Natrijum (Na) je glavni regulator ravnoteže vode u organizmu. Natrijum. Svojstva natrijuma. Primjena natrijuma Zašto je jednostavna tvar koju formira natrij metal

Pregled predavanja:

1. Rasprostranjenost natrijuma u prirodi.

2. Istorijska pozadina.

3. Fizička svojstva natrijuma

4. 4. Hemijska svojstva natrijuma

5. Dobijanje natrijuma.

6. 6.Dobijanje natrijuma.

Natrijum(Natrijum), Na, hemijski element grupe I periodnog sistema Mendeljejeva: atomski broj 11, atomska masa 22,9898; srebrno-bijeli mekani metal koji brzo oksidira s površine na zraku. Prirodni element sastoji se od jednog stabilnog izotopa, 23 Na.

Istorijska referenca. Prirodna jedinjenja natrijuma - kuhinjska so NaCl, soda Na 2 CO 3 - poznata su od davnina. Naziv "Natrijum" dolazi od arapskog natrun, grčkog. nitrona, koji se prvobitno nazivao prirodnom sodom. Već u 18. veku, hemičari su poznavali mnoga druga jedinjenja natrijuma. Međutim, sam metal je tek 1807. dobio G. Davy elektrolizom kaustične sode NaOH. U Velikoj Britaniji, SAD-u, Francuskoj element se zove natrijum (od španske reči soda - soda), u Italiji - sodio.

Širenjenatrija u prirodi.

Natrijum je tipičan element u gornjem delu zemljine kore. Njegov prosječni sadržaj u litosferi iznosi 2,5% mase, u kiselim magmatskim stijenama (graniti i dr.) 2,77, u bazičnim stijenama (bazalti i dr.) 1,94, u ultrabazičnim stijenama (stene plašta) 0,57. Zbog izomorfizma Na + i Ca 2+, zbog blizine njihovih jonskih radijusa, u magmatskim stijenama nastaju natrijum-kalcijumovi feldspati (plagioklasi). U biosferi postoji oštra diferencijacija natrijuma: sedimentne stijene su u prosjeku osiromašene natrijumom (0,66% u glinama i škriljcima), malo ga ima u većini tla (prosječno 0,63%). Ukupan broj minerala natrijuma je 222. Na se slabo zadržava na kontinentima i rijekama donosi u mora i okeane, gdje je njegov prosječni sadržaj 1,035% (Na je glavni metalni element morske vode). Tokom isparavanja, natrijeve soli se talože u obalnim morskim lagunama, kao iu kontinentalnim jezerima stepa i pustinja, formirajući slojeve stijena koje sadrže soli. Glavni minerali koji su izvor natrijuma i njegovih jedinjenja su halit (kamena so) NaCl, čileanska salitra NaNO 3, tenardit Na 2 SO 4, mirabilit Na 2 SO 4 10H 2 O, trona NaH(CO 3) 2 2H 2 O Na je važan bioelement, živa tvar sadrži u prosjeku 0,02% Na; Više ga ima u životinjama nego u biljkama.

Fizička svojstvanatrijum

Na običnoj temperaturi, natrijum kristališe u kubnoj rešetki, a = 4,28 Å. Atomski radijus 1,86Å, jonski radijus Na+ 0,92Å. Gustina 0,968 g/cm 3 (19,7 °C), tačka topljenja 97,83 °C, tačka ključanja 882,9 °C; specifični toplotni kapacitet (20 °C) 1,23 10 3 J/(kg K) ili 0,295 cal/(g deg); koeficijent toplotne provodljivosti 1,32·10 2 W/(m·K) ili 0,317 cal/(cm·sec·deg); temperaturni koeficijent linearne ekspanzije (20 °C) 7,1·10 -5; električna otpornost (0 °C) 4,3·10 -8 ohm·m (4,3·10 -6 ohm·cm). Natrijum je paramagnetski, specifična magnetna osetljivost +9,2·10 -6; vrlo plastična i mekana (lako se reže nožem).

