Mi jellemző a nátriumra. A nátrium jellemzői. Nátrium képlet. A túlzott nátrium jelei

A Natront eredetileg nátrium-hidroxidnak hívták. 1807-ben Davy enyhén megnedvesített szilárd lúgok elektrolízisével szabad fémeket - káliumot és nátriumot - nyert, ezeket káliumnak és nátriumnak nevezte. Berzelius, majd Oroszországban Hess javasolta a Natrium nevet, ami megragadt.

A természetben lenni, megkapni:

Az alkálifémek nem találhatók szabad formában a természetben. A nátrium különféle vegyületek része. A legfontosabb a nátrium klóros NaCl vegyülete, amely kősólerakódásokat képez (Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk stb.). A nátrium-klorid a tengervízben és a sós forrásokban is megtalálható. A nátrium az egyik gyakori elem. A földkéreg nátriumtartalma 2,64%.
Megolvadt nátrium-klorid vagy nátrium-hidroxid elektrolízisével állítják elő. Alkalmazzák oxidjainak, kloridjainak és karbonátjainak alumíniummal, szilíciummal, kalciummal és magnéziummal történő redukálását is vákuumban hevítve.

Fizikai tulajdonságok:

A nátrium ezüstfehér fém, sűrűsége 0,97 g/cm3, nagyon puha, késsel könnyen vágható. Az atomok között fémes kötés van. Az ilyen kötéssel rendelkező anyagot fémes csillogás, hajlékonyság, lágyság, jó elektromos vezetőképesség és hővezető képesség jellemzi.

Kémiai tulajdonságok:

Kémiai kölcsönhatás során a nátriumatom könnyen feladja a vegyértékelektronokat, pozitív töltésű ionná válik. Levegőn gyorsan oxidálódik, ezért kerozinréteg alatt tárolják.
Ha felesleges oxigénben égetik el, nátrium-peroxid, Na 2 O 2 képződik
Hidrogénnel hevítve Na + H 2 = 2NaH hidrid keletkezik
Könnyen kölcsönhatásba lép számos nemfémmel - halogénekkel, kénnel, foszforral stb.
Hevesen reagál vízzel: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

A legfontosabb kapcsolatok:

Nátrium-oxid, Na 2 O (színtelen), vízgőzzel és szén-dioxiddal reagál, ezért érdemesebb vízmentes benzolban tárolni.
Amikor a nátrium közvetlenül reagál oxigénnel, nátrium-oxid és nátrium-peroxid keveréke keletkezik. A tiszta oxid előállításához használhatja a következő reakciót: Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
Nátrium-peroxid, Na 2 O 2 (sárga) kristályos anyag ionrácstal, kölcsönhatásba lép a levegőben lévő nedves szén-dioxiddal, oxigént szabadít fel: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Nátrium-hidroxid, A NaOH egy kristályos fehér anyag, viszonylag olvad és nagyon termikusan stabil. Melegítéskor vízveszteség nélkül elpárolog. Jól oldódik vízben és alkoholokban.
Nátrium-halogenidek, színtelen kristályos anyagok, vízben jól oldódnak, a NaF kivételével. Helyreállító tulajdonságok jellemzik őket.
Nátrium-szulfid, - Na 2 S. Színtelen kristályos anyag ionrácstal. Vízben jól oldódik és erős redukálószer.
Sók, minden só jól oldódik és erős elektrolit.
Nátrium-hidrid, a NaH színtelen kristályos anyag, NaCl típusú kristályrácstal, az anion H - . Hidrogén olvadt fémen való átvezetésével készült. Olvadás nélkül termikus disszociációnak kitéve, víz hatására könnyen lebomlik:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

Alkalmazás:

A nátriumvegyületek a vegyi termelés legfontosabb összetevői. Szappankészítésben, üveggyártásban és háztartási vegyszerekben használják.
A nátrium fontos a legtöbb életforma számára, beleértve az embert is. Az élő szervezetekben a nátriumionok a káliumionokkal együtt idegimpulzus-továbbítóként működnek. Ezenkívül ionjai fontos szerepet játszanak a test vízrendszerének fenntartásában.

Bondareva Mária Alekszandrovna
HF Tyumen Állami Egyetem, 561 csoport.

