Надо Знать

добавить знаний



Натрий



План:


Введение

Натрий (Natrium, Na) - химический элемент с атомным номером 11, и соответствующая простое вещество - щелочной серебристо-белый мягкий металл, химически очень активен, на воздухе быстро окисляется.

Плотность 0,968, t плав 97,83 ? С, t кип 882,9 ? С, коэф. соч. по Моосу 0,5. Натрий - очень распространенный литофильный элемент (шестое место среди химических элементов), его Кларк 2,64 по массе. Известно более 220 минералов Натрия разных классов ( полевые шпаты, плагиоклазы, галит, селитра, тенардита, мирабилит). Распространенность натрия (в% по массе) в каменных метеоритах 7х10 -1, в ультраосновных породах 5,7 х 10 -1, основных -1,94, в средних - 3,0, в кислых - 2,77, в глинах - 0,96, в песчаниках - 0,33, в карбонатных породах - 0,04, в океанической воде - 1,03534. Применяют Натрий как восстановитель, теплоноситель подобное. Соли натрия находят большое применение в различных отраслях экономики.


1. История

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

2. Распространение в природе

Натрий относятся к наиболее распространенных элементов на него приходится 2,64% массы земной коры. В связи с высокой химической активностью он встречается только в виде различных соединений. Некоторые из них, как хлорид натрия, сульфат натрия, образуют мощные месторождения.

Крупнейшие залежи хлорида натрия NaCl (каменная соль, или галит) есть на Урале в районах г. Соликамска и г. Соль-Илецка, на Донбассе и в других местах. Значительные количества хлорида натрия добываются в виде самосадочную соли из соляных озер Эльтон и Баскунчак в западном Казахстане. Огромные запасы сульфата натрия Na 2 SO 4 ? 10H 2 O ( мирабилит) накопленные в заливе Кара-Богаз-Гол в восточной части Каспийского моря.


3. Физические свойства

Натрий

В свободном состоянии натрий - серебристо-белый легкий и мягкий металл.

Плотность - 0,968 г/см3. Температура плавления - 97,83 ? С.

4. Химические свойства

Натрий относится к главной подгруппы первой группы периодической системы Менделеева. Его атомы имеют на внешнем электронном слое по одному электрону, который они легко теряют и превращаются в ионы с одним положительным зарядом. Поэтому в своих соединениях натрий бывает только положительно одновалентным.

Натрий - очень активный металл. Легко теряя свои валентные электроны, он является очень сильным восстановителем. В электрохимическом ряду напряжений он занимает второе место слева от водорода.

В сухом воздухе натрий энергично взаимодействует с кислородом воздуха и превращается в пероксид :

  • 2Na + O 2 = Na 2 O 2

Поэтому его хранят под слоем керосина или минерального масла. С галогенами натрий реагирует весьма энергично с образованием солей галогеноводневих кислот: NaCl, NaBr подобное. С жидким бромом он сочетаются даже со взрывом. С серой при некотором нагревании образует сульфиды: Na 2 S. С водой реагирует очень бурно, даже со взрывом. Еще более бурно реагирует с кислотами (тоже со взрывом). Во влажном воздухе металл легко превращается в гидроксид:

  • 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

а последний, взаимодействуя с углекислым газом воздуха, - в карбонат:

  • 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

При высокой температуре натрий может восстанавливать оксиды алюминия, кремния и т.д. в свободных элементов:

  • Al 2 O 3 + 6Na = 2Al + 3Na 2 O

5. Получение

В свободном состоянии натрий получают электролизом расплавленных хлоридов или гидроксидов. При электролизе расплавленных едких щелочей положительно заряженные ионы металлов притягиваются к отрицательно заряженному катоду, присоединяют по одному электрону (восстанавливаются) и превращаются в атомы свободных металлов, а отрицательно заряженные ионы гидроксила притягиваются к положительно заряженному аноду, отдают ему по одному электрону и превращаются в электро- нейтральные группы OH, которые разлагаются с образованием воды и кислорода, выделяемого на аноде. Получение металлического натрия электролизом NaOH можно изобразить следующим уравнениям:

 NaOH ↑ ↓ - Катод <- Na + + OH -> Анод + 4Na + 4e = 4Na ? 4OH - 4е = 4OH ? 4OH ? = 2H 2 O + O 2

6. Применение

Металлический натрий используют при синтезе многих органических веществ, для изготовления некоторых сплавов, а также в металлургии для получения ряда металлов из их соединений, например титана по реакции

  • TiCl 4 + 4Na = Ti + 4NaCl

7. Соли натрия

Натрий образует соли со всеми кислотами. Подавляющее большинство солей натрия в воде растворяется хорошо. Важнейшие из них:


Источники

  • Глоссарий терминов по химии / / Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им .. Л.М.Литвиненка НАН Украины, Донецкий национальный университет - М.: "Вебер", 2008. - 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. С. Белецкого. - М.: "Донбасс", 2004. - ISBN 966-7804-14-3.
  • Ф. А. Деркач "Химия" Л. 1968

См.. также


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам