natrijuma i njegov uticaj na organizam

Korisna svojstva natrijuma za organizam su:

• Normalizacija metabolizma vode i soli;
• Aktivacija enzima pljuvačke i pankreasa;
• Učešće u proizvodnji želučanog soka;
• Održavanje normalne acido-bazne ravnoteže;
• Generirajuće funkcije nervnog i mišićnog sistema;
• vazodilatatorni efekat;
• Održavanje osmotske koncentracije u krvi.

Svarljivost natrijuma

Natrijum se nalazi u gotovo svim namirnicama, iako ga tijelo prima većinu (oko 80%) iz. Apsorpcija se uglavnom događa u želucu i tankom crijevu. poboljšava apsorpciju natrijuma, međutim, prekomjerno slana hrana i hrana bogata proteinima ometa normalnu apsorpciju.

Interakcija sa drugima

Metalni natrij se koristi u hemijskoj i metalurškoj industriji, gde deluje kao moćno redukciono sredstvo. Natrijum hlorid (kuhinjsku so) koriste svi stanovnici naše planete bez izuzetka, najpoznatija je aroma i najstariji konzervans.

Znakovi nedostatka natrijuma

Nedostatak natrijuma obično nastaje zbog pretjeranog znojenja - u vrućim klimama ili tokom fizičke aktivnosti. Nedostatak natrijuma u organizmu karakteriziraju oštećenje pamćenja i gubitak apetita, vrtoglavica, umor, dehidracija, slabost mišića, a ponekad i grčevi, osip na koži, grčevi u stomaku, mučnina i povraćanje.

Znakovi viška natrijuma

Prekomjerna količina natrijuma u tijelu se osjeća stalnom žeđom, oteklinama i alergijskim reakcijama.

Nakon svega ovoga, da li je čudno što proizvodnja natrijuma nastavlja da raste?

Završavamo priču o elementu broj 11 riječima Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva, napisanih prije mnogo godina, ali dvostruko istinitih za naše dane: „Proizvodnja metalnog natrijuma jedno je od najvažnijih otkrića u hemiji, ne samo zato što je kroz njega koncept jednostavnih tijela se proširio i postao ispravniji, ali posebno zato što natrijum pokazuje hemijska svojstva koja su samo slabo izražena u drugim dobro poznatim metalima.”

Detaljan prikaz hemijskih svojstava natrijuma je izostavljen iz razloga što je ovo jedan od retkih odeljaka hemije koji su prilično u potpunosti predstavljeni u školskim udžbenicima.