Hemijska svojstvanatrijum

Normalni elektrodni potencijal natrijuma je -2,74 V; potencijal elektrode u talini -2,4 V. Natrijumova para boji plamen u karakterističnu jarko žutu boju. Konfiguracija vanjskih elektrona atoma je 3s 1; U svim poznatim jedinjenjima, natrijum je monovalentan. Njegova hemijska aktivnost je veoma visoka. Pri direktnoj interakciji s kisikom, ovisno o uvjetima, nastaje Na 2 O oksid ili Na 2 O 2 peroksid - bezbojne kristalne tvari. Sa vodom natrijum stvara hidroksid NaOH i H 2; reakcija može biti praćena eksplozijom. Mineralne kiseline formiraju odgovarajuće soli rastvorljive u vodi sa natrijumom, međutim, natrijum je relativno inertan u odnosu na 98-100% sumpornu kiselinu.

Reakcija natrijuma s vodikom počinje na 200 °C i dovodi do proizvodnje NaH hidrida, bezbojne higroskopne kristalne tvari. Natrijum direktno reaguje sa fluorom i hlorom čak i na uobičajenim temperaturama, sa bromom - samo kada se zagreje; nije primećena direktna interakcija sa jodom. Burno reagira sa sumporom, formirajući natrijev sulfid; interakcija natrijeve pare s dušikom u polju tihog električnog pražnjenja dovodi do stvaranja Na 3 N nitrida, a s ugljikom na 800-900 ° C - do proizvodnje Na 2 C 2 karbid.

Natrijum se rastvara u tečnom amonijaku (34,6 g na 100 g NH 3 na 0°C) da bi se formirali kompleksi amonijaka. Kada se gasoviti amonijak propušta kroz rastopljeni natrijum na 300-350 °C, formira se natrijum amin NaNH 2 - bezbojna kristalna supstanca koja se lako razlaže vodom. Poznat je veliki broj natrijum-organskih jedinjenja, koja su po hemijskim svojstvima veoma slična organolitijumskim jedinjenjima, ali su superiornija od njih po reaktivnosti. Natrijum-organska jedinjenja se koriste u organskoj sintezi kao agensi za alkilaciju.

Natrijum je komponenta mnogih praktično važnih legura. Na-K legure, koje sadrže 40-90% K (po masi) na temperaturi od oko 25°C, su srebrno-bijele tečnosti koje su hemijski veoma reaktivne i zapaljive na vazduhu. Električna provodljivost i toplotna provodljivost tečnih Na–K legura su niže od odgovarajućih vrednosti za Na i K. Natrijum amalgami se lako dobijaju uvođenjem metalnog natrijuma u živu; sa sadržajem većim od 2,5% Na (težinski) na uobičajenim temperaturama već su čvrste materije.

Potvrdanatrijum.

Glavna industrijska metoda za proizvodnju natrijuma je elektroliza rastopljene soli NaCl koja sadrži aditive KCl, NaF, CaCl 2 i druge, koji snižavaju tačku topljenja soli na 575-585 °C. Elektroliza čistog NaCl bi dovela do velikih gubitaka natrijuma isparavanjem, jer su tačke topljenja NaCl (801 °C) i tačke ključanja Na (882,9 °C) vrlo blizu. Elektroliza se provodi u elektrolizerima sa dijafragmom, katode su od željeza ili bakra, anode su od grafita. Hlor se proizvodi istovremeno sa natrijumom. Stari način dobijanja natrijuma je elektroliza rastopljenog natrijum hidroksida NaOH, koji je mnogo skuplji od NaCl, ali se elektrolitički razgrađuje na nižoj temperaturi (320-330°C).

Aplikacijanatrijum.