Források: G.P. Khomchenko "Kézikönyv a kémiáról azoknak, akik egyetemre lépnek"
"Szervetlen kémia diagramokban és táblázatokban"

-elem az első csoport fő alcsoportja, D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periodikus rendszerének harmadik periódusa, 11-es rendszámmal. Na (lat. Natrium) szimbólummal jelölve. A nátrium egyszerű anyag (CAS-szám: 7440-23-5) ezüstfehér színű lágy alkálifém.

A név története és eredete

Nátriumatom diagram

A nátriumot (vagy inkább vegyületeit) ősidők óta használják. Például a szóda (nátron), amely természetesen megtalálható az egyiptomi szódatavak vizében. Az ókori egyiptomiak a természetes szódát balzsamozásra, vászonfehérítésre, ételek főzésére, valamint festékek és mázak készítésére használták. Idősebb Plinius azt írja, hogy a Nílus-deltában a szódát (megfelelő arányban tartalmazott szennyeződéseket) izolálták a folyóvízből. Eladóvá vált nagy darabokban, a szénkeverék miatt szürkére vagy akár feketére színezve.

A nátriumot először Humphry Davy angol kémikus nyerte 1807-ben szilárd NaOH elektrolízisével.

A "nátrium" név az arabból származik natrun görögül - nitron és eredetileg a természetes szódára utalt. Magát az elemet korábban nátriumnak hívták.

Nyugta

A nátrium előállításának első módja a redukciós reakció volt nátrium-karbonát szén, ha ezen anyagok szoros keverékét vastartályban 1000°C-ra melegítjük:

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

Aztán megjelent egy másik nátrium-előállítási módszer - olvadt nátrium-hidroxid vagy nátrium-klorid elektrolízise.

Fizikai tulajdonságok

A nátrium minőségi meghatározása láng segítségével - a „nátrium D-vonal” emissziós spektrumának élénksárga színe, dublett 588,9950 és 589,5924 nm.

A nátrium ezüstös-fehér fém, vékony rétegben lila árnyalatú, műanyag, még puha (késsel könnyen vágható), a nátrium friss vágása fényes. A nátrium elektromos és hővezető képessége meglehetősen magas, sűrűsége 0,96842 g/cm³ (19,7 °C-on), olvadáspontja 97,86 °C, forráspontja 883,15 °C.

Kémiai tulajdonságok

Levegőn könnyen oxidálódó alkálifém. A légköri oxigénnel szembeni védelem érdekében a fémes nátriumot egy réteg alatt tárolják kerozin. A nátrium kevésbé aktív, mint lítium, ezért azzal nitrogén csak melegítéskor reagál:

2Na + 3N 2 = 2NaN3

Ha nagy oxigénfelesleg van, nátrium-peroxid képződik

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Alkalmazás

A fémnátriumot széles körben használják a preparatív kémiában és az iparban erős redukálószerként, beleértve a kohászatot is. A nátriumot nagy energiaigényű nátrium-kén akkumulátorok gyártásához használják. Teherautó kipufogószelepeiben hűtőbordaként is használják. Alkalmanként fémnátriumot használnak az elektromos vezetékek anyagaként, amelyek nagyon nagy áramot hordoznak.

Káliumot tartalmazó ötvözetben, valamint azzal rubídium és cézium rendkívül hatékony hűtőfolyadékként használják. Különösen az ötvözet összetétele nátrium 12%, kálium 47 %, cézium 41%-ának rekordalacsony olvadáspontja –78 °C, és ionrakéta hajtóművek munkaközegének és atomerőművek hűtőközegének javasolták.

A nátriumot nagy- és kisnyomású kisülőlámpákban (HPLD és LPLD) is használják. A DNaT (Arc Sodium Tubular) típusú NLVD lámpákat nagyon széles körben használják közvilágításban. Élénk sárga fényt bocsátanak ki. A HPS lámpák élettartama 12-24 ezer óra. Ezért a HPS típusú gázkisüléses lámpák nélkülözhetetlenek városi, építészeti és ipari világításhoz. Vannak még DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) és DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury) lámpák.