• NATRIJUM NA PODMORNICI. Na se topi na 98, ali ključa tek na 883°C. Posljedično, temperaturni raspon tekućeg stanja ovog elementa je prilično velik. Zato se (a i zbog malog presjeka hvatanja neutrona) natrijum počeo koristiti u nuklearnoj energiji kao rashladno sredstvo. Konkretno, američke nuklearne podmornice opremljene su elektranama s natrijevim krugovima. Toplina stvorena u reaktoru zagrijava tekući natrij, koji cirkulira između reaktora i generatora pare. U generatoru pare, natrijum, kada se ohladi, isparava vodu, a rezultujući natrijum pod visokim pritiskom rotira parnu turbinu. U iste svrhe koristi se legura natrijuma i kalija.
• NEORGANSKA FOTOSINTEZA. Obično pri oksidaciji natrijuma nastaje oksid sastava Na 2 O. Međutim, ako se natrij sagori na suhom zraku na povišenoj temperaturi, tada umjesto oksida nastaje peroksid Na 2 O 2. Ova supstanca lako odustaje od svog "dodatnog" atoma kiseonika i stoga ima jaka oksidaciona svojstva. Nekada se natrijum peroksid naširoko koristio za izbjeljivanje slamnatih šešira. Sada je udio slamnatih šešira u upotrebi natrijum peroksida zanemariv; njegove glavne količine se koriste za izbjeljivanje papira i za regeneraciju zraka u podmornicama. Kada natrijum peroksid stupi u interakciju sa ugljičnim dioksidom, događa se proces suprotan disanju: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2, tj. vezuje se ugljični dioksid i oslobađa kisik. Baš kao zeleni list!
• NATRIJUM I ZLATO. U vrijeme kada je broj 11 otkriven, alkemija više nije bila naklonjena, a ideja o pretvaranju natrijuma u zlato nije uzbudila umove prirodnih znanstvenika. Međutim, sada se mnogo natrijuma troši da bi se dobilo zlato. „Zlatna ruda“ se tretira rastvorom natrijum cijanida (a dobija se iz elementarnog natrijuma). U ovom slučaju zlato se pretvara u rastvorljivo kompleksno jedinjenje iz kojeg se izoluje uz pomoć cinka. Rudnici zlata su među glavnim potrošačima elementa br. 11. U industrijskim razmjerima, Na cijanid se proizvodi interakcijom natrijuma, amonijaka i koksa na temperaturi od oko 800°C.
• SODIUM WIRE. Električna provodljivost natrijuma je tri puta manja od bakra. Ali natrijum je 9 puta lakši! Ispostavilo se da su natrijeve žice profitabilnije od bakrenih žica. Naravno, tanke žice se ne prave od natrijuma, ali je preporučljivo napraviti sabirnice za velike struje od natrijuma. Ove gume su čelične cijevi zavarene na krajevima i iznutra punjene natrijem. Takve gume su jeftinije od bakrenih.

• NATRIJUM U VODI. Svaki školarac zna šta se dešava ako bacite komadić natrijuma u vodu. Tačnije, ne u vodu, već u vodu, jer je natrijum lakši od vode. Toplota koja se oslobađa kada natrijum reaguje sa vodom dovoljna je da se natrijum otopi. A sada kroz vodu prolazi natrijumova kugla koju pokreće oslobođeni vodonik. Međutim, reakcija natrijuma s vodom nije samo opasna zabava; naprotiv, često je korisno. Natrijum se koristi za pouzdano uklanjanje tragova vode iz transformatorskih ulja, alkohola, etera i drugih organskih materija, a uz pomoć natrijum amalgama (tj. legure natrijuma sa živom) može se brzo odrediti sadržaj vlage u mnogim jedinjenjima. Amalgam sa vodom reaguje mnogo mirnije od samog natrijuma. Da bi se odredio sadržaj vlage, određena količina natrijevog amalgama se dodaje uzorku organske tvari, a sadržaj vlage se određuje zapreminom oslobođenog vodika.
• NATRIJUM POJAS ZEMLJE. Sasvim je prirodno da se Na nikada ne nalazi u slobodnom stanju na Zemlji - ovaj metal je previše aktivan. Ali u gornjim slojevima atmosfere - na visini od oko 80 km - otkriven je sloj atomskog natrijuma. Na ovoj visini praktično nema kiseonika, vodene pare ili bilo čega na šta bi natrijum mogao da reaguje. Natrijum je takođe otkriven u međuzvjezdanom prostoru pomoću spektralnih metoda.
• IZOTOP NATRIJUMA. Prirodni natrijum se sastoji od samo jednog izotopa sa masenim brojem 23. Poznato je 13 radioaktivnih izotopa ovog elementa, od kojih su dva od značajnog naučnog interesa. Natrijum-22, kada se raspada, emituje pozitrone - pozitivno nabijene čestice čija je masa jednaka masi elektrona. Ovaj izotop sa poluživotom od 2,58 godina koristi se kao izvor pozitrona. A izotop natrij-24 (njegovo poluvrijeme je oko 15 sati) koristi se u medicini za dijagnozu i liječenje nekih oblika leukemije - teške bolesti krvi.

Kako dobijate natrijum?

