Натрий(Натрий), Na, химичен елемент от група I на периодичната система на Менделеев: атомен номер 11, атомна маса 22,9898; сребристо-бял мек метал, който бързо се окислява от повърхността във въздуха. Естественият елемент се състои от един стабилен изотоп, 23 Na.

Историческа справка.Естествените съединения на натрия - готварска сол NaCl, сода Na 2 CO 3 - са известни от древни времена. Името "натрий" идва от арабското натрун, гръцки. нитрон, първоначално наричан естествена сода. Още през 18 век химиците познават много други натриеви съединения. Самият метал обаче е получен едва през 1807 г. от Г. Дейви чрез електролиза на сода каустик NaOH. Във Великобритания, САЩ, Франция елементът се нарича Натрий (от испанската дума soda - сода), в Италия - sodio.

Разпространение на натрия в природата.Натрият е типичен елемент в горната част на земната кора. Средното му съдържание в литосферата е 2,5% от масата, в кисели магмени скали (гранити и др.) 2,77, в основни скали (базалти и др.) 1,94, в ултраосновни скали (мантийни скали) 0,57. Поради изоморфизма на Na + и Ca 2+, поради близостта на техните йонни радиуси, в магматични скали се образуват натриево-калциеви фелдшпати (плагиоклази). В биосферата има рязка диференциация на натрий: седиментните скали са средно обеднени на натрий (0,66% в глини и шисти); има малко от него в повечето почви (средно 0,63%). Общият брой на натриевите минерали е 222. Na се задържа слабо на континентите и се пренася от реките в моретата и океаните, където средното му съдържание е 1,035% (Na е основният метален елемент на морската вода). По време на изпаряването натриевите соли се отлагат в крайбрежните морски лагуни, както и в континенталните езера на степите и пустините, образувайки слоеве от солоносни скали. Основните минерали, които са източник на натрий и неговите съединения са халит (каменна сол) NaCl, чилийска селитра NaNO 3, тенардит Na 2 SO 4, мирабилит Na 2 SO 4 10H 2 O, трона NaH(CO 3) 2 2H 2 O Na е важен биоелемент, живата материя съдържа средно 0,02% Na; В животните го има повече, отколкото в растенията.

Физични свойства на натрия.При нормална температура натрият кристализира в кубична решетка, a = 4,28 Å. Атомен радиус 1,86Å, йонен радиус Na+ 0,92Å. Плътност 0,968 g/cm3 (19,7 °C), точка на топене 97,83 °C, точка на кипене 882,9 °C; специфичен топлинен капацитет (20 °C) 1,23 10 3 J/(kg K) или 0,295 cal/(g deg); коефициент на топлопроводимост 1,32·10 2 W/(m·K) или 0,317 cal/(cm·sec·deg); температурен коефициент на линейно разширение (20 °C) 7,1·10 -5; електрическо съпротивление (0 °C) 4,3·10 -8 ohm·m (4,3·10 -6 ohm·cm). Натрият е парамагнитен, специфична магнитна чувствителност +9,2·10 -6; много пластичен и мек (лесно се реже с нож).

Химични свойства на натрия.Нормалният електроден потенциал на натрия е -2,74 V; потенциал на електрода в стопилката -2,4 V. Натриевите пари оцветяват пламъка в характерен ярко жълт цвят. Конфигурацията на външните електрони на атома е 3s 1; Във всички известни съединения натрият е едновалентен. Неговата химическа активност е много висока. При директно взаимодействие с кислорода, в зависимост от условията, се образува Na 2 O оксид или Na 2 O 2 пероксид - безцветни кристални вещества. С вода натрият образува хидроксид NaOH и H 2; реакцията може да бъде придружена от експлозия. Минералните киселини образуват съответните водоразтворими соли с натрия, но натрият е относително инертен по отношение на 98-100% сярна киселина.

Реакцията на натрий с водород започва при 200 °C и води до производството на NaH хидрид, безцветно хигроскопично кристално вещество. Натрият реагира директно с флуор и хлор дори при обикновени температури, с бром - само при нагряване; не се наблюдава пряко взаимодействие с йод. Реагира бурно със сяра, образувайки натриев сулфид; взаимодействието на натриеви пари с азот в полето на тих електрически разряд води до образуването на Na 3 N нитрид, а с въглерод при 800-900 ° C - до производството на Na 2 C 2 карбид.

Натрият се разтваря в течен амоняк (34,6 g на 100 g NH3 при 0°C), за да образува амонячни комплекси. Когато газообразният амоняк преминава през разтопен натрий при 300-350 °C, се образува натриев амин NaNH 2 - безцветно кристално вещество, което лесно се разлага от вода. Известни са голям брой натриеви органични съединения, които по химични свойства са много подобни на органолитиевите съединения, но ги превъзхождат по реактивност. Натриевите органични съединения се използват в органичния синтез като алкилиращи агенти.

