나트륨의 특징은 무엇입니까? 나트륨의 특성. 나트륨 공식. 나트륨 과잉 징후

Natron은 원래 수산화나트륨이라고 불렸습니다. 1807년에 데이비는 약간 축축한 고체 알칼리를 전기분해하여 유리 금속인 칼륨과 나트륨을 얻었으며 이를 칼륨과 나트륨이라고 부릅니다. Berzelius와 러시아의 Hess는 Natrium이라는 이름을 제안했고, 그 이름은 그대로 유지되었습니다.

자연 속에서 다음을 받습니다:

알칼리 금속은 자연에서 자유 형태로 발견되지 않습니다. 나트륨은 다양한 화합물의 일부입니다. 가장 중요한 것은 암염 퇴적물(Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk 등)을 형성하는 염소 NaCl과 나트륨의 화합물입니다. 염화나트륨은 바닷물과 염천에서도 발견됩니다. 나트륨은 일반적인 원소 중 하나입니다. 지각의 나트륨 함량은 2.64%입니다.
용융된 염화나트륨이나 수산화나트륨을 전기분해하여 생성됩니다. 진공에서 가열하면 알루미늄, 규소, 칼슘, 마그네슘으로 산화물, 염화물, 탄산염을 환원시키는 방법도 사용됩니다.

물리적 특성:

나트륨은 은백색 금속으로 밀도가 0.97g/cm3으로 매우 부드러워 칼로 자르기 쉽습니다. 원자 사이에는 금속 결합이 있습니다. 이러한 결합을 가진 물질은 금속 광택, 연성, 부드러움, 우수한 전기 전도성 및 열 전도성을 특징으로 합니다.

화학적 특성:

화학적 상호작용 중에 나트륨 원자는 쉽게 원자가 전자를 포기하여 양전하를 띤 이온이 됩니다. 공기 중에서 빠르게 산화되므로 등유 층 아래에 ​​저장됩니다.
과도한 산소로 연소되면 과산화나트륨(Na 2 O 2)이 형성됩니다.
가열되면 수소와 함께 수소화물 Na + H 2 = 2NaH를 형성합니다.
할로겐, 황, 인 등 많은 비금속과 쉽게 상호작용합니다.
물과 격렬하게 반응함: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

가장 중요한 연결:

산화나트륨, Na2O(무색)는 수증기 및 이산화탄소와 반응하므로 무수벤젠에 보관하는 것이 좋다.
나트륨이 산소와 직접 반응하면 산화나트륨과 과산화나트륨의 혼합물이 생성됩니다. 순수한 산화물을 얻으려면 다음 반응을 사용할 수 있습니다. Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
과산화나트륨, 이온 격자를 가진 Na 2 O 2 (노란색) 결정질 물질은 공기 중의 습한 이산화탄소와 상호 작용하여 산소를 방출합니다. 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
수산화 나트륨, NaOH는 백색 결정질 물질로 상대적으로 가용성이며 열적으로 매우 안정적입니다. 가열하면 물의 손실 없이 증발합니다. 물과 알코올에 잘 녹습니다.
할로겐화 나트륨, NaF를 제외하고 물에 잘 녹는 무색 결정질 물질. 그들은 회복 특성이 특징입니다.
황화나트륨, - Na 2 S. 이온 격자를 갖는 무색 결정질 물질. 물에 잘 녹으며 강력한 환원제이다.
염류, 모든 염은 용해도가 높고 강한 전해질입니다.
수소화나트륨, NaH는 NaCl형 결정격자를 갖는 무색의 결정성 물질이며, 음이온은 H- 이다. 용융 금속 위에 수소를 통과시켜 제조됩니다. 녹지 않고 열분해되며 물에 의해 쉽게 분해됩니다.
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

애플리케이션:

나트륨 화합물은 화학 생산의 가장 중요한 구성 요소입니다. 비누 제조, 유리 생산 및 가정용 화학 물질에 사용됩니다.
나트륨은 인간을 포함한 대부분의 생명체에 중요합니다. 살아있는 유기체에서 나트륨 이온과 칼륨 이온은 신경 자극 전달자 역할을 합니다. 또한 이온은 신체의 수분 체계를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

본다레바 마리아 알렉산드로브나
HF 튜멘 주립 대학, 561 그룹.

