Što je karakteristično za natrij. Karakteristike natrija. Natrijeva formula. Znakovi viška natrija

Natron se izvorno zvao natrijev hidroksid. Godine 1807. Davy je elektrolizom blago navlaženih čvrstih lužina dobio slobodne metale - kalij i natrij, nazvavši ih kalijem i natrijem. Berzelius, a zatim i Hess u Rusiji predložili su naziv Natrij, koji se zadržao.

Boravak u prirodi, primanje:

Alkalijski metali se u prirodi ne nalaze u slobodnom obliku. Natrij je dio raznih spojeva. Najvažniji je spoj natrija s klorom NaCl, koji stvara naslage kamene soli (Donbas, Solikamsk, Sol-Iletsk i dr.). Natrijev klorid se također nalazi u morskoj vodi i slanim izvorima. Natrij je jedan od čestih elemenata. Sadržaj natrija u zemljinoj kori je 2,64%.
Proizvodi se elektrolizom rastaljenog natrijevog klorida ili natrijevog hidroksida. Također se koristi redukcija njegovih oksida, klorida i karbonata s aluminijem, silicijem, kalcijem i magnezijem kada se zagrijavaju u vakuumu.

Fizička svojstva:

Natrij je metal srebrnastobijele boje, gustoće mu je 0,97 g/cm3, vrlo mekan, lako se reže nožem. Između atoma postoji metalna veza. Tvar s takvom vezom karakterizira metalni sjaj, duktilnost, mekoća, dobra električna vodljivost i toplinska vodljivost.

Kemijska svojstva:

Tijekom kemijske interakcije, atom natrija lako odustaje od valentnih elektrona, postajući pozitivno nabijen ion. Na zraku brzo oksidira, pa se skladišti pod slojem kerozina.
Kada izgara u višku kisika, nastaje natrijev peroksid, Na 2 O 2
S vodikom pri zagrijavanju stvara hidrid Na + H 2 = 2NaH
Lako stupa u interakciju s mnogim nemetalima - halogenima, sumporom, fosforom itd.
Burno reagira s vodom: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Najvažnije veze:

Natrijev oksid, Na 2 O (bezbojan), reagira s vodenom parom i ugljikovim dioksidom, pa ga je bolje čuvati u bezvodnom benzenu.
Kada natrij reagira izravno s kisikom, dobiva se smjesa natrijeva oksida i natrijeva peroksida. Za dobivanje čistog oksida možete koristiti reakciju: Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
Natrijev peroksid, Na 2 O 2 (žuto) kristalna tvar s ionskom rešetkom, stupa u interakciju s vlažnim ugljikovim dioksidom u zraku, oslobađajući kisik: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Natrijev hidroksid, NaOH je kristalna bijela tvar, relativno topljiva i vrlo toplinski stabilna. Zagrijavanjem isparava bez gubitka vode. Dobro se otapa u vodi i alkoholima.
Natrijevi halogenidi, bezbojne kristalne tvari, visoko topljive u vodi, s izuzetkom NaF. Karakteriziraju ih restorativna svojstva.
Natrijev sulfid, - Na 2 S. Bezbojna kristalna tvar s ionskom rešetkom. Vrlo je topiv u vodi i jako je redukcijsko sredstvo.
Soli, sve soli su visoko topljive i jaki su elektroliti.
Natrijev hidrid, NaH je bezbojna kristalna tvar s kristalnom rešetkom tipa NaCl, anion je H - . Pripravlja se propuštanjem vodika preko rastaljenog metala. Podložan toplinskoj disocijaciji bez topljenja, lako se razgrađuje vodom:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

Primjena:

Natrijevi spojevi najvažniji su sastojci kemijske proizvodnje. Koristi se u proizvodnji sapuna, stakla i kućanskih kemikalija.
Natrij je važan za većinu oblika života, uključujući i ljude. U živim organizmima ioni natrija zajedno s ionima kalija djeluju kao prijenosnici živčanih impulsa. Također, njegovi ioni imaju važnu ulogu u održavanju vodnog režima organizma.