Натрият е компонент на много практически важни сплави. Na-K сплавите, съдържащи 40-90% K (тегловни) при температура около 25 ° C, са сребристо-бели течности, характеризиращи се с висока химическа активност, запалими във въздуха. Електрическата проводимост и топлопроводимостта на течните Na - K сплави са по-ниски от съответните стойности за Na и K. Натриевите амалгами се получават лесно чрез въвеждане на метален натрий в живак; със съдържание над 2,5% Na (тегл.) при обикновени температури те вече са твърди вещества.

Получаване на натрий.Основният промишлен метод за получаване на натрий е електролизата на разтопена NaCl сол, съдържаща добавки KCl, NaF, CaCl 2 и други, които намаляват точката на топене на солта до 575-585 °C. Електролизата на чист NaCl би довела до големи загуби на натрий от изпаряване, тъй като точките на топене на NaCl (801 °C) и точките на кипене на Na (882,9 °C) са много близки. Електролизата се извършва в електролитни клетки с диафрагма, катодите са от желязо или мед, а анодите са от графит. Хлорът се произвежда едновременно с натрия. Старият метод за получаване на натрий е електролизата на разтопен натриев хидроксид NaOH, който е много по-скъп от NaCl, но се разлага електролитно при по-ниска температура (320-330 °C).

Приложение на натрий.Натрият и неговите сплави се използват широко като охладители за процеси, изискващи равномерно нагряване в диапазона 450-650 °C - в клапаните на авиационни двигатели и особено в атомни електроцентрали. В последния случай Na - K сплавите служат като течни метални охладители (и двата елемента имат малки напречни сечения на абсорбция на термични неутрони, за Na 0,49 barn), тези сплави се характеризират с високи точки на кипене и коефициенти на топлопреминаване и не взаимодействат със структурни материали при високи температури, развивани в енергийни ядрени реактори. Съединението NaPb (10% Na тегловни) се използва при производството на тетраетил олово - най-ефективният антидетонатор. В сплавта на основата на олово (0,73% Ca, 0,58% Na и 0,04% Li), използвана за производството на лагери на оси за железопътни вагони, натрият е укрепваща добавка. В металургията натрият служи като активен редуциращ агент при производството на някои редки метали (Ti, Zr, Ta) чрез металотермични методи; в органичния синтез – при реакции на редукция, кондензация, полимеризация и др.

Поради високата химическа активност на натрия, работата с него изисква повишено внимание. Особено опасно е, ако водата влезе в контакт с натрий, което може да доведе до пожар и експлозия. Очите трябва да бъдат защитени с очила, ръцете с дебели гумени ръкавици; Контактът на натрий с мокра кожа или дрехи може да причини сериозни изгаряния.

Натрий в тялото.Натрият е един от основните елементи, участващи в минералния метаболизъм на животните и хората. Съдържа се главно в извънклетъчните течности (около 10 mmol/kg в човешките еритроцити, 143 mmol/kg в кръвния серум); участва в поддържането на осмотичното налягане и киселинно-алкалния баланс, в провеждането на нервните импулси. Дневната нужда на човек от натриев хлорид варира от 2 до 10 g и зависи от количеството на тази сол, загубено с потта. Концентрацията на натриеви йони в организма се регулира главно от хормона на надбъбречната кора - алдостерон. Съдържанието на натрий в растителните тъкани е относително високо (около 0,01% от мокро тегло). При халофитите (видове, растящи на силно солени почви), натрият създава високо осмотично налягане в клетъчния сок и по този начин насърчава извличането на вода от почвата.

В медицината най-често използваните натриеви препарати са натриев сулфат, NaCl хлорид (при загуба на кръв, загуба на течности, повръщане и др.), Na 2 B 4 O 7 10H 2 O борат (като антисептик), NaHCO 3 бикарбонат (като отхрачващо средство, както и за измиване и изплакване при ринит, ларингит и други), Na 2 S 2 O 3 5H 2 O тиосулфат (противовъзпалително, десенсибилизиращо и антитоксично средство) и Na 3 C 6 H 5 O 7 5½H 2 O цитрат (лекарство от групата на антикоагулантите).

Изкуствено получените радиоактивни изотопи 22 Na (период на полуразпад T ½ = 2,64 g) и 24 Na (T ½ = 15 часа) се използват за определяне скоростта на кръвотока в определени части на кръвоносната система при сърдечно-съдови и белодробни заболявания, облитериращ ендартериит и други . Радиоактивни разтвори на натриеви соли (например 24 NaCl) също се използват за определяне на съдовата пропускливост, изследване на общото съдържание на обменен натрий в тялото, водно-солевия метаболизъм, абсорбцията от червата, процесите на нервната дейност и в някои други експериментални проучвания.

Натрий

НАТРИЙ-аз; м.Химичен елемент (Na), мек, сребристо-бял метал, който се окислява бързо във въздуха.

◁ Натрий, о, о. N-ти връзки. N-та селитра.