Moderni elektrolizer za proizvodnju natrijuma je prilično impresivna struktura koja izgleda kao peć. Ova "šporet" je napravljena od vatrostalne opeke i sa vanjske strane je okružena čeličnim kućištem. Grafitna anoda je umetnuta odozdo kroz dno elektrolizera, okružena mrežicom u obliku prstena - dijafragmom. Ova mreža sprječava prodiranje natrijuma u anodni prostor, gdje se oslobađa hlor. Inače bi element br. 11 izgorio u hloru. Anoda je, inače, također prstenastog oblika. Izrađen je od čelika. Obavezni dodatak za elektrolizator su dva poklopca. Jedan je instaliran iznad anode za prikupljanje hlora, a drugi iznad katode za uklanjanje natrijuma.

Mješavina temeljito osušenog natrijum hlorida i kalcijum hlorida se stavlja u elektrolizer. Ova mješavina se topi na nižoj temperaturi od čistog natrijum hlorida. Elektroliza se obično izvodi na temperaturi od oko 600°C.

Elektrode se napajaju jednosmernom strujom od oko 6 V; Na katodi se ioni Na+ ispuštaju i oslobađa se metalni natrij. Natrijum ispliva i odnese se u posebnu kolekciju (naravno, bez pristupa vazduha). Na anodi se ispuštaju nejoni hlora Cl i oslobađa se plinoviti hlor - vrijedan nusproizvod proizvodnje natrijuma.

Tipično, elektrolizer radi pod opterećenjem od 25 - 30 hiljada A, dok se dnevno proizvodi 400 - 500 kg natrijuma i 600 - 700 kg hlora.

“NAJMETALIČNIJI METAL.” Ovo se ponekad naziva natrijum. Ovo nije sasvim pošteno: u periodnom sistemu, metalna svojstva se povećavaju kako se krećete s desna na lijevo i odozgo prema dolje. Dakle, analozi natrijuma u grupi - francij, rubidijum, cezijum, kalijum - imaju izraženija metalna svojstva od natrijuma. (Naravno, mislimo samo na hemijska svojstva.) Ali natrijum takođe ima čitav niz „metalnih“ hemijskih svojstava. Lako donira svoje valentne elektrone (jedan po atomu), uvijek pokazuje valenciju 1+ i ima izražena redukciona svojstva. Natrijum hidroksid NaOH je jaka alkalija. Sve se to objašnjava strukturom atoma natrija, na čijoj se vanjskoj ljusci nalazi jedan elektron, a atom se lako može rastati od njega.

Da li je natrijum metal ili nemetal? Pogrešno je vjerovati da je druga opcija. Natrijum je meki, srebrno-bijeli metal koji se pojavljuje u periodnom sistemu pod atomskim brojem 11.

Štaviše, on (ili bolje rečeno njegovi spojevi) je poznat od davnina! Čak i Biblija spominje natrijum kao sastojak proizvoda za čišćenje. Međutim, ovo je istorijska bilješka, iako zanimljiva. Sada je vrijedno razgovarati o karakteristikama ovog elementa i njegovim drugim karakteristikama.

Fizička svojstva

Dakle, odgovor na pitanje "Da li je natrijum metal ili nemetal?" vrlo jasno. Čak i samo gledajući ovu supstancu, sve možete razumjeti. Očigledno je da Koja, inače, iako ima srebrno-bijelu boju, ima ljubičastu nijansu u tankim slojevima.

Ovo je vrlo plastična supstanca. Meki metali su oni koji se mogu kovati bez mnogo napora, a također se odlikuju duktilnošću i taljivošću. Ali u odnosu na natrijum, ova reč se može primeniti u doslovnom smislu. Može se rezati nožem bez napora. Usput, svježi rez jako blista. Ostala svojstva uključuju:

• Gustina. U normalnim uslovima - 0,971 g/cm³.
• Tačke topljenja i ključanja su 97,81 °C i 882,95 °C, respektivno.
• Molarni toplotni kapacitet - 28,23 J/(K.mol).
• Specifična toplota fuzije i isparavanja je 2,64 kJ/mol i 97,9 kJ/mol, respektivno.
• Molarna zapremina - 23,7 cm³/mol.