Bondareva Marija Aleksandrovna
Državno sveučilište HF Tyumen, 561 grupa.

Izvori: G.P. Khomchenko "Priručnik o kemiji za one koji upisuju sveučilišta"
"Anorganska kemija u dijagramima i tablicama"

-element glavna podskupina prve skupine, treće periode periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, s atomskim brojem 11. Označava se simbolom Na (lat. Natrium). Jednostavna tvar natrij (CAS broj: 7440-23-5) je meki alkalni metal srebrnastobijele boje.

Povijest i porijeklo imena

Dijagram atoma natrija

Natrij (ili bolje rečeno njegovi spojevi) koristi se od davnina. Na primjer, soda (natron), prirodno pronađena u vodama soda jezera u Egiptu. Stari Egipćani koristili su prirodnu sodu za balzamiranje, izbjeljivanje platna, kuhanje hrane te izradu boja i glazura. Plinije Stariji piše da je u delti Nila soda (sadržala je dovoljan udio nečistoća) izolirana iz riječne vode. U prodaju je išao u obliku velikih komada, obojen sivom ili čak crnom bojom zbog primjesa ugljena.

Natrij je prvi dobio engleski kemičar Humphry Davy 1807. elektrolizom krutog NaOH.

Naziv "natrij" dolazi iz arapskog jezika natrun na grčkom - nitron i izvorno se odnosilo na prirodnu sodu. Sam element prije se zvao natrij.

Priznanica

Prvi način proizvodnje natrija bila je reakcija redukcije natrijev karbonat ugljena pri zagrijavanju tijesne smjese ovih tvari u željeznoj posudi na 1000 °C:

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

Tada se pojavio još jedan način proizvodnje natrija - elektroliza rastaljenog natrijevog hidroksida ili natrijevog klorida.

Fizička svojstva

Kvalitativno određivanje natrija pomoću plamena - svijetlo žuta boja spektra emisije “natrijeve D-linije”, dublet 588,9950 i 589,5924 nm.

Natrij je srebrno-bijeli metal, u tankim slojevima s ljubičastom nijansom, plastičan, čak i mekan (lako se reže nožem), svježi rez natrija je sjajan. Vrijednosti električne i toplinske vodljivosti natrija su prilično visoke, gustoća je 0,96842 g/cm³ (pri 19,7° C), talište je 97,86° C, a vrelište 883,15° C.

Kemijska svojstva

Alkalijski metal koji lako oksidira na zraku. Za zaštitu od atmosferskog kisika metalni natrij pohranjuje se ispod sloja kerozin. Natrij je manje aktivan od litij, dakle sa dušik reagira samo pri zagrijavanju:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Kada postoji veliki višak kisika, nastaje natrijev peroksid

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Primjena

Metalni natrij naširoko se koristi u preparativnoj kemiji i industriji kao snažno redukcijsko sredstvo, uključujući i metalurgiju. Natrij se koristi u proizvodnji energetski visoko intenzivnih natrij-sumpornih baterija. Također se koristi u ispušnim ventilima kamiona kao hladnjak. Povremeno se metalni natrij koristi kao materijal za električne žice namijenjene prijenosu vrlo jakih struja.

U leguri s kalijem, kao i sa rubidij i cezij koristi se kao visoko učinkovito rashladno sredstvo. Konkretno, sastav legure je natrij 12%, kalij 47 %, cezij 41% ima rekordno nisko talište od -78 °C i predložen je kao radni fluid za ionske raketne motore i rashladno sredstvo za nuklearne elektrane.