출처: G.P. Khomchenko "대학 입학자를 위한 화학 매뉴얼"
"다이어그램과 표의 무기 화학"

-요소첫 번째 그룹의 주요 하위 그룹, D.I. Mendeleev의 화학 원소주기 시스템의 세 번째 기간, 원자 번호 11. 기호 Na (lat. Natrium)로 표시됩니다. 나트륨 단순 물질(CAS 번호: 7440-23-5)은 은백색의 연한 알칼리 금속입니다.

이름의 역사와 유래

나트륨 원자 다이어그램

나트륨(또는 그 화합물)은 고대부터 사용되어 왔습니다. 예를 들어, 이집트 소다호수에서 자연적으로 발견되는 소다(나트론)가 있습니다. 고대 이집트인들은 천연 소다를 방부 처리, 캔버스 표백, 음식 요리, 페인트 및 유약 제조에 사용했습니다. Pliny the Elder는 나일강 삼각주에서 소다(충분한 비율의 불순물이 포함되어 있음)가 강물에서 분리되었다고 썼습니다. 석탄의 혼합으로 인해 회색 또는 검정색의 큰 조각 형태로 판매되었습니다.

나트륨은 1807년 영국의 화학자 험프리 데이비가 고체 NaOH를 전기분해하여 처음 얻었습니다.

"나트륨"이라는 이름은 아랍어에서 유래되었습니다. 나트룬그리스어로 니트론은 원래 천연 소다를 의미했습니다. 이전에는 원소 자체를 나트륨이라고 불렀습니다.

영수증

나트륨을 생성하는 첫 번째 방법은 환원 반응이었습니다. 탄산나트륨철 용기에 들어 있는 이들 물질의 긴밀한 혼합물을 1000°C로 가열할 때 석탄:

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

그런 다음 나트륨을 생산하는 또 다른 방법, 즉 용융 수산화나트륨 또는 염화나트륨을 전기 분해하는 방법이 나타났습니다.

물리적 특성

불꽃을 이용한 나트륨의 정성 측정 - "나트륨 D선" 방출 스펙트럼의 밝은 노란색, 이중선 588.9950 및 589.5924 nm.

나트륨은 은백색 금속으로 보라색 색조를 띠는 얇은 층의 플라스틱이며 심지어 부드럽습니다(칼로 쉽게 절단됨). 신선한 나트륨 조각은 반짝입니다. 나트륨의 전기 및 열 전도성 값은 매우 높고 밀도는 0.96842g/cm3(19.7°C에서), 녹는점은 97.86°C, 끓는점은 883.15°C입니다.

화학적 특성

공기 중에서 쉽게 산화되는 알칼리 금속. 대기 산소로부터 보호하기 위해 금속 나트륨은 층 아래에 ​​저장됩니다. 둥유. 나트륨은 활성도가 낮습니다. 리튬따라서 질소가열될 때만 반응합니다.

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

산소가 너무 많이 과잉되면 과산화나트륨이 형성됩니다.

2Na + O 2 = Na 2 O 2

애플리케이션

나트륨 금속은 야금을 포함한 강력한 환원제로 제조 화학 및 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 나트륨은 에너지 집약도가 높은 나트륨-황 배터리 생산에 사용됩니다. 또한 트럭 배기 밸브의 방열판으로도 사용됩니다. 때때로 나트륨 금속은 매우 높은 전류를 전달하기 위한 전선의 재료로 사용됩니다.

칼륨과의 합금뿐만 아니라 루비듐과 세슘매우 효율적인 냉각수로 사용됩니다. 특히 합금 조성은 나트륨 12%, 칼륨 47 %, 세슘 41%는 녹는점이 -78°C로 사상 최저 수준이며 이온 로켓 엔진의 작동 유체와 원자력 발전소의 냉각수로 제안되었습니다.

나트륨은 고압 및 저압 방전 램프(HPLD 및 LPLD)에도 사용됩니다. DNaT(Arc Sodium Tubular) 유형의 NLVD 램프는 거리 조명에 매우 널리 사용됩니다. 그들은 밝은 노란색 빛을 발산합니다. HPS 램프의 수명은 12~24,000시간입니다. 따라서 HPS 유형의 가스 방전 램프는 도시, 건축 및 산업 조명에 없어서는 안될 요소입니다. 또한 DNaS, DNaMT(Arc Sodium Matte), DNaZ(Arc Sodium Mirror) 및 DNaTBR(Arc Sodium Tubular Without Mercury) 램프도 있습니다.