Natrijum i njegove legure se široko koriste kao rashladne tečnosti za procese koji zahtevaju ravnomerno zagrevanje u opsegu od 450-650 °C - u ventilima motora aviona i posebno u nuklearnim elektranama. U potonjem slučaju, legure Na–K služe kao tečne metalne rashladne tekućine (oba elementa imaju male poprečne presjeke apsorpcije termičkih neutrona, za Na 0,49 barn); ove legure se odlikuju visokim temperaturama ključanja i koeficijentima prijenosa topline i nemaju interakciju sa konstrukcijskim materijalima. na visokim temperaturama razvijenim u elektranama.nuklearni reaktori. Jedinjenje NaPb (10% Na po težini) koristi se u proizvodnji tetraetil olova, najefikasnijeg sredstva protiv detonacije. U leguri na bazi olova (0,73% Ca, 0,58% Na i 0,04% Li) koja se koristi za proizvodnju osovinskih ležajeva za željeznička vagona, natrijum je aditiv za jačanje. U metalurgiji, natrijum služi kao aktivni redukcioni agens u proizvodnji nekih retkih metala (Ti, Zr, Ta) metalotermnim metodama; u organskoj sintezi - u reakcijama redukcije, kondenzacije, polimerizacije i dr.

Zbog visoke hemijske aktivnosti natrijuma, rukovanje sa njim zahteva oprez. Posebno je opasno ako voda dođe u kontakt sa natrijumom, što može dovesti do požara i eksplozije. Oči treba zaštititi zaštitnim naočalama, ruke debelim gumenim rukavicama; Kontakt natrijuma sa mokrom kožom ili odjećom može uzrokovati teške opekotine.

-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 natrija

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 je jedan od alkalnih metala. Tabela hemijskih elemenata prikazuje ga kao atom koji pripada trećem periodu i prvoj grupi.

Fizička svojstva

Ovaj dio će ispitati karakteristike natrijuma sa fizičke tačke gledišta. Za početak, u svom čistom obliku to je srebrnasta čvrsta masa metalnog sjaja i niske tvrdoće. Natrijum je toliko mekan da se lako može rezati nožem. Tačka topljenja ove supstance je prilično niska i iznosi sedamdeset devet stepeni Celzijusa. Atomska masa natrijuma je takođe mala, o tome ćemo kasnije. Gustina ovog metala je 0,97 g/cm 3 .

Hemijske karakteristike natrijuma

Ovaj element ima vrlo visoku aktivnost - sposoban je brzo i burno reagirati s mnogim drugim supstancama. Također, tabela kemijskih elemenata omogućava vam da odredite takvu vrijednost kao što je molarna masa - za natrijum je dvadeset tri. Jedan mol je količina supstance koja sadrži 6,02 x 10 na 23. stepen atoma (molekula, ako je supstanca složena). Poznavajući molarnu masu elementa, možete odrediti koliko će težiti određeni mol određene tvari. Na primjer, dva mola natrijuma su teška četrdeset šest grama. Kao što je gore spomenuto, ovaj metal je jedan od kemijski najaktivnijih, alkalni je, shodno tome, njegov oksid može formirati alkalije (jake baze).

Kako nastaju oksidi

Sve supstance u ovoj grupi, uključujući i natrijum, mogu se dobiti sagorevanjem izvornog materijala. Dakle, metal reagira s kisikom, što dovodi do stvaranja oksida. Na primjer, ako sagorimo četiri mola natrijuma, potrošit ćemo jedan mol kisika i dobiti dva mola oksida ovog metala. Formula natrijum oksida je Na 2 O. Jednačina reakcije izgleda ovako: 4Na + O 2 = 2Na 2 O. Ako u nastalu supstancu dodate vodu, formira se lužina - NaOH.