Natrij se također koristi u visokotlačnim i niskotlačnim žaruljama za pražnjenje (HPLD i LPLD). NLVD žarulje tipa DNaT (Arc Sodium Tubular) imaju vrlo široku primjenu u uličnoj rasvjeti. Daju jarko žuto svjetlo. Životni vijek HPS žarulja je 12-24 tisuće sati. Stoga su plinskoizbojne žarulje 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 natrij koristi se u kvalitativnoj analizi organske tvari. Legura natrija i ispitivane tvari se neutralizira etanol, dodati nekoliko mililitara destilirane vode i podijeliti na 3 dijela, J. Lassaigneov test (1843.), usmjeren na određivanje dušika, sumpora i halogena (Beilsteinov test)

Natrijev klorid (kuhinjska sol) je najstarija korištena aroma i konzervans.
- Natrijev azid (Na 3 N) koristi se kao sredstvo za nitriranje u metalurgiji i u proizvodnji olovnog azida.
- Natrijev cijanid (NaCN) koristi se u hidrometalurškoj metodi ispiranja zlata iz stijena, kao i u nitrougljikovodici čelika te u galvanizaciji (posrebrivanju, pozlaćivanju).
- Natrijev klorat (NaClO 3) koristi se za uništavanje neželjenog raslinja na željezničkim tračnicama.

Biološka uloga

U tijelu se natrij uglavnom nalazi izvan stanica (oko 15 puta više nego u citoplazmi). Tu razliku održava natrij-kalijeva pumpa koja ispumpava natrij zarobljen unutar stanice.

Zajedno skalijnatrij obavlja sljedeće funkcije:
Stvaranje uvjeta za pojavu membranskog potencijala i mišićnih kontrakcija.
Održavanje osmotske koncentracije krvi.
Održavanje acidobazne ravnoteže.
Normalizacija ravnoteže vode.
Osiguravanje membranskog transporta.
Aktivacija mnogih enzima.

Natrij se nalazi u gotovo svim namirnicama, iako ga tijelo najviše dobiva iz kuhinjske soli. Apsorpcija se uglavnom odvija u želucu i tankom crijevu. Vitamin D poboljšava apsorpciju natrija, no pretjerano slana hrana i hrana bogata bjelančevinama ometaju normalnu apsorpciju. Količina natrija unesena hranom pokazuje sadržaj natrija u mokraći. Hrana bogata natrijem karakterizira ubrzano izlučivanje.

Nedostatak natrija kod osoba koje su na dijeti uravnotežena hrana ne javlja se kod ljudi, međutim, neki problemi mogu nastati kod vegetarijanske prehrane. Privremeni nedostatak može biti uzrokovan uporabom diuretika, proljevom, prekomjernim znojenjem ili prekomjernim unosom vode. Simptomi nedostatka natrija uključuju gubitak težine, povraćanje, plinove u probavnom traktu i smanjenu apsorpciju aminokiselina i monosaharida. Dugotrajni nedostatak uzrokuje grčeve mišića i neuralgiju.

Višak natrija 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.

Natrij je u svom čistom obliku dobio 1807. godine Humphry Davy, engleski kemičar koji je nedugo prije otkrio natrij. Davy je proveo proces elektrolize jednog od natrijevih spojeva - hidroksida, čijim je taljenjem dobio natrij. Čovječanstvo koristi natrijeve spojeve od davnina, soda prirodnog podrijetla korištena je još u starom Egiptu (kalorizator). Imenovao element natrij (natrij) , ponekad se upravo ovo ime može naći i sada. Uobičajeni naziv je natrij (od lat natrij- soda) predložio je Šveđanin Jens Berzelius.

Natrij je element skupine I od III treće periode periodnog sustava kemijskih elemenata D.I. Mendeljejev, ima atomski broj 11 i atomsku masu 22,99. Prihvaćena oznaka je Na(od latinskog natrij).

Biti u prirodi

Natrijevi spojevi nalaze se u zemljinoj kori i morskoj vodi kao nečistoća koja zbog djelovanja zračenja nastoji obojiti kamenu sol u plavo.

