Натрій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Натрій (Na)
Атомний номер	11
Зовнішній вигляд	сріблясто-білий м'ягкий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	22.989768 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	190 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	495.6(5.14) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Ne] 3s1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	154 пм
Радіус іона	97 (+1e) пм
Електровід'ємність (за Полінгом)	0.93
Електродний потенціал
Ступені окислення	1
Термодинамічні властивості
Густина	0.971 г/см3
Питома теплоємність	1.222 Дж/(K моль)
Теплопровідність	142.0 Вт/(м К)
Температура плавлення	370.96 K
Теплота плавлення	2.64 кДж/моль
Температура кипіння	1156.1 K
Теплота випаровування	97.9 кДж/моль
Молярний об'єм	23.7 см3/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	кубічна об'ємноцентрована
Період ґратки	4.230 Å
Відношення c/a	n/a
Температура Дебая	150.00 K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Зміст 1 Історія 2 Поширення в природі 3 Фізичні властивості 4 Хімічні властивості 5 Одержання 6 Застосування 7 Солі натрію 8 Джерела 9 Дивись також

[ред.] Історія

Натрій вперше був отриманий англійським хіміком Гемфрі Деві в 1807 році електролізом твердого NAOH.

[ред.] Поширення в природі

Натрій належать до найбільш поширених елементів На нього припадає 2,64% маси земної кори. У зв'язку з високою хімічною активністю він зустрічаються тільки у вигляді різних сполук. Деякі з них, як хлорид натрію, сульфат натрію, утворюють потужні родовища.

Найбільші поклади хлориду натрію NaCl (кам'яна сіль, або галіт) є на Уралі в районах м. Солікамська та м. Соль-Ілецька, на Донбасі та в інших місцях. Значні кількості хлориду натрію добуваються у вигляді самосадної солі з соляних озер Ельтон і Баскунчак у західному Казахстані. Величезні запаси сульфату натрію Na₂SO₄•10H₂O (мірабіліт) нагромаджені в затоці Кара-Богаз-Гол у східній частині Каспійського моря.

[ред.] Фізичні властивості

У вільному стані натрій - сріблясто-білий легкий і м'який метал. Густина - 0,968 г/см3. Температура плавлення - 97,83°С.

[ред.] Хімічні властивості

Натрій належить до головної підгрупи першої групи періодичної системи Менделєєва. Його атоми мають на зовнішньому електронному шарі по одному електрону, який вони легко втрачають і перетворюються в іони з одним позитивним зарядом. Тому в своїх сполуках натрій буває лише позитивно одновалентним. Натрій — дуже активний метал. Легко втрачаючи свої валентні електрони, він є дуже сильним відновником. В електрохімічному ряді напруг він займає друге місце зліва від водню. У сухому повітрі натрій енергійно взаємодіє з киснем повітря і перетворюється в геміоксид:

• 4Na + O₂ = 2Na₂O

Тому його зберігають під шаром гасу або мінерального масла. З галогенами натрій реагує дуже енергійно з утворенням солей галогеноводневих кислот: NaCl, NaBr тощо. З рідким бромом він сполучаються навіть з вибухом. З сіркою при деякому нагріванні утворює сульфіди: Na₂S. З водою реагує дуже бурхливо, навіть з вибухом. Ще більш бурхливо реагує з кислотами (теж з вибухом). У вологому повітрі метал легко перетворюється в гідроксид:

• 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ ↑

а останній, взаємодіючи з вуглекислим газом повітря, — в карбонат:

• 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

При високій температурі натрій може відновлювати оксиди алюмінію, силіцію тощо до вільних елементів:

• Al₂O₃ + 6Na = 2Al + 3Na₂O

[ред.] Одержання

У вільному стані натрій одержують електролізом розплавлених хлоридів або гідроксидів. При електролізі розплавлених їдких лугів позитивно заряджені іони металів притягаються до негативно зарядженого катода, приєднують по одному електрону (відновлюються) і перетворюються в атоми вільних металів, а негативно заряджені іони гідроксилу притягуються до позитивно зарядженого анода, віддають йому по одному електрону і перетворюються в електро-нейтральні групи OH, які розкладаються з утворенням води і кисню, що виділяється на аноді. Одержання металічного натрію електролізом NaOH можна зобразити такими рівняннями:

                      NaOH
                       ↑↓
      — Катод <-   Na+ + OH-    -> Анод +
  4Na+ + 4e = 4Na°              4OH- — 4е = 4OH°
               4OH° = 2H2O + O2 ↑

[ред.] Застосування

Металічний натрій використовують при синтезі багатьох органічних речовин, для виготовлення деяких сплавів, а також у металургії для одержання ряду металів із їх сполук, наприклад титану за реакцією

• TiCl₄ + 4Na = Ti + 4NaCl

[ред.] Солі натрію

Натрій утворює солі з усіма кислотами. Переважна більшість солей натрію у воді розчиняється добре. Найважливіші з них:

• Хлорид натрію NaCl, або харчова сіль
• Карбонат натрію Na₂CO₃, або сода
• Гідрокарбонат натрію NaHCO₃, або питна сода
• Сульфат натрію Na₂SO₄

[ред.] Джерела

• Ф. А. Деркач "Хімія" Л. 1968

[ред.] Дивись також