Uzimajući jedan mol oksida i jedan mol vode, dobijamo dva mola baze. Evo jednačine za ovu reakciju: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH. Dobivena tvar se također naziva natrijum hidroksid. To je zbog njegovih izraženih alkalnih svojstava i visoke hemijske aktivnosti. Kao i jake kiseline, kaustični natrijum aktivno reaguje sa solima niskoaktivnih metala, organskim jedinjenjima itd. Tokom interakcije sa solima dolazi do reakcije razmene - formiraju se nova so i nova baza. Otopina natrijum hidroksida može lako uništiti tkaninu, papir, kožu i nokte, pa je potrebno pridržavati se sigurnosnih pravila pri radu s njom. Koristi se u hemijskoj industriji kao katalizator, a takođe i u svakodnevnom životu kao sredstvo za otklanjanje problema začepljenih cevi.

Reakcije sa halogenima

To su jednostavne supstance koje se sastoje od hemijskih elemenata koji pripadaju sedmoj grupi periodnog sistema. Njihova lista uključuje fluor, jod, hlor, brom. Natrijum je sposoban da reaguje sa svim njima, formirajući jedinjenja kao što su natrijum hlorid/bromid/jodid/fluorid. Da biste izvršili reakciju, potrebno je uzeti dva mola dotičnog metala i dodati mu jedan mol fluora. Kao rezultat, dobijamo natrijum fluorid u količini od dva mola. Ovaj proces se može zapisati kao jednačina: Na + F 2 = 2NaF. Natrijum fluorid koji smo dobili koristimo u proizvodnji pasta za zube protiv karijesa, kao i deterdženata za razne površine. Slično, dodavanjem hlora možete dobiti (kuhinjsku so), natrijum jodid koji se koristi u proizvodnji metalhalogenih lampi, natrijum bromid, koji se koristi kao lek za neuroze, nesanicu, histeriju i druge poremećaje nervnog sistema.

Sa drugim jednostavnim supstancama

Moguće su i reakcije natrijuma sa fosforom, sumporom (sumpor) i ugljenikom (ugljik). Ova vrsta hemijske interakcije može se izvesti samo ako se stvore posebni uslovi u vidu visoke temperature. Tako dolazi do reakcije adicije. Uz njegovu pomoć možete dobiti supstance kao što su natrijum fosfid, natrijum sulfid, natrijum karbid.

Primjer je dodavanje atoma određenog metala atomima fosfora. Ako uzmete tri mola dotičnog metala i jedan mol druge komponente, a zatim ih zagrijete, dobijete jedan mol natrijum fosfida. Ova reakcija se može napisati u obliku sljedeće jednačine: 3Na + P = Na 3 P. Osim toga, natrijum može reagovati sa azotom kao i sa vodonikom. U prvom slučaju nastaje nitrid ovog metala, u drugom - hidrid. Primjeri uključuju sljedeće jednačine hemijskih reakcija: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + H2 = 2NaH. Prva interakcija zahtijeva električno pražnjenje, druga zahtijeva visoku temperaturu.

Reakcije sa kiselinama

Karakteristike natrijuma se ne završavaju jednostavnim. Ovaj metal takođe reaguje sa svim kiselinama. Kao rezultat takvih kemijskih interakcija, također nastaje vodonik. Na primjer, kada dotični metal reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom, nastaje kuhinjska so i vodik, koji isparava. Ova reakcija se može izraziti pomoću jednačine reakcije: Na + HCl = NaCl + H 2. Ova vrsta hemijske interakcije naziva se reakcija supstitucije. Koristeći ga, također možete dobiti soli kao što su fosfat, nitrat, nitrit, sulfat, sulfit i natrijum karbonat.

Interakcija sa solima

Natrijum reaguje sa solima svih metala osim kalijuma i kalcijuma (one su hemijski aktivnije od dotičnog elementa). U ovom slučaju, kao iu prethodnom, dolazi do supstitucijske reakcije. Atomi dotičnog metala zauzimaju mjesto atoma kemijski slabijeg metala. Tako miješanjem dva mola natrijuma i jednog mola magnezijum nitrata dobijamo dva mola, kao i čistog magnezijuma - jedan mol. Jednačina za ovu reakciju može se napisati na sljedeći način: 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg. Koristeći isti princip, mogu se dobiti mnoge druge natrijeve soli. Ova metoda se također može koristiti za dobivanje metala iz njihovih soli.

Šta se dešava ako natrijumu dodate vodu?

Ovo je možda jedna od najčešćih supstanci na planeti. I dotični metal je također sposoban ući u kemijsku interakciju s njim. U ovom slučaju nastaje kaustični natrij, ili natrijum hidroksid, o kojem je već bilo riječi.

Da biste izvršili takvu reakciju, trebat ćete uzeti dva mola natrijuma, dodati mu vodu, također u količini od dva mola, i kao rezultat dobijamo dva mola hidroksida i jedan mol vodika koji se oslobađa u u obliku gasa oštrog mirisa.

Natrijum i njegov uticaj na organizme

Nakon što smo ispitali ovaj metal sa hemijske tačke gledišta, pređimo na biološke karakteristike natrijuma. To je jedan od važnih mikroelemenata. Prije svega, to je jedna od komponenti životinjske ćelije. Ovdje obavlja važne funkcije: zajedno s kalijem podržava, sudjeluje u formiranju i širenju nervnih impulsa između stanica i neophodan je kemijski element za osmotske procese (koji je neophodan, na primjer, za funkcioniranje stanica bubrega). Osim toga, natrijum je odgovoran za ravnotežu vode i soli u ćeliji. Također, bez ovog kemijskog elementa nemoguć je transport glukoze kroz krv, koji je toliko potreban za funkcioniranje mozga. Ovaj metal takođe učestvuje u procesu mišićne kontrakcije.

Ovaj mikroelement nije potreban samo životinjama - natrij u tijelu biljaka također obavlja važne funkcije: sudjeluje u procesu fotosinteze, pomaže u transportu ugljikohidrata, a također je neophodan za prolaz organskih i anorganskih tvari kroz membrane.

Višak i nedostatak natrijuma

Prekomjerna konzumacija soli tokom dužeg vremenskog perioda može dovesti do povećanja nivoa ovog hemijskog elementa u tijelu. Simptomi viška natrijuma mogu uključivati ​​povišenu tjelesnu temperaturu, oticanje, povećanu nervnu ekscitabilnost i oštećenu funkciju bubrega. Ako se takvi simptomi pojave, potrebno je da iz prehrane izbacite kuhinjsku sol i hranu koja sadrži mnogo ovog metala (lista će biti navedena u nastavku), a zatim se odmah obratiti liječniku. Smanjen sadržaj natrijuma u tijelu također dovodi do neugodnih simptoma i disfunkcije organa. Ovaj hemijski element se može isprati dugotrajnim uzimanjem diuretika ili pijenjem samo pročišćene (destilovane) vode, uz pojačano znojenje i dehidraciju organizma. Simptomi nedostatka natrijuma su žeđ, suva koža i sluzokože, povraćanje i mučnina, slab apetit, oslabljena svijest i apatija, tahikardija i prestanak pravilne funkcije bubrega.

Hrana sa visokim sadržajem natrijuma

Kako biste izbjegli previsok ili prenizak sadržaj dotičnog kemijskog elementa u tijelu, morate znati koja hrana ga sadrži najviše. Prije svega, ovo je već spomenuta kuhinjska sol. Sastoji se od četrdeset posto natrijuma. Može biti i morska so. Osim toga, ovaj metal se nalazi u zrnu soje i soja sosu. Velike količine natrijuma nalaze se u morskim plodovima. To su morske alge, većina vrsta ribe, škampi, hobotnice, meso rakova, kavijar, rakovi itd. Sadržaj natrijuma u njima je zbog činjenice da ovi organizmi žive u slanoj sredini sa visokom koncentracijom soli raznih metala. za normalno funkcionisanje organizma.