Natrij je mekan, savitljiv alkalni metal koji je srebrnobijele boje i sjajan kada se svježe reže (natrij je sasvim moguće rezati nožem). Kad se pritisne, pretvara se u prozirnu crvenu tvar, a na normalnim temperaturama kristalizira. U interakciji sa zrakom brzo oksidira, pa se natrij mora skladištiti ispod sloja kerozina.

Dnevna potreba za natrijem

Natrij je važan mikroelement za ljudsko tijelo; dnevna potreba za odrasle je 550 mg, za djecu i adolescente - 500-1300 mg. Tijekom trudnoće, dnevna norma natrija je 500 mg, au nekim slučajevima (pretjerano znojenje, dehidracija, uzimanje diuretika) treba povećati.

Natrij se nalazi u gotovo svim plodovima mora (rakovi, rakovi, hobotnice, lignje, dagnje, morske alge), ribi (inćuni, sardine, iverak, kokoš itd.), kokošjim jajima, žitaricama (heljda, riža, biserni ječam, zobene pahuljice, proso) ), mahunarke (grašak, grah), povrće (rajčica, celer, mrkva, kupus, cikla), mliječni proizvodi i mesni nusproizvodi.

Korisna svojstva natrija i njegov učinak na tijelo

Korisna svojstva natrija za tijelo su:

• Normalizacija metabolizma vode i soli;
• Aktivacija enzima sline i gušterače;
• Sudjelovanje u proizvodnji želučanog soka;
• Održavanje normalne acidobazne ravnoteže;
• Stvaranje funkcija živčanog i mišićnog sustava;
• Vazodilatacijski učinak;
• Održavanje osmotske koncentracije krvi.

Probavljivost natrija

Natrij se nalazi u gotovo svim namirnicama, iako ga tijelo najviše (oko 80%) prima iz. Apsorpcija se uglavnom odvija u želucu i tankom crijevu. poboljšava apsorpciju natrija, no pretjerano slana hrana i hrana bogata bjelančevinama ometaju normalnu apsorpciju.

Interakcija s drugima

Upotreba metalnog natrija je u kemijskoj i metalurškoj industriji, gdje djeluje kao snažno redukcijsko sredstvo. Natrijev klorid (kuhinjska sol) koriste svi stanovnici našeg planeta bez iznimke, najpoznatiji je aroma i najstariji konzervans.

Znakovi nedostatka natrija

Nedostatak natrija obično se javlja zbog pretjeranog znojenja – u vrućim klimatskim uvjetima ili tijekom tjelesne aktivnosti. Manjak natrija u organizmu karakteriziraju slabljenje pamćenja i gubitak apetita, vrtoglavica, umor, dehidracija, slabost mišića, a ponekad i grčevi, osip na koži, grčevi u želucu, mučnina i povraćanje.

Znakovi viška natrija

Prekomjerna količina natrija u tijelu se osjeća stalnom žeđi, oteklinama i alergijskim reakcijama.

Nakon svega ovoga, je li ikakvo čudo da proizvodnja natrija nastavlja rasti?

Našu priču o elementu br. 11 završavamo riječima Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva, napisanim prije mnogo godina, ali dvostruko istinitim za naše dane: „Proizvodnja metalnog natrija jedno je od najvažnijih otkrića u kemiji, ne samo zato što koncept jednostavnih tijela proširio se i postao točniji, ali posebno zato što natrij pokazuje kemijska svojstva koja su samo slabo izražena u drugim dobro poznatim metalima.”

Detaljan prikaz kemijskih svojstava natrija izostavljen je iz razloga što je ovo jedan od rijetkih dijelova kemije koji su dosta cjelovito prikazani u školskim udžbenicima.