나트륨 금속은 유기물의 정성 분석에 사용됩니다. 나트륨과 시험물질의 합금이 중화됨 에탄올,몇 밀리리터의 증류수를 추가하고 3부분으로 나눕니다. J. Lassaigne의 테스트(1843), 질소, 황 및 할로겐 측정을 목표로 함(Beilstein 테스트)

염화나트륨(식용소금)은 가장 오래 사용된 향료 및 방부제입니다.
- 아지드화나트륨(Na 3 N)은 야금 및 아지드화납 생산에서 질화제로 사용됩니다.
- 시안화나트륨(NaCN)은 암석에서 금을 침출하는 습식 야금법뿐만 아니라 강철의 질화침탄 및 전기도금(은도금, 금도금)에도 사용됩니다.
- 염소산나트륨(NaClO 3)은 철로의 원치 않는 식물을 파괴하는 데 사용됩니다.

생물학적 역할

체내에서 나트륨은 대부분 세포 외부에서 발견됩니다(세포질에서보다 약 15배 더 많음). 이러한 차이는 세포 내부에 갇혀 있는 나트륨을 밖으로 내보내는 나트륨-칼륨 펌프에 의해 유지됩니다.

함께칼륨나트륨은 다음 기능을 수행합니다.
막 전위 및 근육 수축 발생 조건을 만듭니다.
혈액 삼투압 농도 유지.
산-염기 균형 유지.
물 균형의 정상화.
멤브레인 운송을 보장합니다.
많은 효소의 활성화.

나트륨은 거의 모든 식품에서 발견되지만 신체는 대부분 소금에서 섭취합니다. 흡수는 주로 위와 소장에서 일어납니다. 비타민D는 나트륨의 흡수를 향상시키지만 지나치게 짠 음식이나 단백질이 풍부한 음식은 정상적인 흡수를 방해합니다. 음식을 통해 섭취한 나트륨의 양은 소변의 나트륨 함량을 나타냅니다. 나트륨이 풍부한 식품은 배설이 가속화되는 것이 특징입니다.

다이어트하는 사람의 나트륨 결핍 균형잡힌 음식인간에게는 발생하지 않지만 채식에서는 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 일시적인 결핍은 이뇨제 사용, 설사, 과도한 발한 또는 과도한 수분 섭취로 인해 발생할 수 있습니다. 나트륨 결핍의 증상으로는 체중 감소, 구토, 위장관 가스, 흡수 장애 등이 있습니다. 아미노산과 단당류. 장기간 결핍되면 근육 경련과 신경통이 발생합니다.

나트륨이 과다하면 다리와 얼굴이 붓고 소변으로 칼륨 배설이 증가합니다. 신장에서 처리할 수 있는 소금의 최대량은 약 20~30g이며, 그 이상은 생명을 위협합니다.

순수한 형태의 나트륨은 1807년에 나트륨을 발견한 영국의 화학자 험프리 데이비(Humphry Davy)에 의해 얻어졌습니다. Davy는 나트륨 화합물 중 하나인 수산화물을 녹여 나트륨을 전기분해하는 과정을 수행했습니다. 인류는 고대부터 나트륨 화합물을 사용해 왔으며, 고대 이집트에서는 천연 소다(칼로리제이터)를 사용했습니다. 요소 이름 지정 나트륨(나트륨) , 때로는 바로 이 이름을 지금도 찾을 수 있습니다. 일반적인 이름은 나트륨(라틴어에서 유래)입니다. 나트륨- 소다)는 스웨덴 Jens Berzelius가 제안했습니다.

나트륨은 화학 원소 D.I 주기율표의 세 번째 주기의 III족 I족 원소입니다. 멘델레예프는 원자번호 11번, 원자량 22.99입니다. 허용되는 명칭은 다음과 같습니다. 나(라틴어에서 나트륨).

자연 속에 존재하기

나트륨 화합물은 방사선의 작용으로 인해 암염을 파란색으로 염색하는 경향이 있는 불순물로 지각과 바닷물에서 발견됩니다.