Upotreba ovog metala i nekih njegovih spojeva

Upotreba natrijuma u industriji je veoma raznovrsna. Prije svega, ova supstanca se koristi u hemijskoj industriji. Ovdje je potrebno nabaviti supstance kao što su hidroksid dotičnog metala, njegov fluor, sulfati i nitrati. Osim toga, koristi se kao jak redukcijski agens za izolaciju čistih metala od njihovih soli. Za upotrebu u te svrhe postoji poseban tehnički natrijum. Njegova svojstva su zapisana u GOST 3273-75. Zbog gore navedenih snažnih redukcijskih svojstava, natrijum se široko koristi u metalurgiji.

Ovaj hemijski element nalazi svoju primenu i u farmaceutskoj industriji, gde je najčešće potreban za dobijanje njegovog bromida, koji je jedan od glavnih sastojaka mnogih sedativa i antidepresiva. Osim toga, natrijum se može koristiti u proizvodnji svjetiljki s plinskim pražnjenjem - to će biti izvori jarko žute svjetlosti. Hemijsko jedinjenje kao što je natrijev hlorat (NaClO 3) uništava mlade biljke, pa se koristi za njihovo uklanjanje sa željezničkih šina kako bi se spriječilo njihovo prerastanje. Natrijum cijanid se široko koristi u industriji iskopavanja zlata. Uz njegovu pomoć, ovaj metal se dobiva iz stijena.

Kako dobijate natrijum?

Najčešća metoda je reakcija karbonata dotičnog metala s ugljikom. Da biste to učinili, potrebno je zagrijati dvije navedene supstance na temperaturu od oko hiljadu stepeni Celzijusa. Kao rezultat, formiraju se dva hemijska jedinjenja: natrijum i dim. Kada jedan mol natrijevog karbonata reaguje sa dva mola ugljika, dobiju se dva mola željenog metala i tri mola ugljičnog monoksida. Jednačina za gornju reakciju može se napisati na sljedeći način: NaCO 3 + 2C = 2Na + 3CO. Na sličan način se ovaj hemijski element može dobiti iz njegovih drugih jedinjenja.

Kvalitativne reakcije

Prisutnost natrijuma+, kao i svih drugih kationa ili anjona, može se odrediti posebnim kemijskim manipulacijama. Kvalitativna reakcija na natrijum jon je sagorevanje - ako je prisutan, plamen će biti obojen žuto.

Gdje se u prirodi može naći dotični hemijski element?

Prvo, kao što je već spomenuto, to je jedna od komponenti i životinjskih i biljnih stanica. Također, njegova visoka koncentracija uočena je u morskoj vodi. Osim toga, natrijum je dio nekih minerala. Ovo je, na primjer, silvinit, njegova formula je NaCl. KCl, kao i karnalit, čija je formula KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Prvi od njih ima heterogenu strukturu sa naizmjeničnim raznobojnim dijelovima, a njegova boja može uključivati ​​narandžastu, ružičastu, plavu i crvenu. Ovaj mineral je potpuno rastvorljiv u vodi. Karnalit, u zavisnosti od mesta nastanka i nečistoća, takođe može imati različite boje. Može biti crvena, žuta, bijela, svijetloplava, a također i prozirna. Ima slab sjaj i svjetlosni zraci se jako lome u njemu. Ova dva minerala služe kao sirovine za proizvodnju metala koji su deo njihovog sastava: natrijuma, kalijuma, magnezijuma.

Naučnici vjeruju da je metal koji smo ispitali u ovom članku jedan od najčešćih u prirodi, jer čini dva i po posto u zemljinoj kori.

Natrijum i njegovi spojevi poznati su ljudima od davnina. Vjerovatno najpopularniji i najpoznatiji spoj je natrijum hlorid, poznatiji kao kuhinjska so. Kuhinjska sol je neophodna komponenta gotovo svakog jela. Prema naučnicima, ljudi su počeli da jedu kuhinjsku so pre nekoliko hiljada godina.