• NATRIJ NA PODMORNICI. Na se tali na 98, ali vrije tek na 883°C. Posljedično, temperaturni raspon tekućeg stanja ovog elementa je prilično velik. Zbog toga se (a i zbog malog presjeka hvatanja neutrona) natrij počeo koristiti u nuklearnoj energetici kao rashladno sredstvo. Konkretno, američke nuklearne podmornice opremljene su elektranama s natrijevim krugovima. Toplina koja se stvara u reaktoru zagrijava tekući natrij koji cirkulira između reaktora i generatora pare. U generatoru pare natrij, kada se ohladi, isparava vodu, a nastali natrij pod visokim pritiskom okreće parnu turbinu. Za iste svrhe koristi se legura natrija i kalija.
• ANORGANSKA FOTOSINTEZA. Obično, kada se natrij oksidira, nastaje oksid sastava Na 2 O. Međutim, ako se natrij spali na suhom zraku na povišenoj temperaturi, tada umjesto oksida nastaje peroksid Na 2 O 2. Ova tvar lako odustaje od svog "dodatnog" atoma kisika i stoga ima snažna oksidacijska svojstva. Nekad se natrijev peroksid naširoko koristio za izbjeljivanje slamnatih šešira. Sada je udio slamnatih šešira u korištenju natrijevog peroksida zanemariv; njegove se glavne količine koriste za izbjeljivanje papira i za regeneraciju zraka u podmornicama. U interakciji natrijevog peroksida s ugljičnim dioksidom dolazi do procesa suprotnog disanju: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2, tj. vezanje ugljičnog dioksida i oslobađanje kisika. Baš kao zeleni list!
• NATRIJ I ZLATO. U vrijeme kada je broj 11 otkriven, alkemija više nije bila naklonjena, a ideja o pretvaranju natrija u zlato nije uzbudila umove prirodnih znanstvenika. Međutim, sada se puno natrija troši za dobivanje zlata. “Zlatna ruda” se tretira otopinom natrijevog cijanida (a dobiva se iz elementarnog natrija). U tom slučaju zlato se pretvara u topljivi kompleksni spoj, iz kojeg se izolira uz pomoć cinka. Rudari zlata su među glavnim potrošačima elementa br. 11. U industrijskim razmjerima, Na cijanid se proizvodi interakcijom natrija, amonijaka i koksa na temperaturi od oko 800°C.
• NATRIJSKA ŽICA. Električna vodljivost natrija je tri puta manja od bakra. Ali natrij je 9 puta lakši! Ispada da su natrijeve žice isplativije od bakrenih. Naravno, tanke žice se ne rade od natrija, ali je preporučljivo napraviti sabirnice za velike struje od natrija. Ove gume su čelične cijevi zavarene na krajevima i ispunjene natrijem iznutra. Takve gume su jeftinije od bakrenih.

• NATRIJ U VODI. Svaki školarac zna što se događa ako bacite komad natrija u vodu. Točnije, ne u vodu, nego u vodu, jer je natrij lakši od vode. Toplina koja se oslobađa kada natrij reagira s vodom dovoljna je da se natrij otopi. A sada natrijeva kugla trči kroz vodu, pokretana oslobođenim vodikom. Međutim, reakcija natrija s vodom nije samo opasna zabava; naprotiv, često je korisno. Natrij se koristi za pouzdano uklanjanje tragova vode iz transformatorskih ulja, alkohola, etera i drugih organskih tvari, a uz pomoć natrijevog amalgama (tj. slitine natrija sa živom) može se brzo odrediti sadržaj vlage u mnogim spojevima. Amalgam s vodom reagira mnogo mirnije od samog natrija. Za određivanje sadržaja vlage, određena količina natrijevog amalgama dodaje se uzorku organske tvari i sadržaj vlage se određuje volumenom oslobođenog vodika.
• NATRIJ POJAS ZEMLJE. Sasvim je prirodno da se Na na Zemlji nikada ne nalazi u slobodnom stanju - ovaj metal je previše aktivan. Ali u gornjim slojevima atmosfere - na visini od oko 80 km - otkriven je sloj atomskog natrija. Na ovoj visini praktički nema kisika, vodene pare ili bilo čega s čime bi natrij reagirao. Natrij je također otkriven u međuzvjezdanom prostoru pomoću spektralnih metoda.
• IZOTOPI NATRIJA. Prirodni natrij sastoji se od samo jednog izotopa s masenim brojem 23. Poznato je 13 radioaktivnih izotopa ovog elementa, od kojih su dva od značajnog znanstvenog interesa. Natrij-22, kada se raspada, emitira pozitrone - pozitivno nabijene čestice čija je masa jednaka masi elektrona. Ovaj izotop s vremenom poluraspada od 2,58 godina koristi se kao izvor pozitrona. A izotop natrij-24 (vrijeme poluraspada mu je oko 15 sati) koristi se u medicini za dijagnostiku i liječenje nekih oblika leukemije - ozbiljne bolesti krvi.