A fémnátriumot szerves anyagok minőségi elemzésére használják. A nátrium és a vizsgált anyag ötvözetét semlegesítjük etanol, adjunk hozzá néhány milliliter desztillált vizet, és osszuk 3 részre, J. Lassaigne teszt (1843), a nitrogén, kén és halogének meghatározására irányul (Beilstein teszt)

A nátrium-klorid (étkezési só) a legrégebben használt ízesítő és tartósítószer.
- A nátrium-azidot (Na 3 N) nitridálószerként használják a kohászatban és az ólom-azid gyártásában.
- A nátrium-cianidot (NaCN) használják az arany kőzetekből történő kilúgozásának hidrometallurgiai módszerében, valamint acélok nitrokarburizálásában és galvanizálásában (ezüstözés, aranyozás).
- A nátrium-klorátot (NaClO 3) a vasúti sínek nem kívánt növényzetének elpusztítására használják.

Biológiai szerep

A szervezetben a nátrium többnyire a sejteken kívül található (körülbelül 15-ször több, mint a citoplazmában). Ezt a különbséget a nátrium-kálium pumpa tartja fenn, amely kiszivattyúzza a sejtben rekedt nátriumot.

EgyüttkáliumA nátrium a következő funkciókat látja el:
Feltételek megteremtése a membránpotenciál és az izomösszehúzódások előfordulásához.
A vér ozmotikus koncentrációjának fenntartása.
A sav-bázis egyensúly fenntartása.
A vízháztartás normalizálása.
A membrántranszport biztosítása.
Számos enzim aktiválása.

A nátrium szinte minden élelmiszerben megtalálható, bár a szervezet a legtöbbet konyhasóból kapja. A felszívódás főként a gyomorban és a vékonybélben történik. A D-vitamin javítja a nátrium felszívódását, azonban a túlzottan sós ételek és a fehérjében gazdag ételek zavarják a normál felszívódást. Az élelmiszerből felvett nátrium mennyisége a vizelet nátriumtartalmát mutatja. A nátriumban gazdag ételeket a felgyorsult kiválasztódás jellemzi.

Nátriumhiány a diétázóban kiegyensúlyozott táplálék emberben nem fordul elő, azonban néhány probléma felmerülhet a vegetáriánus étrenddel. Az átmeneti hiányt diuretikumok használata, hasmenés, túlzott izzadás vagy túlzott vízfogyasztás okozhatja. A nátriumhiány tünetei közé tartozik a súlycsökkenés, hányás, gázképződés a gyomor-bél traktusban és a felszívódás csökkenése aminosavak és monoszacharidok. A hosszú távú hiány izomgörcsöket és neuralgiát okoz.

A túlzott nátrium a lábak és az arc duzzadását, valamint a vizelettel való fokozott kálium kiválasztását okozza. A vesék által feldolgozható só maximális mennyisége körülbelül 20-30 gramm, minden nagyobb mennyiség életveszélyes.

A nátriumot tiszta formájában 1807-ben szerezte Humphry Davy, egy angol kémikus, aki nem sokkal korábban fedezte fel a nátriumot. Davy elvégezte az egyik nátriumvegyület - a hidroxid - elektrolízisét, amelynek megolvasztásával nátriumot kapott. Az emberiség ősidők óta használ nátriumvegyületeket, a természetes eredetű szódát már az ókori Egyiptomban használták (kalorizátor). Elnevezték az elemet nátrium (nátrium) , néha ez a név még most is megtalálható. A szokásos név nátrium (a latin nátrium- szóda) javasolta a svéd Jens Berzelius.

A nátrium a D.I. kémiai elemek periódusos rendszerének harmadik periódusának III. csoportjának egyik eleme. Mengyelejev rendszáma 11, atomtömege 22,99. Az elfogadott megnevezés az Na(latinból nátrium).

A természetben lenni

A nátriumvegyületek a földkéregben és a tengervízben találhatók szennyeződésként, amely a sugárzás hatására hajlamos a kősó kékre színezni.

A nátrium egy lágy, képlékeny alkálifém, amely ezüstfehér színű és frissen vágva fényes (a nátriumot késsel is le lehet vágni). Nyomás hatására átlátszó vörös anyaggá alakul, normál hőmérsékleten kristályosodik. Levegővel való kölcsönhatáskor gyorsan oxidálódik, ezért a nátriumot kerozinréteg alatt kell tárolni.