(лат. Natrium), химичен елемент от група I на периодичната таблица; се отнася до алкални метали. Името (от арабски natrun) първоначално се е отнасяло за натурална сода. Сребристо-бял метал, мек, лек (плътност 0,968 g/cm3), топим ( Tт.т. 97,86°С). На въздуха се окислява бързо. Взаимодействието с вода може да доведе до експлозия. Заема 6-то място по разпространение в земната кора (минерали халит, мирабилит и др.) и 1-во място сред металните елементи в Световния океан. Използват се за производство на чисти метали (K, Zr, Ta и др.), като охладител в ядрени реактори (сплав с калий) и като източник на луминесценция в натриеви лампи. Натрият участва в минералния метаболизъм на всички живи организми.

НАТРИЙ (лат. Natrium, от арабски natrun, гръцки nitron - естествена сода), Na (чете се "натрий"), химичен елемент с атомен номер 11, атомна маса 22,98977. Един стабилен изотоп, 23 Na, се среща в природата. Принадлежи към алкалните метали. Намира се в третия период в група IA в периодичната таблица на елементите. Конфигурация на външен електронен слой 3 с 1 . Степен на окисление +1 (валентност I).
Радиусът на атома е 0,192 nm, радиусът на йона Na + е 0,116 nm (координационно число 6). Последователните енергии на йонизация са 5,139 и 47,304 eV. Електроотрицателност според Полинг (см.ПОЛИНГ Линус) 1,00.
Историческа справка
Трапезна сол (натриев хлорид NaCl), каустик алкали (натриев хидроксид NaOH) и сода (натриев карбонат Na 2 CO 3) са използвани в древна Гърция.
Na металът е получен за първи път през 1807 г. от G. Davy (см.ДЕЙВИ Хъмфри)чрез електролиза на разтопена сода каустик.
Да бъдеш сред природата
Съдържанието в земната кора е 2,64% от теглото. Основни минерали: халит (см.ХАЛИТ) NaCl, мирабилит (см.МИРАБИЛИТ) Na 2 SO 4 10H 2 O, тенардит (см.ТЕНАРДИТ) Na 2 SO 4, чилийска селитра NaNO 3 , трон (см.ТРОН) NaHCO 3 Na 2 CO 3 2H 2 O, боракс (см.БОРА) Na 2 B 4 O 7 10H 2 O и естествени силикати, например нефелин (см.НЕФЕЛИН) Na.
Водата на Световния океан съдържа 1,5 10 16 тона натриеви соли.
Касова бележка
Na се получава чрез електролиза на разтопен натриев хлорид NaCl, с добавяне на NaCl 2, KCl и NaF за намаляване на точката на топене на електролита до 600°C. Анодите са направени от графит, катодите са направени от мед или желязо. Електролизата на стопилката се извършва в стоманен електролизатор с диафрагма. Успоредно с електролизата на Na се получава Cl 2:
2NaCl=2Na+Cl2
Полученият Na се пречиства чрез вакуумна дестилация или обработка с титан или титан-циркониева сплав.
Физични и химични свойства
Натрият е мек, сребристо-бял метал, който бързо потъмнява, когато е изложен на въздух.
На е мека, реже се лесно с нож, пресова се и се навива на руло. Над -222°C кубичната модификация е стабилна, А= 0,4291 nm. По-долу е шестоъгълната модификация. Плътност 0,96842 kg/dm3. Точка на топене 97,86°C, точка на кипене 883,15°C. Натриевите пари се състоят от Na и Na 2 .
Na е химически много активен. При стайна температура взаимодейства с О 2 въздух, водна пара и CO 2 с образуване на рохкава кора. Когато Na изгаря в кислород, се образуват Na 2 O 2 пероксид и Na 2 O оксид:
4Na+O 2 =2Na 2 O и 2Na+O 2 =Na 2 O 2
При нагряване на въздух Na гори с жълт пламък; много натриеви соли също оцветяват пламъка в жълто. Натрият реагира бурно с вода и разредени киселини:
2Na+H2O=2NaOH+H2
При взаимодействие на Na и алкохола се освобождава Н2 и се образува натриев алкоксид. Например, взаимодействайки с етанол C 2 H 5 OH, Na образува натриев етанолат C 2 H 5 OHa:
C 2 H 5 OH + 2Na = 2 C 2 H 5 ONa + H 2
Кислородсъдържащите киселини, взаимодействащи с Na, се редуцират:
2Na+2H 2 SO 4 =SO 2 +Na 2 SO 4 +2H 2 O
При нагряване до 200°C, Na реагира с H2, за да образува NaH хидрид:
2Na+H2 =2NaH
Натрият се запалва спонтанно във флуорна атмосфера (см.ФЛУОР)или хлор (см.ХЛОР), с йод (см. IOD)реагира при нагряване. Когато се смила в хаван, Na реагира със S, за да образува сулфиди с променлив състав. С N 2 реакцията протича в електрически разряд, образуват се натриев нитрид Na 3 N или азид NaN 3. Na реагира с течен амоняк, за да образува сини разтвори, където Na присъства като Na+ йони.
Натриевият оксид Na 2 O проявява изразени основни свойства, лесно реагира с вода, за да образува силна основа - натриев хидроксид NaOH:
Na2O+H2O=2NaOH
Натриевият пероксид Na 2 O 2 реагира с вода за освобождаване на кислород:
2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2
Натриевият хидроксид е много силна основа, основа, ( см.алкали) са силно разтворими във вода (108 g NaOH се разтварят в 100 g вода при 20 °C). NaOH взаимодейства с кисели и амфотерни (см.АМФОТЕРЕН)оксиди:
CO 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O,
Al 2 O 3 +2NaOH+3H 2 O=2Na (в разтвор),
Al 2 O 3 +2NaOH=2NaAlO 2 +H 2 O (когато е слят)
В промишлеността натриевият хидроксид NaOH се произвежда чрез електролиза на водни разтвори на NaCl или Na 2 CO 3 с помощта на йонообменни мембрани и диафрагми:
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
Контактът на твърд NaOH или капки от неговия разтвор върху кожата причинява тежки изгаряния. Водните разтвори на NaOH по време на съхранение разрушават стъклото, а стопилките разрушават порцелана.
Натриевият карбонат Na 2 CO 3 се получава чрез насищане на воден разтвор на NaCl с амоняк и CO 2. Разтворимостта на получения натриев бикарбонат NaHCO 3 е по-малка от 10 g в 100 g вода при 20 ° C, основната част от NaHCO 3 се утаява:
NaCl+NH3 +CO2 =NaHCO3,
който се отделя чрез филтруване. Когато NaHCO 3 се калцинира, се образува калцинирана сода:
2NaHCO3 =Na2CO3 +CO2 +H2O
За повечето Na соли, разтворимостта с повишаване на температурата не се увеличава толкова много; за калиеви соли (см.КАЛИЙ).
Na е силен редуциращ агент:
TiCl4 +4Na=4NaCl+Ti
Приложение
Натрият се използва като редуциращ агент за активни метали; неговата стопилка, смесена с калий, е охлаждаща течност в ядрени реактори, тъй като не абсорбира добре неутроните. Натриевите пари се използват в лампи с нажежаема жичка.
NaCl се използва в хранително-вкусовата промишленост, натриевият хидроксид NaOH - в производството на хартия, сапун, изкуствени влакна и като електролит. Натриев карбонат Na 2 CO 3 и бикарбонат NaHCO 3 - използвани в хранително-вкусовата промишленост, съставна част на пожарогасителни средства и лекарство. Натриевият фосфат Na 3 PO 4 е компонент на детергенти, използвани в производството на стъкло и бои, в хранително-вкусовата промишленост и във фотографията. Силикати м Na 2 O н SiO 2 - компоненти на шихтата в производството на стъкло, за производство на алумосиликатни катализатори, топлоустойчив, киселиноустойчив бетон.
Физиологична роля
Натриевите йони Na ​​+ са необходими за нормалното функциониране на тялото, те участват в метаболитните процеси. В човешката кръвна плазма съдържанието на Na + йони е 0,32% от теглото, в костите - 0,6%, в мускулната тъкан - 1,5%. За да се попълни естествената загуба, човек трябва да приема 4-5 g Na дневно с храната.
Характеристики на работа с метален натрий
Съхранявайте натрия в херметически затворени железни контейнери под слой дехидратиран керосин или минерално масло. Запаленият Na се залива с минерално масло или се покрива със смес от талк и NaCl. Получените Na метални отпадъци се унищожават в контейнери с етилов или пропилов алкохол.