나트륨은 부드럽고 가단성이 있는 알칼리 금속으로, 색상이 은백색이고 신선하게 자르면 반짝반짝 빛납니다(칼로 나트륨을 자르는 것이 가능합니다). 압력을 가하면 투명한 붉은색 물질로 변하며, 상온에서는 결정화됩니다. 공기와 상호작용하면 빠르게 산화되므로 나트륨은 등유층 아래에 ​​저장되어야 합니다.

일일 나트륨 요구량

나트륨은 인체에 중요한 미량 원소이며 성인의 일일 요구량은 550mg, 어린이 및 청소년의 경우 500-1300mg입니다. 임신 중 하루 나트륨 기준은 500mg이며 어떤 경우에는(과도한 발한, 탈수, 이뇨제 복용) 증가해야 합니다.

나트륨은 거의 모든 해산물(가재, 게, 문어, 오징어, 홍합, 해초), 생선(멸치, 정어리, 가자미, 빙어 등), 닭고기 달걀, 시리얼(메밀, 쌀, 진주보리, 오트밀, 기장)에서 발견됩니다. ), 콩류(완두콩, 콩), 야채(토마토, 셀러리, 당근, 양배추, 사탕무), 유제품 및 육류 부산물.

나트륨의 유익한 특성과 신체에 미치는 영향

신체에 대한 나트륨의 유익한 특성은 다음과 같습니다.

• 물-소금 대사의 정상화;
• 타액과 췌장의 효소 활성화;
• 위액 생산에 참여;
• 정상적인 산-염기 균형 유지;
• 신경계 및 근육계의 기능 생성;
• 혈관 확장 효과;
• 혈액 삼투압 농도 유지.

나트륨 소화율

나트륨은 신체가 대부분(약 80%)을 섭취하지만 거의 모든 식품에서 발견됩니다. 흡수는 주로 위와 소장에서 일어납니다. 나트륨의 흡수를 향상시키지만 지나치게 짠 음식과 단백질이 풍부한 음식은 정상적인 흡수를 방해합니다.

다른 사람과의 상호 작용

나트륨 금속은 화학 및 야금 산업에서 강력한 환원제로 사용됩니다. 염화나트륨(식염)은 예외 없이 지구상의 모든 주민들이 사용하며, 가장 유명한 향료이자 가장 오래된 방부제입니다.

나트륨 결핍 징후

나트륨 결핍은 일반적으로 더운 기후나 신체 활동 중 과도한 발한으로 인해 발생합니다. 체내 나트륨 부족은 기억 장애, 식욕 부진, 현기증, 피로, 탈수, 근육 약화, 때로는 경련, 피부 발진, 위경련, 메스꺼움 및 구토를 특징으로 합니다.

나트륨 과잉 징후

신체의 과도한 양의 나트륨은 지속적인 갈증, 부기 및 알레르기 반응으로 느껴집니다.

결국, 나트륨 생산량이 계속해서 증가하는 것이 놀라운 일입니까?

우리는 Dmitry Ivanovich Mendeleev가 수년 전에 썼지만 우리 시대에는 두 배로 사실인 다음과 같은 말로 11번 원소에 대한 이야기를 마무리합니다. “금속 나트륨의 생산은 화학에서 가장 중요한 발견 중 하나입니다. 단순체의 개념은 확장되고 더욱 정확해졌습니다. 특히 나트륨은 다른 잘 알려진 금속에서 약하게만 표현되는 화학적 특성을 나타내기 때문입니다.”

나트륨의 화학적 성질에 대한 자세한 설명은 학교 교과서에 충분히 설명되어 있는 몇 안 되는 화학 부분 중 하나이기 때문에 생략합니다.