Vrijedi napomenuti da pod pritiskom natrijum (Na) postaje crven i proziran. U ovom stanju, ovaj metal je vrlo sličan rubinu.

Ako ga stavite na sobnu temperaturu, formira kristale u kubnoj simetriji. Međutim, snižavanjem na -268 °C, možete vidjeti kako se metal pretvara u heksagonalnu fazu. Da biste razumjeli o čemu govorimo, samo se sjetite grafita. Ovo je odličan primjer heksagonalnog kristala.

Oksidacija i sagorevanje

Sada možemo preći na hemijska svojstva natrijuma (Na). Ovaj alkalni metal, kada je izložen zraku, lako oksidira. Kao rezultat, nastaje natrijum oksid (Na 2 O). Izgleda kao bezbojni kubični kristali. Ovo je binarna anorganska supstanca koja stvara soli koja se koristi kao reagens u procesu sinteze. Koristi se za proizvodnju natrijum hidroksida i drugih jedinjenja.

Stoga, kako bi se metal zaštitio od izlaganja kisiku, pohranjuje se u kerozinu.

Ali tokom sagorevanja nastaje natrijum peroksid (Na 2 O 2). Izgledaju kao bijelo-žuti kristali, koje karakterizira snažna interakcija s vodom, praćena oslobađanjem topline. Na 2 O 2 se koristi za izbjeljivanje svile, vune, tkanina, slame, viskoze i drvene pulpe.

Reakcije sa vodom

Srebrno-bijeli meki metal natrijum takođe uspešno reaguje sa H2O. Reakcija sa vodom je veoma burna. Mali komadić natrijuma stavljen u ovu tečnost ispliva na površinu i počinje da se topi zbog proizvedene toplote. Kao rezultat toga, pretvara se u bijelu kuglu, koja se brzo kreće duž površine vode u različitim smjerovima.

Ova vrlo spektakularna reakcija je praćena oslobađanjem vodonika. Prilikom izvođenja takvog eksperimenta potrebno je paziti jer se može zapaliti. A sve se dešava prema sledećoj jednačini: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

Interakcije sa nemetalima

Natrijum je metal, može se nazvati i jakim redukcionim agensom, što i jeste. Međutim, kao i druge alkalne supstance. Dakle, snažno reaguje sa mnogim nemetalima, osim ugljenika, joda i plemenitih gasova, koji uključuju radioaktivni radon, kripton, neon, ksenon, argon i helijum. Takve reakcije izgledaju ovako: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Ili evo još jednog primjera: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

Vrijedi napomenuti da je natrijum aktivniji od litija. U principu, može da reaguje sa azotom, ali vrlo slabo (u usijanom pražnjenju). Kao rezultat ove interakcije nastaje nestabilna tvar koja se zove natrijev nitrid. To su tamno sivi kristali koji reagiraju s vodom i raspadaju se pri zagrijavanju. Nastaju prema jednačini: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Reakcije sa kiselinama

I njih treba navesti, govoreći o hemijskim karakteristikama natrijuma. Ova tvar reagira s razrijeđenim kiselinama poput običnog metala. To izgleda ovako: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

Natrij različito stupa u interakciju s koncentriranim tvarima koje karakteriziraju oksidativne reakcije; takve reakcije su praćene oslobađanjem redukcijskih produkata. Evo primjera formule: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

Također je vrijedno napomenuti da se alkalni metal natrijum lako otapa u tekućem amonijaku (NH 3), čija je 10% otopina svima dobro poznata kao amonijak. Jednačina izgleda ovako: Na + 4NH3 → - 40°C Na 4. Kao rezultat ove reakcije nastaje plava otopina.

Metal također stupa u interakciju s plinovitim amonijakom, ali kada se zagrije. Ova reakcija izgleda ovako: 2Na + 2NH3 → 35 0°C 2NaNH 2 + H 2.