енциклопедичен речник. 2009 .

Вижте какво е „натрий“ в други речници:

НАТРИЙ- НАТРИЙ. Натрий, химически елемент, символ Na, сребристо-бял, лъскав, моноатомен метал с восъчна плътност при обикновени температури, става крехък на студено и се дестилира при ярка нажежена до червено топлина; открит от De.wi (1807) чрез електролиза... ... Голяма медицинска енциклопедия

- (гръцки nitron, латински natrum). Бял метал, който е част от трапезната сол, содата, селитрата и др. Речник на чуждите думи, включени в руския език. Chudinov A.N., 1910. НАТРИЯТ е бял лъскав мек метал, който бързо се окислява в... ... Речник на чуждите думи на руския език

Диаграма на разграждане на натрий 22 ... Wikipedia

- (Натрий), Na, химичен елемент от I група на периодичната таблица, атомен номер 11, атомна маса 22,98977; мек алкален метал, точка на топене 97,86°C. Натрият и неговите сплави с калий са охладители в ядрените реактори. Натриев компонент на сплави за... ... Съвременна енциклопедия

- (символ Na), често срещан сребристо-бял метален елемент, един от АЛКАЛНИТЕ МЕТАЛИ, изолиран за първи път от Хъмфри Дейви (1807). Намира се в соли в морската вода и в много минерали. Основният му източник е ХЛОРИД... ... Научно-технически енциклопедичен речник

Натрий- (Натрий), Na, химичен елемент от I група на периодичната таблица, атомен номер 11, атомна маса 22,98977; мек алкален метал, точка на топене 97,86°C. Натрият и неговите сплави с калий са охладители в ядрените реактори. Натрият е компонент на сплави за... ... Илюстрован енциклопедичен речник