• 잠수함의 나트륨. Na는 98°C에서 녹지만 883°C에서만 끓습니다. 결과적으로, 이 요소의 액체 상태의 온도 범위는 상당히 넓습니다. 이것이 바로 중성자 포획 단면적이 작기 때문에 나트륨이 원자력 에너지에서 냉각제로 사용되기 시작한 이유입니다. 특히 미국의 핵잠수함은 나트륨 회로를 갖춘 발전소를 갖추고 있다. 원자로에서 발생한 열은 원자로와 증기발생기 사이를 순환하는 액체 나트륨을 가열합니다. 증기 발생기에서 나트륨은 냉각되면 물을 증발시키고, 생성된 고압 나트륨은 증기 터빈을 회전시킵니다. 같은 목적으로 나트륨과 칼륨의 합금이 사용됩니다.
• 무기 광합성. 일반적으로 나트륨이 산화되면 Na 2 O라는 조성의 산화물이 형성되지만, 나트륨을 건조한 공기 중에서 고온에서 연소하면 산화물 대신 과산화물 Na 2 O 2가 형성됩니다. 이 물질은 "여분의" 산소 원자를 쉽게 포기하므로 ​​강력한 산화 특성을 갖습니다. 한때 과산화나트륨은 밀짚모자를 표백하는 데 널리 사용되었습니다. 이제 과산화나트륨을 사용하는 밀짚모자의 비율은 무시할 수 있습니다. 그 대부분은 종이 표백과 잠수함의 공기 재생에 사용됩니다. 과산화나트륨이 이산화탄소와 상호작용하면 호흡과 반대되는 과정이 발생합니다: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2, 즉 이산화탄소가 결합되고 산소가 방출됩니다. 마치 푸른 잎처럼!
• 나트륨과 금. 11호가 발견되었을 때 연금술은 더 이상 선호되지 않았고 나트륨을 금으로 바꾸는 아이디어는 자연과학자들의 마음을 자극하지 못했습니다. 그러나 이제는 금을 얻기 위해 많은 양의 나트륨이 소비됩니다. "금광석"은 시안화나트륨 용액으로 처리됩니다(그리고 원소 나트륨에서 얻습니다). 이 경우 금은 용해성 복합 화합물로 전환되어 아연의 도움으로 분리됩니다. 금 광부들은 11번 원소의 주요 소비자 중 하나입니다. 산업 규모에서 시안화나트륨은 약 800°C의 온도에서 나트륨, 암모니아 및 코크스의 상호 작용에 의해 생산됩니다.
• 나트륨 와이어. 나트륨의 전기 전도도는 구리보다 3배 낮습니다. 하지만 나트륨은 9배 더 가볍습니다! 나트륨선이 구리선보다 수익성이 더 높은 것으로 나타났습니다. 물론 가는 선을 나트륨으로 만드는 것은 아니지만 대전류용 부스바를 나트륨으로 만드는 것이 바람직하다. 이 타이어는 끝 부분이 용접되고 내부에 나트륨이 채워진 강철 파이프입니다. 이러한 타이어는 구리 타이어보다 저렴합니다.

• 물 속의 나트륨. 모든 학생들은 나트륨 조각을 물에 던지면 어떤 일이 일어나는지 알고 있습니다. 더 정확하게는 물이 아니라 물 위에 있습니다. 왜냐하면 나트륨은 물보다 가볍기 때문입니다. 나트륨이 물과 반응할 때 방출되는 열은 나트륨을 녹이기에 충분합니다. 이제 방출된 수소에 의해 나트륨 공이 물 속을 움직입니다. 그러나 나트륨과 물의 반응은 위험할 뿐만 아니라 재미있습니다. 반대로 그것은 종종 유용합니다. 나트륨은 변압기 오일, 알코올, 에테르 및 기타 유기 물질에서 미량의 물을 확실하게 제거하는 데 사용되며 나트륨 아말감(예: 나트륨과 수은의 합금)의 도움으로 많은 화합물의 수분 함량을 신속하게 확인할 수 있습니다. 아말감은 나트륨 자체보다 물과 훨씬 더 차분하게 반응합니다. 수분 함량을 결정하기 위해 일정량의 아말감 나트륨을 유기물 시료에 첨가하고 수분 함량은 방출된 수소의 양에 따라 결정됩니다.
• 지구의 나트륨 벨트. Na가 지구상의 자유 상태에서 결코 발견되지 않는 것은 매우 자연스러운 일입니다. 이 금속은 너무 활동적입니다. 그러나 대기의 상층부(고도 약 80km)에서 나트륨 원자층이 발견되었습니다. 이 고도에서는 나트륨과 반응할 수 있는 산소, 수증기 또는 그 어떤 것도 사실상 존재하지 않습니다. 나트륨은 스펙트럼 방법을 사용하여 성간 공간에서도 발견되었습니다.
• 나트륨의 동위원소. 천연 나트륨은 질량수가 23인 단 하나의 동위원소로 구성됩니다. 이 원소에는 13개의 방사성 동위원소가 알려져 있으며, 그 중 2개는 상당한 과학적 관심을 끌고 있습니다. 나트륨-22는 붕괴될 때 질량이 전자의 질량과 같은 양전하 입자인 양전자를 방출합니다. 반감기가 2.58년인 이 동위원소는 양전자원으로 사용된다. 그리고 동위원소인 나트륨-24(반감기는 약 15시간)는 심각한 혈액 질환인 백혈병의 일부 형태를 진단하고 치료하기 위해 의학에 사용됩니다.