Druge veze

Kada se nabrajaju glavna svojstva natrijuma, također je vrijedno spomenuti da on može stupiti u interakciju sa živom, jedinstvenim elementom koji je u normalnim uvjetima bijelo-srebrna teška tekućina, dok je metal.

Kao rezultat ove reakcije nastaje legura. Njegov tačan naziv je natrijum amalgam. Ova supstanca se koristi kao redukciono sredstvo, a njena svojstva su mekša od čistog metala. Ako ga zagrejete sa kalijumom, dobijate tečnu leguru.

Ovaj metal se takođe može rastvoriti u takozvanim kraun eterima - makroheterocikličkim jedinjenjima, ali samo u prisustvu organskih rastvarača. Kao rezultat ove reakcije nastaje alkalid (sol, jako redukciono sredstvo) ili elektrid (plavi rastvarač).

Također je nemoguće ne spomenuti da alkil halogenidi, koji su halogen-ugljične tvari, s viškom natrijuma daju organos-natrijum jedinjenja. U vazduhu se obično spontano zapale. I u vodi eksplodiraju.

Aplikacija

Svojstva i karakteristike natrijuma omogućavaju mu široku primenu u industriji, metalurgiji i preparativnoj hemiji kao moćan redukcioni agens. Osim toga, ova supstanca je uključena u:

• U sušenju organskih rastvarača.
• U proizvodnji sumpor-natrijumskih baterija.
• U izduvnim ventilima motora kamiona. Igra ulogu tečnog hladnjaka.
• U proizvodnji električnih žica koje su dizajnirane za velike struje.
• U legurama sa cezijem, rubidijumom i kalijumom. Zajedno sa ovim supstancama, natrijum čini visoko efikasno rashladno sredstvo, koje se, inače, koristi za brze neutrone u nuklearnim reaktorima.
• U lampama na gasno pražnjenje.

A ovo su samo neka od područja njegove primjene. Ali najčešća supstanca na svijetu je natrijum hlorid. Nalazi se u skoro svakom domu, jer je kuhinjska so.

Takođe je nemoguće ne spomenuti da se zemljina kora sastoji od 2,6% natrijuma. I generalno, nalazi se na 7. mjestu na rang listi najčešćih elemenata u prirodi i na 5. mjestu na listi najčešćih metala. Natrijum je nemoguće naći u prirodi u čistom obliku, jer je hemijski aktivan, ali se nalazi u ogromnim količinama u obliku sulfata, karbonata, nitrata i hlorida.

Biološka uloga

Dakle, sve osnove o temi "Da li je natrijum metal ili nemetal?" rečeno je. Na kraju, nekoliko riječi o biološkoj ulozi ove supstance.

Natrijum je sastavni deo svakog živog organizma. Ljudski nije izuzetak. Evo njegovih uloga:

• Održava osmotski pritisak.
• Prenosi ugljični dioksid.
• Normalizuje ravnotežu vode.
• Pospješuje transport glukoze, aminokiselina, anjona kroz ćelijske membrane.
• Njegova izmjena sa jonima kalija utiče na formiranje akcionog potencijala.
• Pozitivno utiče na metabolizam proteina.
• Učestvuje u procesu hidratacije.

Natrijum je uključen u gotovo sve proizvode. Ali njegovi glavni izvori su so i soda bikarbona. Vitamin D poboljšava apsorpciju ove supstance.

Nedostatak natrijuma se ne javlja, ali se tokom posta mogu javiti problemi povezani sa konzumiranjem nedovoljnih količina. To je ispunjeno gubitkom težine, povraćanjem, poremećenom apsorpcijom monosaharida i stvaranjem plinova u gastrointestinalnom traktu. U posebno teškim slučajevima javljaju se neuralgija i konvulzije. Stoga je bolje da svoje tijelo ne izlažete jakom gladovanju.