Napi nátriumszükséglet

A nátrium az emberi szervezet számára fontos mikroelem, a napi szükséglet felnőtteknél 550 mg, gyermekeknél és serdülőknél 500-1300 mg. Terhesség alatt a nátriumnorma naponta 500 mg, és bizonyos esetekben (túlzott izzadás, kiszáradás, diuretikumok szedése) növelni kell.

A nátrium szinte minden tenger gyümölcsében megtalálható (rák, rákok, polip, tintahal, kagyló, hínár), halban (szardella, szardínia, lepényhal, szag stb.), csirke tojásban, gabonafélékben (hajdina, rizs, árpa, zabpehely, köles) ), hüvelyesek (borsó, bab), zöldségek (paradicsom, zeller, sárgarépa, káposzta, cékla), tejtermékek és hús melléktermékek.

A nátrium jótékony tulajdonságai és hatása a szervezetre

A nátrium jótékony tulajdonságai a szervezet számára:

• A víz-só anyagcsere normalizálása;
• A nyál és a hasnyálmirigy enzimeinek aktiválása;
• Részvétel a gyomornedv előállításában;
• A normál sav-bázis egyensúly fenntartása;
• Az ideg- és izomrendszer funkcióinak generálása;
• értágító hatás;
• A vér ozmotikus koncentrációjának fenntartása.

A nátrium emészthetősége

A nátrium szinte minden élelmiszerben megtalálható, bár a szervezet a legtöbbet (kb. 80%-át) onnan kapja. A felszívódás főként a gyomorban és a vékonybélben történik. javítja a nátrium felszívódását, azonban a túlzottan sós ételek és a fehérjékben gazdag ételek zavarják a normál felszívódást.

Interakció másokkal

A fémnátriumot a vegyiparban és a kohászati ​​iparban használják, ahol erős redukálószerként működik. A nátrium-kloridot (étkezési sót) bolygónk minden lakója kivétel nélkül használja, ez a leghíresebb ízesítő és a legrégebbi tartósítószer.

A nátriumhiány jelei

A nátriumhiány általában a túlzott izzadás miatt jelentkezik – forró éghajlaton vagy fizikai aktivitás közben. A szervezet nátriumhiányát memóriazavar és étvágytalanság, szédülés, fáradtság, kiszáradás, izomgyengeség, néha görcsök, bőrkiütések, gyomorgörcsök, hányinger és hányás jellemzi.

A túlzott nátrium jelei

A túlzott mennyiségű nátrium a szervezetben állandó szomjúsággal, duzzanatokkal és allergiás reakciókkal érezteti magát.

Ezek után nem csoda, hogy a nátriumtermelés tovább növekszik?

A 11-es számú elemről szóló történetünket Dmitrij Ivanovics Mengyelejev sok évvel ezelőtt írt, de napjainkra kétszeresen igaz szavaival zárjuk: „A fémes nátrium előállítása a kémia egyik legfontosabb felfedezése, nem csak azért, mert rajta keresztül az egyszerű testek fogalma kibővült és helyesebb lett, de különösen azért, mert a nátrium olyan kémiai tulajdonságokat mutat, amelyek más jól ismert fémekben csak gyengén fejeződnek ki.

A nátrium kémiai tulajdonságainak részletes ismertetése elmarad, mert ez azon kevés kémia részek egyike, amelyeket az iskolai tankönyvek teljesen bemutatnak.