- (лат. Natrium) Na, химичен елемент от група I на периодичната система на Менделеев, атомен номер 11, атомна маса 22,98977; се отнася до алкални метали. Името (от арабски natrun) първоначално се е отнасяло за естествена сода. Сребристо бял...... Голям енциклопедичен речник

Na (лат. Natrium, от арабски natrun, гръцки nitron, първоначално естествена сода * a. натрий, натрий; n. Natrium; f. sodium; i. sodio), хим. елемент от група I периодичен. система на Менделеев; в.с. 11, при. м. 22.98977; принадлежи към алкалните... ... Геоложка енциклопедия

Na е химичен елемент от I група на периодичната система, атомен номер 11, атомна маса 22,99; алкален метал; Поради високата си топлопроводимост и сравнително малко напречно сечение за улавяне на бавни неутрони, металният натрий (понякога легиран с... ... Термини за ядрена енергия

НАТРИЙ- хим. елемент, символ Na (лат. Natrium), at. н. 11, при. т. 22.98; принадлежи към алкалните метали, сребристо-бял цвят, плътност 968 kg/m3, t = 97,83°C, много мек, има висока топло- и електропроводимост. Н. лесно взаимодейства с... ... Голяма политехническа енциклопедия

НАТРИЙ, натрий, мн. не, съпруг (lat. natrium) (химикал). Мек и бял лек алкален метал. Трапезната сол е химично съединение на хлор и натрий. Обяснителен речник на Ушаков. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 ... Обяснителен речник на Ушаков

Книги

• Термодинамика и електрохимия на литиево-халкогенни и натриево-халкогенни системи, Александър Иванович Демидов, Андрей Георгиевич Морачевски, В момента има голям интерес към създаването на акумулаторни химически източници на ток (батерии) с висока енергийна производителност за превозни средства,… Категория: Физически науки. Астрономия Поредица: Учебници за ВУЗ. Специална литератураИздател:

Конспект на лекцията:

1. Разпространение на натрия в природата.

2. Историческа обстановка.

3. Физични свойства на натрия

4. 4.Химични свойства на натрия

5. Получаване на натрий.

6. 6.Получаване на натрий.

Натрий(Натрий), Na, химичен елемент от група I на периодичната система на Менделеев: атомен номер 11, атомна маса 22,9898; сребристо-бял мек метал, който бързо се окислява от повърхността във въздуха. Естественият елемент се състои от един стабилен изотоп, 23 Na.

Историческа справка. Естествените съединения на натрия - готварска сол NaCl, сода Na 2 CO 3 - са известни от древни времена. Името "натрий" идва от арабското натрун, гръцки. нитрон, първоначално наричан естествена сода. Още през 18 век химиците познават много други натриеви съединения. Самият метал обаче е получен едва през 1807 г. от Г. Дейви чрез електролиза на сода каустик NaOH. Във Великобритания, САЩ, Франция елементът се нарича Натрий (от испанската дума soda - сода), в Италия - sodio.

Разпръскваненпредсърдия в природата.

Натрият е типичен елемент в горната част на земната кора. Средното му съдържание в литосферата е 2,5% от масата, в кисели магмени скали (гранити и др.) 2,77, в основни скали (базалти и др.) 1,94, в ултраосновни скали (мантийни скали) 0,57. Поради изоморфизма на Na + и Ca 2+, поради близостта на техните йонни радиуси, в магматични скали се образуват натриево-калциеви фелдшпати (плагиоклази). В биосферата има рязка диференциация на натрий: седиментните скали са средно обеднени на натрий (0,66% в глини и шисти); има малко от него в повечето почви (средно 0,63%). Общият брой на натриевите минерали е 222. Na се задържа слабо на континентите и се пренася от реките в моретата и океаните, където средното му съдържание е 1,035% (Na е основният метален елемент на морската вода). По време на изпаряването натриевите соли се отлагат в крайбрежните морски лагуни, както и в континенталните езера на степите и пустините, образувайки слоеве от солоносни скали. Основните минерали, които са източник на натрий и неговите съединения са халит (каменна сол) NaCl, чилийска селитра NaNO 3, тенардит Na 2 SO 4, мирабилит Na 2 SO 4 10H 2 O, трона NaH(CO 3) 2 2H 2 O Na е важен биоелемент, живата материя съдържа средно 0,02% Na; В животните го има повече, отколкото в растенията.

Физични свойстванатриум

При нормална температура натрият кристализира в кубична решетка, a = 4,28 Å. Атомен радиус 1,86Å, йонен радиус Na+ 0,92Å. Плътност 0,968 g/cm3 (19,7 °C), точка на топене 97,83 °C, точка на кипене 882,9 °C; специфичен топлинен капацитет (20 °C) 1,23 10 3 J/(kg K) или 0,295 cal/(g deg); коефициент на топлопроводимост 1,32·10 2 W/(m·K) или 0,317 cal/(cm·sec·deg); температурен коефициент на линейно разширение (20 °C) 7,1·10 -5; електрическо съпротивление (0 °C) 4,3·10 -8 ohm·m (4,3·10 -6 ohm·cm). Натрият е парамагнитен, специфична магнитна чувствителност +9,2·10 -6; много пластичен и мек (лесно се реже с нож).