Još jedno popularno jedinjenje je natrijum karbonat. Natrijum karbonat je obična soda koja se prodaje u bilo kojoj prodavnici. Supstancu su ljudi također koristili od davnina kao deterdžent. Dakle, ljudi su svakodnevno bili izloženi natrijumu i njegovim spojevima desetinama i stotinama godina. Natrijum lako reaguje i sa metalnim i sa nemetalnim elementima, formirajući legure i jedinjenja koja se široko koriste u industriji. Pogledajmo pobliže svojstva i karakteristike ovog metala.

Karakteristike natrijuma

Fizička svojstva

Natrijum je mekan, duktilni metal koji se vrlo lako može rezati nožem. Ima srebrno-bijelu boju i karakterističan metalik sjaj. Metal dobro provodi toplotu i struju. Atomi natrija su povezani metalnom vezom.

Hemijska svojstva

Kada reagiraju s drugim kemijskim elementima, atomi natrija lako odustaju od valentnih elektrona. U ovom slučaju, atomi natrija se pretvaraju u ione s pozitivnim nabojem.

• Natrijum vrlo brzo oksidira na otvorenom. Zbog toga se metal obično skladišti u kerozinu.
• Kada se sagori u kiseoniku, formira jedinjenje natrijum peroksid (Na 2 O 2)
• Kada se zagreje, natrijum reaguje sa vodonikom da bi formirao hidrid (2NaH)
• Natrijum prilično lako reaguje sa nemetalima kao što su sumpor, porculan i drugi.
• Natrijum takođe može da reaguje sa metalima. Time se proizvode različite legure koje se široko koriste u proizvodnji i industriji.
• Natrijum burno reaguje sa vodom.

Pronalaženje natrijuma u prirodi

Natrijum je na sedmom mestu na listi najzastupljenijih elemenata na Zemlji. Natrijum je takođe peti najčešći metal. Među metalima, jedini metali koji se nalaze češće od natrijuma su aluminijum, gvožđe, kalcijum i magnezijum.

Natrijum se ne pojavljuje u prirodi u svom čistom obliku. Razlog tome je visoka hemijska aktivnost natrijuma. Element se u prirodi javlja kao hlorid, karbonat, nitrat, sulfat i druge soli.

Gdje se natrijum nalazi u prirodi?

Prvo, u zemljinoj kori je zabilježen prilično visok sadržaj natrijuma. Udio supstance je približno 2,6%.

Drugo, natrijum i njegova jedinjenja nalaze se u velikim količinama na mestima gde su drevna mora isparila.

Drugo mjesto gdje se akumuliraju natrijum i njegova jedinjenja su vode okeana. Naučnici su izračunali da je sva sol koja se nalazi u Svjetskom okeanu oko 19 miliona kubnih kilometara.

Natrijum se takođe nalazi u malim količinama u živim bićima. Istovremeno, sadržaj natrijuma u životinjama je nešto veći nego u biljkama. Joni natrija u živim organizmima obavljaju kritičnu funkciju: olakšavaju prijenos nervnih impulsa.

Primena natrijuma u industriji

Natrijum se široko koristi u mnogim industrijama: hemijskoj, metalurškoj, nuklearnoj, prehrambenoj, lakoj i drugim industrijama.

U hemijskoj industriji natrijum se koristi za proizvodnju raznih deterdženata i sredstava za čišćenje, đubriva i antiseptika.

U metalurgiji se natrijum koristi u procesu proizvodnje drugih supstanci kao što su torij, uranijum, titan, cirkonijum i druga jedinjenja. Natrijum u takvim reakcijama deluje kao redukciono sredstvo.

Natrijum se takođe široko koristi u nuklearnoj energiji. Natrijum i njegove legure se koriste kao rashladno sredstvo.

U lakoj industriji, natrijum se široko koristi za obradu kože.

Natrijum je bitan element u prehrambenoj industriji. Natrijum hlorid, poznatiji kao kuhinjska so, možda je najčešći dodatak hrani, bez kojeg se ne može pripremiti nijedno jelo.

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 radijacije.

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.