나트륨은 어떻게 얻나요?

현대의 나트륨 생산용 전해조는 용광로처럼 보이는 다소 인상적인 구조입니다. 이 "스토브"는 내화 벽돌로 만들어졌으며 강철 케이스로 외부가 둘러싸여 있습니다. 흑연 양극은 고리 모양의 메쉬, 즉 다이어프램으로 둘러싸인 전해조 바닥을 통해 아래에서 삽입됩니다. 이 메쉬는 나트륨이 염소가 방출되는 양극 공간으로 침투하는 것을 방지합니다. 그렇지 않으면 원소 번호 11이 염소에서 탈 것입니다. 그런데 양극도 고리 모양입니다. 그것은 강철로 만들어졌습니다. 전해조의 필수 액세서리는 두 개의 캡입니다. 하나는 양극 위에 설치되어 염소를 수집하고, 다른 하나는 음극 위에 설치하여 나트륨을 제거합니다.

완전히 건조된 염화나트륨과 염화칼슘의 혼합물을 전해조에 넣습니다. 이 혼합물은 순수한 염화나트륨보다 낮은 온도에서 녹습니다. 전기분해는 일반적으로 약 600°C의 온도에서 수행됩니다.

전극에는 약 6V의 직류 전류가 공급됩니다. 음극에서는 Na+ 이온이 방출되고 나트륨 금속이 방출됩니다. 나트륨은 부유하여 특별한 수집 장소로 이동됩니다(물론 공기에 접근하지 않음). 양극에서는 염소 비이온 Cl-이 배출되고 나트륨 생산의 귀중한 부산물인 염소 가스가 방출됩니다.

일반적으로 전해조는 25~30,000A의 부하에서 작동하며 하루에 400~500kg의 나트륨과 600~700kg의 염소가 생산됩니다.

“가장 금속적인 금속.” 이를 나트륨이라고도 합니다. 이것은 완전히 공평하지 않습니다. 주기율표에서 오른쪽에서 왼쪽으로, 위에서 아래로 이동할 때 금속 특성이 증가합니다. 따라서 프란슘, 루비듐, 세슘, 칼륨 그룹의 나트륨 유사체는 나트륨보다 더 뚜렷한 금속 특성을 갖습니다. (물론 이는 화학적 특성만을 의미합니다.) 그러나 나트륨은 또한 모든 범위의 "금속성" 화학적 특성을 가지고 있습니다. 원자가 전자(원자당 하나)를 쉽게 제공하고 항상 원자가 1+를 나타내며 뚜렷한 환원 특성을 갖습니다. 수산화나트륨(NaOH)은 강알칼리입니다. 이 모든 것은 외부 껍질에 하나의 전자가 있고 원자가 쉽게 분리될 수 있는 나트륨 원자의 구조로 설명됩니다.

나트륨은 금속인가요, 비금속인가요? 두 번째 옵션을 믿는 것은 실수입니다. 나트륨은 주기율표 11번에 나타나는 부드러운 은백색 금속입니다.

더욱이, 그것(또는 그 화합물)은 고대부터 알려져 왔습니다! 성경에도 나트륨이 청소용품의 성분으로 언급되어 있습니다. 그러나 이것은 비록 흥미롭긴 하지만 역사적인 기록이다. 이제 이 요소의 특징과 기타 특성에 대해 이야기할 가치가 있습니다.

물리적 특성

그래서 “나트륨은 금속인가, 비금속인가?”라는 질문에 대한 답은 다음과 같습니다. 매우 명확한. 이 물질만 봐도 모든 것을 알 수 있다. 그건 그렇고, 은백색이지만 얇은 층에는 보라색 색조가 있음이 분명합니다.

이것은 매우 플라스틱 물질입니다. 연한 금속은 많은 노력을 들이지 않고도 단조할 수 있고 연성과 가용성을 특징으로 합니다. 그러나 나트륨과 관련하여 이 단어는 문자 그대로 적용될 수 있습니다. 칼로 힘들이지 않고 잘라낼 수 있습니다. 그런데 신선한 컷은 매우 밝게 빛납니다. 기타 속성은 다음과 같습니다.