Химични свойстванатриум

Нормалният електроден потенциал на натрия е -2,74 V; потенциал на електрода в стопилката -2,4 V. Натриевите пари оцветяват пламъка в характерен ярко жълт цвят. Конфигурацията на външните електрони на атома е 3s 1; Във всички известни съединения натрият е едновалентен. Неговата химическа активност е много висока. При директно взаимодействие с кислорода, в зависимост от условията, се образува Na 2 O оксид или Na 2 O 2 пероксид - безцветни кристални вещества. С вода натрият образува хидроксид NaOH и H 2; реакцията може да бъде придружена от експлозия. Минералните киселини образуват съответните водоразтворими соли с натрия, но натрият е относително инертен по отношение на 98-100% сярна киселина.

Реакцията на натрий с водород започва при 200 °C и води до производството на NaH хидрид, безцветно хигроскопично кристално вещество. Натрият реагира директно с флуор и хлор дори при обикновени температури, с бром - само при нагряване; не се наблюдава пряко взаимодействие с йод. Реагира бурно със сяра, образувайки натриев сулфид; взаимодействието на натриеви пари с азот в полето на тих електрически разряд води до образуването на Na 3 N нитрид, а с въглерод при 800-900 ° C - до производството на Na 2 C 2 карбид.

Натрият се разтваря в течен амоняк (34,6 g на 100 g NH3 при 0°C), за да образува амонячни комплекси. Когато газообразният амоняк преминава през разтопен натрий при 300-350 °C, се образува натриев амин NaNH 2 - безцветно кристално вещество, което лесно се разлага от вода. Известни са голям брой натриеви органични съединения, които по химични свойства са много подобни на органолитиевите съединения, но ги превъзхождат по реактивност. Натриевите органични съединения се използват в органичния синтез като алкилиращи агенти.

Натрият е компонент на много практически важни сплави. Na–K сплавите, съдържащи 40-90% K (по маса) при температура около 25°C, са сребристо-бели течности, които са силно химически реактивни и запалими във въздуха. Електрическата проводимост и топлопроводимостта на течните сплави Na–K са по-ниски от съответните стойности за Na и K. Натриевите амалгами се получават лесно чрез въвеждане на метален натрий в живак; със съдържание над 2,5% Na (тегл.) при обикновени температури те вече са твърди вещества.

Касова бележканатриум.

Основният промишлен метод за получаване на натрий е електролизата на разтопена NaCl сол, съдържаща добавки KCl, NaF, CaCl 2 и други, които намаляват точката на топене на солта до 575-585 °C. Електролизата на чист NaCl би довела до големи загуби на натрий от изпаряване, тъй като точките на топене на NaCl (801 °C) и точките на кипене на Na (882,9 °C) са много близки. Електролизата се извършва в електролизари с диафрагма, катодите са направени от желязо или мед, анодите са направени от графит. Хлорът се произвежда едновременно с натрия. Старият метод за получаване на натрий е електролизата на разтопен натриев хидроксид NaOH, който е много по-скъп от NaCl, но се разлага електролитно при по-ниска температура (320-330 ° C).

Приложениенатриум.

Натрият и неговите сплави се използват широко като охладители за процеси, изискващи равномерно нагряване в диапазона 450-650 °C - в клапаните на авиационни двигатели и особено в атомни електроцентрали. В последния случай Na-K сплавите служат като течни метални охладители (и двата елемента имат малки напречни сечения на абсорбция на термични неутрони, за Na 0,49 barn); тези сплави се характеризират с високи точки на кипене и коефициенти на топлопреминаване и не взаимодействат със структурни материали при високи температури развивани в електроцентрали.ядрени реактори. Съединението NaPb (10% Na от теглото) се използва при производството на тетраетил олово, най-ефективният антидетонатор. В сплавта на основата на олово (0,73% Ca, 0,58% Na и 0,04% Li), използвана за производството на лагери на оси за железопътни вагони, натрият е укрепваща добавка. В металургията натрият служи като активен редуциращ агент при производството на някои редки метали (Ti, Zr, Ta) чрез металотермични методи; в органичния синтез – при реакции на редукция, кондензация, полимеризация и др.

Поради високата химическа активност на натрия, работата с него изисква повишено внимание. Особено опасно е, ако водата влезе в контакт с натрий, което може да доведе до пожар и експлозия. Очите трябва да бъдат защитени с очила, ръцете с дебели гумени ръкавици; Контактът на натрий с мокра кожа или дрехи може да причини сериозни изгаряния.

Натрият е химичен елемент, принадлежащ към първата група на периодичната таблица на елементите, създадена от Д. И. Менделеев.

Натрият има атомен номер 11 и атомното му тегло е 22,99. Натрият е толкова мек, че може да се реже с нож. Плътността му (при 20°C) е 0,968 g/cm3. Има точка на топене около 98° C; и точката на кипене на натрия е 883°C.

Натрият е реактивен и много активен елемент; Когато се съхранява на открито, той се окислява много лесно, за да образува натриев карбонат и натриев оксид хидрат.