Kako dobivate natrij?

Moderni elektrolizer za proizvodnju natrija prilično je impresivna struktura koja izgleda poput peći. Ova "peć" izrađena je od vatrostalne opeke i izvana je okružena čeličnim kućištem. Grafitna anoda je umetnuta odozdo kroz dno elektrolizatora, okružena prstenastom mrežicom - dijafragmom. Ova mrežica sprječava prodiranje natrija u anodni prostor, gdje se oslobađa klor. Inače bi element br. 11 gorio u kloru. Uzgred, anoda je također u obliku prstena. Izrađen je od čelika. Obavezni pribor za elektrolizer su dva čepa. Jedan je postavljen iznad anode za skupljanje klora, drugi iznad katode za uklanjanje natrija.

Mješavina temeljito osušenog natrijevog klorida i kalcijevog klorida se puni u elektrolizer. Ova se smjesa topi na nižoj temperaturi nego čisti natrijev klorid. Elektroliza se obično provodi na temperaturi od oko 600°C.

Elektrode se napajaju istosmjernom strujom od oko 6 V; Na katodi se ispuštaju ioni Na + i oslobađa metalni natrij. Natrij ispliva i odnese se u posebnu zbirku (naravno, bez pristupa zraku). Na anodi se otpuštaju klorni neioni Cl - i oslobađa se plin klor - vrijedan nusproizvod proizvodnje natrija.

Tipično, elektrolizer radi pod opterećenjem od 25 - 30 tisuća A, dok se dnevno proizvodi 400 - 500 kg natrija i 600 - 700 kg klora.

“NAJMETALNIJI METAL.” Ovo se ponekad naziva natrij. Ovo nije posve pošteno: u periodnom sustavu metalna svojstva se povećavaju kako se krećete s desna na lijevo i odozgo prema dolje. Dakle, analozi natrija u skupini - francij, rubidij, cezij, kalij - imaju izraženija metalna svojstva od natrija. (Naravno, mislimo samo na kemijska svojstva.) Ali natrij također ima cijeli niz "metalnih" kemijskih svojstava. Lako predaje svoje valentne elektrone (jedan po atomu), uvijek pokazuje valenciju 1+ i ima izražena redukcijska svojstva. Natrijev hidroksid NaOH je jaka lužina. Sve se to objašnjava strukturom atoma natrija, na čijoj se vanjskoj ljusci nalazi jedan elektron, a atom se lako može rastati s njim.

Je li natrij metal ili nemetal? Pogrešno je vjerovati da je druga opcija. Natrij je mekani, srebrnastobijeli metal koji se u periodnom sustavu pojavljuje pod atomskim brojem 11.

Štoviše, on (odnosno njegovi spojevi) poznat je od davnina! Čak i Biblija spominje natrij kao sastojak sredstava za čišćenje. No, ovo je povijesna bilješka, iako zanimljiva. Sada je vrijedno razgovarati o značajkama ovog elementa i njegovim drugim karakteristikama.