• NÁTRIUM A TENGERALATTJÁRÓN. A Na 98 °C-on olvad, de csak 883 °C-on forr. Következésképpen ennek az elemnek a folyékony állapotának hőmérsékleti tartománya meglehetősen nagy. Ezért (és a kis neutronbefogási keresztmetszet miatt is) a nátriumot az atomenergiában kezdték használni hűtőközegként. Különösen az amerikai nukleáris tengeralattjárók vannak felszerelve nátriumáramkörrel rendelkező erőművekkel. A reaktorban keletkező hő felmelegíti a folyékony nátriumot, amely a reaktor és a gőzfejlesztő között kering. A gőzfejlesztőben a nátrium lehűtve elpárologtatja a vizet, a keletkező nagynyomású nátrium pedig forgatja a gőzturbinát. Ugyanebből a célból nátrium-káliumötvözetet használnak.
• SZERVETLEN FOTÓSZINTÉZIS. A nátrium oxidációja során általában Na 2 O összetételű oxid képződik, azonban ha a nátriumot száraz levegőn égetik el emelt hőmérsékleten, akkor az oxid helyett Na 2 O 2 peroxid képződik. Ez az anyag könnyen feladja „extra” oxigénatomját, ezért erős oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik. Egy időben a nátrium-peroxidot széles körben használták a szalmakalapok fehérítésére. Most a szalmakalapok aránya a nátrium-peroxid felhasználásában elhanyagolható; fő mennyiségét papír fehérítésére és tengeralattjárók levegő regenerálására használják fel. Amikor a nátrium-peroxid kölcsönhatásba lép a szén-dioxiddal, a légzéssel ellentétes folyamat megy végbe: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2, azaz a szén-dioxid megköt, és oxigén szabadul fel. Akár egy zöld levél!
• NÁTRIUM ÉS ARANY. Mire a 11. számút felfedezték, az alkímia már nem támogatta, és a nátrium arannyá alakításának gondolata nem izgatta fel a természettudósok elméjét. Most azonban sok nátriumot fogyasztanak az arany megszerzéséhez. Az „aranyércet” nátrium-cianid oldattal kezelik (és elemi nátriumból nyerik). Ebben az esetben az aranyat oldható komplex vegyületté alakítják, amelyből cink segítségével izolálják. Az aranybányászok a 11. számú elem fő fogyasztói közé tartoznak. Ipari méretekben a nátrium-cianidot nátrium, ammónia és koksz kölcsönhatásával állítják elő, körülbelül 800 °C hőmérsékleten.
• NÁTRIUM DRÓT. A nátrium elektromos vezetőképessége háromszor kisebb, mint a rézé. De a nátrium 9-szer könnyebb! Kiderült, hogy a nátriumhuzalok jövedelmezőbbek, mint a rézhuzalok. Természetesen a vékony vezetékek nem nátriumból készülnek, de célszerű nátriumból készíteni a nagyáramú gyűjtősíneket. Ezek a gumiabroncsok acélcsövek, amelyek a végén hegesztettek, és belül nátriummal vannak feltöltve. Az ilyen gumiabroncsok olcsóbbak, mint a réz.

• NÁTRIUM VÍZBEN. Minden iskolás tudja, mi történik, ha vízbe dob egy darab nátriumot. Pontosabban nem vízbe, hanem vízbe, mert a nátrium könnyebb, mint a víz. A nátrium vízzel való reakciója során felszabaduló hő elegendő a nátrium megolvadásához. És most egy nátriumgolyó fut át ​​a vízen, a felszabaduló hidrogén hajtja. A nátrium és a víz reakciója azonban nemcsak veszélyes mulatság; éppen ellenkezőleg, gyakran hasznos. A nátriumot a víznyomok megbízható eltávolítására használják transzformátorolajokból, alkoholokból, éterekből és más szerves anyagokból, és nátrium-amalgám (azaz nátrium higannyal alkotott ötvözete) segítségével gyorsan meghatározható számos vegyület nedvességtartalma. Az amalgám sokkal nyugodtabban reagál a vízzel, mint maga a nátrium. A nedvességtartalom meghatározásához bizonyos mennyiségű nátrium-amalgámot adnak egy szervesanyag-mintához, és a nedvességtartalmat a felszabaduló hidrogén térfogata határozza meg.
• A FÖLD NÁTRIUM ÖVE. Teljesen természetes, hogy a Na soha nem található szabad állapotban a Földön – ez a fém túlságosan aktív. De a légkör felső rétegeiben - körülbelül 80 km-es magasságban - egy atomos nátriumréteget fedeztek fel. Ezen a magasságon gyakorlatilag nincs oxigén, vízgőz vagy semmi, amivel a nátrium reagálhatna. A nátriumot a csillagközi térben is felfedezték spektrális módszerekkel.
• NÁTRIUMIZOTÓPOK. A természetes nátrium csak egy 23 tömegszámú izotópból áll. Ennek az elemnek 13 radioaktív izotópja ismert, amelyek közül kettő jelentős tudományos érdeklődésre tarthat számot. A nátrium-22 bomláskor pozitronokat bocsát ki - pozitív töltésű részecskéket, amelyek tömege megegyezik az elektronok tömegével. Ezt a 2,58 év felezési idejű izotópot pozitronforrásként használják. A nátrium-24 izotópot (felezési ideje körülbelül 15 óra) pedig a gyógyászatban a leukémia egyes formáinak diagnosztizálására és kezelésére használják – ez egy súlyos vérbetegség.

Hogyan jutsz nátriumhoz?

A nátrium előállítására szolgáló modern elektrolizátor meglehetősen lenyűgöző szerkezet, amely úgy néz ki, mint egy kemence. Ez a „kályha” tűzálló téglából készült, és kívülről acélburkolat veszi körül. Egy grafit anódot helyeznek be alulról az elektrolizátor alján keresztül, amelyet egy gyűrű alakú háló veszi körül - egy membrán. Ez a háló megakadályozza, hogy a nátrium behatoljon az anódtérbe, ahol klór szabadul fel. Ellenkező esetben a 11-es számú elem klórban égne. Az anód egyébként szintén gyűrű alakú. Acélból készült. Az elektrolizátor kötelező tartozéka a két kupak. Az egyik az anód fölé van felszerelve a klór összegyűjtésére, a másik a katód fölé a nátrium eltávolítására.

Alaposan szárított nátrium-klorid és kalcium-klorid keverékét töltik az elektrolizálóba. Ez a keverék alacsonyabb hőmérsékleten olvad, mint a tiszta nátrium-klorid. Az elektrolízist általában 600 °C körüli hőmérsékleten hajtják végre.

Az elektródákat körülbelül 6 V egyenárammal látják el; A katódon a Na + ionok kisülnek, és a fém nátrium szabadul fel. A nátrium felúszik, és egy speciális gyűjteménybe kerül (természetesen levegő hozzáférés nélkül). Az anódon a klór-nemionok Cl - távoznak, és klórgáz szabadul fel - ez a nátriumtermelés értékes mellékterméke.

Az elektrolizátor jellemzően 25-30 ezer A terhelés mellett működik, miközben naponta 400-500 kg nátrium és 600-700 kg klór keletkezik.

„A LEGMETELESEBB FÉM.” Ezt néha nátriumnak nevezik. Ez nem teljesen igazságos: a periódusos rendszerben a fémes tulajdonságok nőnek, ahogy jobbról balra és felülről lefelé halad. Tehát a nátrium analógjai a csoportban - francium, rubídium, cézium, kálium - kifejezettebb fémes tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a nátrium. (Természetesen csak a kémiai tulajdonságokra gondolunk.) De a nátriumnak a „fémes” kémiai tulajdonságainak teljes skálája is van. Könnyen adományozza vegyértékelektronjait (atomonként egyet), mindig 1+ vegyértéket mutat, és kifejezett redukáló tulajdonságokkal rendelkezik. A nátrium-hidroxid NaOH erős lúg. Mindezt a nátriumatom szerkezete magyarázza, amelynek külső héján egy elektron található, és az atom könnyen elválhat tőle.

A nátrium fém vagy nemfém? Tévedés azt hinni, hogy a második lehetőség. A nátrium egy puha, ezüstös-fehér fém, amely a periódusos rendszerben a 11-es atomszámmal jelenik meg.

Sőt, ez (vagy inkább vegyületei) ősidők óta ismert! Még a Biblia is említi a nátriumot a tisztítószerek összetevőjeként. Ez azonban történelmi feljegyzés, bár érdekes. Most érdemes beszélni ennek az elemnek a jellemzőiről és egyéb jellemzőiről.

Fizikai tulajdonságok

Tehát a válasz arra a kérdésre, hogy „A nátrium fém vagy nemfém?” nagyon világos. Már csak ránézve erre az anyagra, mindent megérthet. Nyilvánvaló, hogy amely egyébként, bár ezüstös-fehér színű, vékony rétegekben lila árnyalatú.