Натрият може да образува сплави с много метали, които имат голямо техническо значение в науката и производството. Натрият и неговите сплави се използват широко в много индустриални сектори. В химическата промишленост натрият се използва за производство на натриев пероксид, тетраетил олово (чрез Na - Pb сплав), натриев цианид, натриев хидрид, детергенти и др.

В металургичната промишленост натрият се използва като редуциращ агент при производството на торий, уран, титан, цирконий и други метали от техните флуоридни съединения или хлориди. Натрият в течна форма, както и неговите сплави с калий, се използват в ядрената енергетика като охладител.

Не е изненадващо, че натрият е един от най-често срещаните химични елементи в природата. Според различни оценки съдържанието му в земната кора достига 2,27%. Дори в живите организми се съдържа в количества до 0,02%. Въпреки че натрият принадлежи към групата на металите, той не се среща в природата в чист вид поради високата си химична активност. Най-често се среща под формата на хлорид NaCl (каменна сол, халит), както и нитрат NaNO3 (селитра), карбонат Na2CO3 NaHCO3 2H2O (трона), сулфат Na2SO4 10H2O (мирабилит), Na2B4O7 4H2O (кернит), тетраборат Na2B4O7 10 H2O (боракс) и други соли. Естествено, океанските води съдържат огромни запаси от натриев хлорид.

В хранително-вкусовата промишленост това е готварска сол, която е много необходима за готвене; в химическата промишленост се използва за производство на минерални торове и антисептици, а в леката промишленост натрият се използва за обработка на кожа. Намира широко приложение и в металургичното производство, при производството на газоразрядни лампи, а под формата на сплав с калий се използва като хладилен агент.

Без използването на неговите съединения (натриев формиат и натриев флуорид) днес е невъзможно развитието на съвременната строителна индустрия; Тъй като те са едновременно антифриз и отличен пластификатор при производството на висококачествен бетон и различни продукти от него, строителните работи могат да се извършват при много ниски температури.

Натрият често се използва като охладител; сплав на натрий с калий се използва в ядрената енергетика за работа на ядрени инсталации. Като редуциращ агент се използва за получаване на огнеупорни метали (цирконий, титан и др.), като катализатор се използва в производството на синтетичен каучук и в органичния синтез. Други натриеви съединения също са много широко използвани:

• • натриевият хидроксид NaOH е един от най-важните производствени компоненти на химическата промишленост, който се използва при пречистването на петролни продукти, в производството на изкуствени влакна, в хартиената, текстилната, сапунената и други индустрии;
  • натриев пероксид Na2O2 - използва се за избелване на тъкани, коприна, вълна и др.

С всички киселини натрият образува соли, които често се използват в човешкия живот и в почти всички индустрии:

• • натриев бромид NaBr - във фотографията и медицината;
  • натриев флуорид NaF - за обработка на дърво, в селското стопанство, в производството на емайли и др.;
  • калцинираната сода (Na2CO3 натриев карбонат) и питейната сода (NaHCO3 натриев бикарбонат) са основните продукти на химическата промишленост;
  • натриев дихромат Na2Cr2O7 - използва се като танин и силен окислител (хромна смес - разтвор на концентрирана сярна киселина и натриев дихромат - използва се за измиване на лабораторни стъклари);

• • натриев хлорид NaCl (трапезна сол) - в хранително-вкусовата промишленост, техниката, медицината, за производство на сода каустик, сода и др.;
  • натриев нитрат NaNO3 (натриев нитрат) - азотен тор;
  • натриев сулфат Na2SO4 - незаменим в кожената, сапунената, стъкларската, целулозно-хартиената, текстилната промишленост;
  • натриев сулфит Na2SO4 с натриев тиосулфат Na2SO3 - използва се в медицината и фотографията и др.
  • натриев силикат NaSiO3 е разтворимо стъкло;

Цената на натрия на световния пазар не е висока. Тази ситуация се дължи на много широкото разпространение на натрия и неговите съединения в природата, както и на относително евтините методи за промишленото му производство. Натрият под формата на чист метал се получава индустриално от стопен натриев хидроксид или хлорид чрез преминаване на голям електрически ток през него. Днес световното потребление на натрий и неговите съединения възлиза на повече от 100 милиона тона, като търсенето им нараства всяка година. Трудно е да се назове индустрия, в която не се използва натрий.

-елементосновната подгрупа на първата група, третият период на периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 11. Означава се със символа Na (лат. Natrium). Простото вещество натрий (CAS номер: 7440-23-5) е мек алкален метал със сребристо-бял цвят.

История и произход на името

Диаграма на натриев атом

Натрият (или по-скоро неговите съединения) се използва от древни времена. Например содата (натрон), открита естествено във водите на содови езера в Египет. Древните египтяни са използвали естествена сода за балсамиране, избелване на платна, готвене на храна и правене на бои и глазури. Плиний Стари пише, че в делтата на Нил содата (съдържаща достатъчно количество примеси) е изолирана от речната вода. Продава се под формата на големи парчета, оцветени в сиво или дори черно поради примеса на въглища.