Fizička svojstva

Dakle, odgovor na pitanje "Je li natrij metal ili nemetal?" vrlo jasno. Čak i samo gledajući ovu tvar, možete razumjeti sve. Očito je da Koji, inače, iako ima srebrno-bijelu boju, ima ljubičastu nijansu u tankim slojevima.

Ovo je vrlo plastična tvar. Meki metali su oni koji se mogu kovati bez puno napora, a također ih karakterizira duktilnost i topljivost. Ali u odnosu na natrij, ova se riječ može primijeniti u doslovnom smislu. Reže se nožem bez napora. Usput, svježi rez jako sjaji. Ostala svojstva uključuju:

• Gustoća. U normalnim uvjetima - 0,971 g/cm³.
• Talište je 97,81 °C, a vrelište 882,95 °C.
• Molarni toplinski kapacitet - 28,23 J/(K.mol).
• Specifična toplina taljenja je 2,64 kJ/mol, a specifična toplina isparavanja 97,9 kJ/mol.
• Molarni volumen - 23,7 cm³/mol.

Vrijedno je napomenuti da pod pritiskom natrij (Na) postaje crven i proziran. U tom je stanju ovaj metal vrlo sličan rubinu.

Ako ga stavite na sobnu temperaturu, stvara kristale kubične simetrije. Međutim, spuštanjem na −268 °C možete vidjeti kako se metal pretvara u heksagonalnu fazu. Da biste razumjeli o čemu govorimo, samo se sjetite grafita. Ovo je glavni primjer šesterokutnog kristala.

Oksidacija i izgaranje

Sada možemo prijeći na kemijska svojstva natrija (Na). Ovaj alkalni metal, kada je izložen zraku, lako oksidira. Kao rezultat nastaje natrijev oksid (Na 2 O). Izgleda kao bezbojni kubični kristali. Ovo je binarna anorganska tvar koja stvara sol koja se koristi kao reagens u procesu sinteze. Koristi se za proizvodnju natrijevog hidroksida i drugih spojeva.

Stoga se metal radi zaštite od izlaganja kisiku pohranjuje u kerozinu.

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

Reakcije s vodom

Srebrno-bijeli meki metal natrij također uspješno komunicira s H2O. Reakcija s vodom je vrlo burna. Mali komadić natrija stavljen u ovu tekućinu ispliva na površinu i počne se topiti zbog stvorene topline. Kao rezultat toga, pretvara se u bijelu kuglu koja se brzo kreće duž površine vode u različitim smjerovima.

Ova vrlo spektakularna reakcija popraćena je oslobađanjem vodika. Prilikom izvođenja takvog pokusa morate biti oprezni jer se može zapaliti. A sve se događa prema sljedećoj jednadžbi: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

Interakcije s nemetalima

Natrij je metal, može se nazvati i jakim redukcijskim sredstvom, što i jest. Međutim, kao i druge alkalne tvari. Stoga snažno reagira s mnogim nemetalima osim ugljika, joda i plemenitih plinova, koji uključuju radioaktivni radon, kripton, neon, ksenon, argon i helij. Takve reakcije izgledaju ovako: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Ili evo još jednog primjera: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

Vrijedno je napomenuti da je natrij aktivniji od litija. U principu, može reagirati s dušikom, ali vrlo slabo (u tinjajućem pražnjenju). Kao rezultat ove interakcije nastaje nestabilna tvar nazvana natrijev nitrid. To su tamno sivi kristali koji reagiraju s vodom i zagrijavanjem se raspadaju. Nastaju prema jednadžbi: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Reakcije s kiselinama

Također ih treba navesti, govoreći o kemijskim karakteristikama natrija. Ova tvar reagira s razrijeđenim kiselinama poput običnog metala. To izgleda ovako: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

Natrij različito komunicira s koncentriranim tvarima koje karakteriziraju oksidativne reakcije; takve reakcije popraćene su oslobađanjem produkata redukcije. Evo primjera formule: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

Također je vrijedno napomenuti da se alkalijski metal natrij lako otapa u tekućem amonijaku (NH 3), čija je 10% otopina svima dobro poznata kao amonijak. Jednadžba 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.