Ez egy nagyon képlékeny anyag. A lágy fémek azok, amelyek különösebb erőfeszítés nélkül kovácsolhatók, és emellett hajlékonyság és olvaszthatóság is jellemzi őket. De a nátriummal kapcsolatban ez a szó szó szerinti értelemben is alkalmazható. Erőfeszítés nélkül késsel vágható. Egyébként egy friss vágás nagyon fényesen ragyog. További tulajdonságok:

• Sűrűség. Normál körülmények között - 0,971 g/cm³.
• Az olvadáspont 97,81 °C és a forráspont 882,95 °C.
• Moláris hőkapacitás - 28,23 J/(K.mol).
• Az olvadás és párolgás fajhője 2,64 kJ/mol, illetve 97,9 kJ/mol.
• Moláris térfogat - 23,7 cm³/mol.

Érdemes megjegyezni, hogy nyomás alatt a nátrium (Na) pirosra és átlátszóvá válik. Ebben az állapotban ez a fém nagyon hasonlít a rubinra.

Ha szobahőmérsékletre helyezzük, köbös szimmetriában kristályokat képez. Ha azonban –268 °C-ra csökkentjük, láthatjuk, hogyan alakul át a fém hatszögletű fázissá. Ahhoz, hogy megértsük, miről beszélünk, csak emlékezzünk a grafitra. Ez a hatszögletű kristály kiváló példája.

Oxidáció és égés

Most áttérhetünk a nátrium (Na) kémiai tulajdonságaira. Ez az alkálifém, ha levegővel érintkezik, könnyen oxidálódik. Ennek eredményeként nátrium-oxid (Na 2 O) képződik. Úgy néz ki, mint színtelen köbös kristályok. Ez egy sóképző bináris szervetlen anyag, amelyet reagensként használnak a szintézis folyamatában. Nátrium-hidroxid és más vegyületek előállítására használják.

Ezért, hogy megvédje a fémet az oxigénexpozíciótól, kerozinban tárolják.

De az égés során nátrium-peroxid (Na 2 O 2) képződik. Úgy néznek ki, mint a fehér-sárga kristályok, amelyeket a vízzel való erőteljes kölcsönhatás jellemez, amelyet hőkibocsátás kísér. A Na 2 O 2 -t selyem, gyapjú, szövet, szalma, viszkóz és fapép fehérítésére használják.

Reakciók vízzel

Az ezüstfehér lágyfém-nátrium sikeresen kölcsönhatásba lép a H2O-val is. A vízzel való reakció nagyon heves. A folyadékba helyezett kis nátriumdarab a felszínre úszik, és a keletkező hő hatására olvadni kezd. Ennek eredményeként fehér golyóvá alakul, amely gyorsan mozog a víz felszínén különböző irányokba.

Ezt a nagyon látványos reakciót hidrogén felszabadulása kíséri. Egy ilyen kísérlet elvégzésekor óvatosan kell eljárni, mert meggyulladhat. És minden a következő egyenlet szerint történik: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

Kölcsönhatások nemfémekkel

A nátrium fém, erős redukálószernek is nevezhetjük, ami az. Más lúgos anyagokhoz hasonlóan azonban. Így a szénen, a jódon és a nemesgázokon kívül számos nemfémmel reagál, amelyek közé tartozik a radioaktív radon, kripton, neon, xenon, argon és hélium. Az ilyen reakciók így néznek ki: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Vagy itt van egy másik példa: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

Érdemes megjegyezni, hogy a nátrium aktívabb, mint a lítium. Elvileg nitrogénnel tud reagálni, de nagyon rosszul (izzó kisülésben). Ennek a kölcsönhatásnak az eredményeként nátrium-nitrid nevű instabil anyag képződik. Ezek sötétszürke kristályok, amelyek reakcióba lépnek a vízzel, és hevítés hatására lebomlanak. A képződésük a következő egyenlet szerint történik: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Reakciók savakkal

Ezeket is fel kell sorolni, beszélve a nátrium kémiai jellemzőiről. Ez az anyag híg savakkal reagál, mint egy közönséges fém. Így néz ki: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

A nátrium eltérő módon lép kölcsönhatásba a koncentrált anyagokkal, amelyeket oxidatív reakciók jellemeznek; az ilyen reakciókat redukciós termékek felszabadulásával járnak együtt. Íme egy példa a képletre: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy az alkálifém-nátrium könnyen oldódik folyékony ammóniában (NH 3), amelynek 10%-os oldatát mindenki ammóniaként ismeri. Az egyenlet így néz ki: Na + 4NH3 → -40°C Na 4. A reakció eredményeként kék oldat képződik.