Натрият е получен за първи път от английския химик Хъмфри Дейви през 1807 г. чрез електролиза на твърд NaOH.

Името "натрий" идва от арабски натрънна гръцки - nitron и първоначално се е отнасяло за естествена сода. Самият елемент по-рано се е наричал натрий.

Касова бележка

Първият начин за производство на натрий беше реакцията на редукция натриев карбонатвъглища при нагряване на плътна смес от тези вещества в железен съд до 1000°C:

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

Тогава се появи друг метод за получаване на натрий - електролиза на разтопен натриев хидроксид или натриев хлорид.

Физични свойства

Качествено определяне на натрий с помощта на пламък - ярко жълт цвят на емисионния спектър на "натриева D-линия", дублет 588.9950 и 589.5924 nm.

Натрият е сребристо-бял метал, на тънки слоеве с лилав оттенък, пластичен, дори мек (лесно се реже с нож), пресен натрий е лъскав. Стойностите на електрическата и топлопроводимостта на натрия са доста високи, плътността е 0,96842 g/cm³ (при 19,7° C), точката на топене е 97,86° C, а точката на кипене е 883,15° C.

Химични свойства

Алкален метал, който лесно се окислява във въздуха. За да се предпази от атмосферния кислород, металният натрий се съхранява под слой керосин. Натрият е по-малко активен от литий, следователно с азотреагира само при нагряване:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Когато има голям излишък на кислород, се образува натриев пероксид

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Приложение

Металният натрий се използва широко в препаративната химия и промишлеността като силен редуциращ агент, включително в металургията. Натрият се използва в производството на високо енергоемки натриево-серни батерии. Използва се и в изпускателните клапани на камиони като радиатор. Понякога металният натрий се използва като материал за електрически проводници, предназначени да носят много висок ток.

В сплав с калий, както и с рубидий и цезийизползва се като високоефективна охлаждаща течност. По-специално, съставът на сплавта е натрий 12%, калий 47 %, цезий 41% има рекордно ниска точка на топене от −78 °C и е предложен като работна течност за йонни ракетни двигатели и охлаждаща течност за атомни електроцентрали.

Натрият се използва и в газоразрядни лампи с високо и ниско налягане (HPLD и LPLD). Лампите NLVD от типа DNaT (Arc Sodium Tubular) са много широко използвани в уличното осветление. Те излъчват ярка жълта светлина. Срокът на експлоатация на лампите HPS е 12-24 хиляди часа. Ето защо газоразрядните лампи от типа HPS са незаменими за градско, архитектурно и индустриално осветление. Има и лампи DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) и DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Металният натрий се използва при качествения анализ на органичната материя. Сплавта на натрий и изпитваното вещество се неутрализира етанол,добавете няколко милилитра дестилирана вода и разделете на 3 части, тест на J. Lassaigne (1843), насочен към определяне на азот, сяра и халогени (тест на Beilstein)

Натриевият хлорид (готварска сол) е най-старият използван ароматизатор и консервант.
- Натриевият азид (Na 3 N) се използва като азотиращ агент в металургията и при производството на оловен азид.
- Натриевият цианид (NaCN) се използва в хидрометалургичния метод за извличане на злато от скали, както и в нитрокарбюризирането на стомана и в галванопластиката (посребряване, позлатяване).
- Натриев хлорат (NaClO 3) се използва за унищожаване на нежелана растителност по железопътните линии.

Биологична роля

В тялото натрият се намира предимно извън клетките (около 15 пъти повече, отколкото в цитоплазмата). Тази разлика се поддържа от натриево-калиевата помпа, която изпомпва натрий, уловен вътре в клетката.

Заедно скалийнатрият изпълнява следните функции:
Създаване на условия за възникване на мембранен потенциал и мускулни контракции.
Поддържане на осмотична концентрация в кръвта.
Поддържане на киселинно-базовия баланс.
Нормализиране на водния баланс.
Осигуряване на мембранен транспорт.
Активиране на много ензими.

Натрият се съдържа в почти всички храни, въпреки че тялото получава по-голямата част от него от трапезната сол. Абсорбцията се извършва главно в стомаха и тънките черва. Витамин D подобрява усвояването на натрий, но прекомерно солените храни и храните, богати на протеини, пречат на нормалното усвояване. Количеството натрий, прието с храната, показва съдържанието на натрий в урината. Богатите на натрий храни се характеризират с ускорено отделяне.

Дефицит на натрий при диета балансирана хранане се среща при хора, но някои проблеми могат да възникнат при вегетариански диети. Временният дефицит може да бъде причинен от употреба на диуретик, диария, прекомерно изпотяване или прекомерен прием на вода. Симптомите на натриев дефицит включват загуба на тегло, повръщане, газове в стомашно-чревния тракт и нарушена абсорбция аминокиселини и монозахариди. Дългосрочният дефицит причинява мускулни крампи и невралгия.

Излишъкът от натрий причинява подуване на краката и лицето, както и повишено отделяне на калий в урината. Максималното количество сол, което може да се преработи от бъбреците, е приблизително 20-30 грама, всяко по-голямо количество е животозастрашаващо.