• 밀도. 정상적인 조건에서 - 0.971g/cm³.
• 녹는점과 끓는점은 각각 97.81°C와 882.95°C입니다.
• 몰 열용량 - 28.23 J/(K.mol).
• 융합 및 증발의 비열은 각각 2.64 kJ/mol 및 97.9 kJ/mol입니다.
• 몰 부피 - 23.7 cm³/mol.

압력을 가하면 나트륨(Na)이 빨간색으로 투명하게 변한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이 상태에서 이 금속은 루비와 매우 유사합니다.

실온에 놓으면 입방대칭의 결정이 형성됩니다. 그러나 이를 -268°C로 낮추면 금속이 어떻게 육각형 상으로 변하는지 확인할 수 있습니다. 우리가 말하는 내용을 이해하려면 흑연을 기억하십시오. 이것은 육각형 결정의 대표적인 예입니다.

산화 및 연소

이제 나트륨(Na)의 화학적 성질을 살펴보겠습니다. 이 알칼리 금속은 공기에 노출되면 쉽게 산화됩니다. 결과적으로 산화나트륨(Na2O)이 생성됩니다. 무색의 입방정 결정처럼 보입니다. 합성과정에서 시약으로 사용되는 염을 형성하는 이성분 무기물질입니다. 수산화나트륨 및 기타 화합물을 만드는 데 사용됩니다.

따라서 산소 노출로부터 금속을 보호하기 위해 등유에 저장됩니다.

그러나 연소 중에 과산화나트륨(Na2O2)이 형성됩니다. 그들은 열 방출과 함께 물과의 격렬한 상호 작용을 특징으로하는 흰색-노란색 결정처럼 보입니다. Na 2 O 2 는 실크, 양모, 직물, 짚, 비스코스 및 목재 펄프를 표백하는 데 사용됩니다.

물과의 반응

은백색 연질 금속 나트륨도 H2O와 성공적으로 상호작용합니다. 물과의 반응은 매우 격렬합니다. 이 액체에 담긴 작은 나트륨 조각이 표면으로 떠오르다가 발생하는 열로 인해 녹기 시작합니다. 결과적으로 그것은 물 표면을 따라 다른 방향으로 빠르게 움직이는 흰색 공으로 변합니다.

이 매우 놀라운 반응에는 수소 방출이 동반됩니다. 이러한 실험을 할 때에는 발화될 수 있으므로 주의가 필요합니다. 그리고 모든 것은 다음 방정식에 따라 발생합니다: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

비금속과의 상호작용

나트륨은 금속이므로 강력한 환원제라고도 할 수 있습니다. 그러나 다른 알칼리성 물질과 마찬가지로. 따라서 탄소, 요오드 및 방사성 라돈, 크립톤, 네온, 크세논, 아르곤 및 헬륨을 포함한 희가스 이외의 많은 비금속과 격렬하게 반응합니다. 이러한 반응은 다음과 같습니다: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. 또는 또 다른 예가 있습니다: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

나트륨이 리튬보다 더 활동적이라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 원칙적으로 질소와 반응할 수 있지만 매우 약합니다(글로우 방전에서는). 이러한 상호작용의 결과로 질화나트륨이라는 불안정한 물질이 형성됩니다. 이들은 물과 반응하고 가열되면 분해되는 짙은 회색 결정입니다. 이는 6Na + N 2 → 2Na 3 N 방정식에 따라 형성됩니다.

산과의 반응

또한 나트륨의 화학적 특성에 대해 이야기하면서 나열되어야 합니다. 이 물질은 일반 금속처럼 묽은 산과 반응합니다. 이는 다음과 같습니다: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

나트륨은 산화 반응을 특징으로 하는 농축 물질과 다르게 상호작용합니다. 이러한 반응에는 환원 생성물이 방출됩니다. 다음은 공식의 예입니다: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

알칼리 금속 나트륨은 모든 사람에게 암모니아로 잘 알려진 10% 용액인 액체 암모니아(NH 3)에 쉽게 용해된다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 방정식은 다음과 같습니다: Na + 4NH3 → - 40°C Na 4. 이 반응의 결과로 파란색 용액이 형성됩니다.