Ostale veze

Kada nabrajamo glavna svojstva natrija, također je vrijedno spomenuti da može djelovati u interakciji sa živom, jedinstvenim elementom koji je u normalnim uvjetima bijelo-srebrna teška tekućina, a metal.

Kao rezultat ove reakcije nastaje legura. Točan naziv mu je natrijev amalgam. Ova tvar se koristi kao redukcijsko sredstvo, njegova svojstva su mekša od čistog metala. Ako ga zagrijete s kalijem, dobit ćete tekuću slitinu.

Ovaj se metal također može otopiti u tzv. krunskim eterima - makroheterocikličkim spojevima, ali samo u prisutnosti organskih otapala. Kao rezultat te reakcije nastaje alkalid (sol, jako redukcijsko sredstvo) ili elektrid (plavo otapalo).

Također je nemoguće ne spomenuti da alkil halogenidi, koji su halogen-ugljične tvari, s viškom natrija daju organonatrijeve spojeve. Na zraku se obično spontano zapale. I u vodi eksplodiraju.

Primjena

Svojstva i karakteristike natrija omogućuju njegovu široku primjenu u industriji, metalurgiji i preparativnoj kemiji kao snažno redukcijsko sredstvo. Osim toga, ova tvar je uključena:

• U sušenju organskih otapala.
• U proizvodnji sumpor-natrijevih baterija.
• U ispušnim ventilima motora kamiona. Igra ulogu tekućeg hladnjaka.
• U proizvodnji električnih žica koje su dizajnirane za velike struje.
• U legurama s cezijem, rubidijem i kalijem. Zajedno s tim tvarima, natrij tvori visoko učinkovitu rashladnu tekućinu, koja se, usput, koristi za brze neutrone u nuklearnim reaktorima.
• U plinskim žaruljama.

A ovo su samo neka od područja njegove primjene. Ali najčešća tvar na svijetu je natrijev klorid. Ima je gotovo u svakom domu, jer je kuhinjska sol.

Također je nemoguće ne spomenuti da se zemljina kora sastoji od 2,6% natrija. I općenito, nalazi se na 7. mjestu na ljestvici najčešćih elemenata u prirodi i na 5. mjestu na listi najčešćih metala. Natrij je nemoguće pronaći u prirodi u čistom obliku, jer je kemijski aktivan, ali ga ima u ogromnim količinama u obliku sulfata, karbonata, nitrata i klorida.

Biološka uloga

Dakle, sve osnove o temi "Je li natrij metal ili nemetal?" rečeno je. Na kraju, nekoliko riječi o biološkoj ulozi ove tvari.

Natrij je sastavni dio svakog živog organizma. Čovjek nije iznimka. Evo njegovih uloga:

• Održava osmotski tlak.
• Prenosi ugljikov dioksid.
• Normalizira ravnotežu vode.
• Promiče transport glukoze, aminokiselina, aniona kroz stanične membrane.
• Njegova izmjena s ionima kalija utječe na stvaranje akcijskog potencijala.
• Pozitivno utječe na metabolizam proteina.
• Sudjeluje u procesu hidratacije.

Natrij je uključen u gotovo sve proizvode. Ali njeni glavni izvori su sol i soda bikarbona. Vitamin D poboljšava apsorpciju ove tvari.

Nedostatak natrija se ne javlja, ali se tijekom posta mogu pojaviti problemi povezani s unosom nedovoljnih količina. To je prepuno gubitka težine, povraćanja, poremećene apsorpcije monosaharida i stvaranja plinova u gastrointestinalnom traktu. U posebno teškim slučajevima dolazi do neuralgije i konvulzija. Stoga je bolje ne podvrgavati svoje tijelo teškom gladovanju.