A fém kölcsönhatásba lép a gáznemű ammóniával is, de hevítés közben. Ez a reakció így néz ki: 2Na + 2NH3 → 35 0°C 2NaNH2 + H2.

Egyéb kapcsolatok

A nátrium főbb tulajdonságainak felsorolásakor érdemes megemlíteni azt is, hogy kölcsönhatásba léphet a higannyal, egy egyedülálló elemmel, amely normál körülmények között fehér-ezüst nehéz folyadék, miközben fém.

A reakció eredményeként ötvözet képződik. Pontos neve nátrium-amalgám. Ezt az anyagot redukálószerként használják, tulajdonságai lágyabbak, mint a tiszta fém. Ha káliummal melegítjük, folyékony ötvözetet kapunk.

Ez a fém feloldódhat úgynevezett koronaéterekben - makroheterociklusos vegyületekben is, de csak szerves oldószerek jelenlétében. A reakció eredményeként lúg (só, erős redukálószer) vagy elektrid (kék oldószer) képződik.

Nem is beszélve arról, hogy az alkil-halogenidek, amelyek halogén-szén anyagok, nátrium felesleggel szerves nátriumvegyületeket adnak. Levegőben általában spontán meggyulladnak. És a vízben felrobbannak.

Alkalmazás

A nátrium tulajdonságai és jellemzői lehetővé teszik, hogy erőteljes redukálószerként széles körben alkalmazzák az iparban, a kohászatban és a preparatív kémiában. Ezenkívül ez az anyag részt vesz:

• Szerves oldószerek szárításánál.
• Kén-nátrium akkumulátorok gyártásában.
• Teherautó motorok kipufogószelepeiben. Folyékony hűtőborda szerepét tölti be.
• Nagy áramerősségre tervezett elektromos vezetékek gyártása során.
• Céziumot, rubídiumot és káliumot tartalmazó ötvözetekben. Ezekkel az anyagokkal együtt a nátrium rendkívül hatékony hűtőközeget képez, amelyet egyébként az atomreaktorok gyors neutronjaihoz használnak.
• Gázkisüléses lámpákban.

És ez csak néhány alkalmazási terület. De a világon a leggyakoribb anyag a nátrium-klorid. Szinte minden otthonban megtalálható, mert asztali só.

Azt sem lehet megemlíteni, hogy a földkéreg 2,6% nátriumot tartalmaz. És általában a 7. helyen áll a természetben előforduló leggyakoribb elemek rangsorában, és az 5. helyen a leggyakoribb fémek listáján. A nátriumot tiszta formában lehetetlen megtalálni a természetben, mivel kémiailag aktív, de hatalmas mennyiségben megtalálható szulfát, karbonát, nitrát és klorid formájában.

Biológiai szerep

Tehát minden alap a „Fém-e a nátrium vagy nemfém?” témában? azt mondták. Végül néhány szó ennek az anyagnak a biológiai szerepéről.

A nátrium minden élő szervezet szerves része. Az ember sem kivétel. Íme a szerepei:

• Fenntartja az ozmotikus nyomást.
• Szén-dioxidot szállít.
• Normalizálja a vízháztartást.
• Elősegíti a glükóz, aminosavak, anionok szállítását a sejtmembránokon keresztül.
• Kicserélődése káliumionokkal befolyásolja az akciós potenciál kialakulását.
• Pozitívan befolyásolja a fehérje anyagcserét.
• Részt vesz a hidratációs folyamatban.

A nátrium szinte minden termékben megtalálható. De fő forrásai a só és a szódabikarbóna. A D-vitamin javítja ennek az anyagnak a felszívódását.

Nátriumhiány nem jelentkezik, de a böjt során az elégtelen mennyiség fogyasztásából eredő problémák jelentkezhetnek. Ez tele van fogyással, hányással, a monoszacharidok felszívódásának károsodásával és gázok képződésével a gyomor-bél traktusban. Különösen súlyos esetekben neuralgia és görcsök lépnek fel. Ezért jobb, ha nem teszi ki testét súlyos éhezésnek.