금속은 또한 기체 암모니아와 상호 작용하지만 가열되면. 이 반응은 다음과 같습니다: 2Na + 2NH3 → 35 0°C 2NaNH 2 + H 2.

기타 연결

나트륨의 주요 특성을 나열할 때, 정상적인 조건에서는 금속이면서 백은 무거운 액체인 독특한 원소인 수은과 상호작용할 수 있다는 점도 언급할 가치가 있습니다.

이 반응의 결과로 합금이 형성됩니다. 정확한 이름은 나트륨 아말감입니다. 이 물질은 환원제로 사용되며 그 성질은 순금속보다 무르다. 칼륨과 함께 가열하면 액체 합금이 된다.

이 금속은 소위 크라운 에테르(대형 헤테로고리 화합물)에도 용해될 수 있지만 유기 용매가 있는 경우에만 용해될 수 있습니다. 이 반응의 결과로 알칼리화물(염, 강한 환원제) 또는 전자화물(청색 용매)이 형성된다.

과량의 나트륨과 함께 할로겐-탄소 물질인 알킬 할라이드가 유기 나트륨 화합물을 생성한다는 것은 말할 것도 없습니다. 공기 중에서는 대개 자연적으로 발화됩니다. 그리고 물 속에서는 폭발합니다.

애플리케이션

나트륨의 특성과 특성으로 인해 나트륨은 산업, 야금 및 제조 화학에서 강력한 환원제로 널리 사용될 수 있습니다. 또한 다음과 같은 물질이 포함되어 있습니다.

• 유기용매의 건조에 사용됩니다.
• 유황-나트륨 배터리 생산에 사용됩니다.
• 트럭 엔진의 배기 밸브. 액체 방열판 역할을 합니다.
• 고전류용으로 설계된 전선 제조에 사용됩니다.
• 세슘, 루비듐 및 칼륨과의 합금. 이러한 물질과 함께 나트륨은 원자로의 고속 중성자에 사용되는 매우 효율적인 냉각제를 형성합니다.
• 가스 방전 램프.

그리고 이는 적용 분야 중 일부에 불과합니다. 그러나 세계에서 가장 흔한 물질은 염화나트륨입니다. 식탁용 소금이기 때문에 거의 모든 가정에서 발견됩니다.

지구의 지각이 2.6%의 나트륨으로 구성되어 있다는 것도 말할 필요도 없습니다. 그리고 일반적으로 자연에서 가장 흔한 원소 순위에서는 7위, 가장 흔한 금속 목록에서는 5위를 차지합니다. 화학적으로 활성을 띠기 때문에 자연에서 순수한 형태의 나트륨을 찾는 것은 불가능하지만 황산염, 탄산염, 질산염 및 염화물의 형태로 엄청난 양으로 발견됩니다.

생물학적 역할

그럼, "나트륨은 금속인가요, 비금속인가요?"라는 주제에 대한 모든 기본 사항을 살펴보겠습니다. 그것은 말했다. 마지막으로 이 물질의 생물학적 역할에 대해 몇 마디 하겠습니다.

나트륨은 모든 살아있는 유기체의 필수적인 부분입니다. 인간도 예외는 아니다. 그의 역할은 다음과 같습니다.

• 삼투압을 유지합니다.
• 이산화탄소를 운반합니다.
• 수분 균형을 정상화합니다.
• 세포막을 통한 포도당, 아미노산, 음이온의 수송을 촉진합니다.
• 칼륨 이온과의 교환은 활동 전위 형성에 영향을 미칩니다.
• 단백질 대사에 긍정적인 영향을 미칩니다.
• 수화 과정에 참여합니다.

나트륨은 거의 모든 제품에 포함되어 있습니다. 그러나 주요 공급원은 소금과 베이킹 소다입니다. 비타민 D는 이 물질의 흡수를 향상시킵니다.

나트륨 결핍은 발생하지 않지만 단식 중에 부족한 양을 섭취하는 것과 관련된 문제가 발생할 수 있습니다. 이것은 체중 감소, 구토, 단당류 흡수 장애 및 위장관 내 가스 형성으로 가득 차 있습니다. 특히 심한 경우에는 신경통, 경련 등이 나타난다. 그러므로 몸을 심하게 굶기지 않는 것이 좋습니다.