В соединениях натрий одновалентен, степень окисления в соединениях с неметаллами равна +1.
Натрий как вещество
Способы получения натрия:
- В лаборатории получают электролизом раствора щелочи или соли:
4NaOH (ж) → 4Na + O2↑ + 2H2O
2NaCl (ж) → 2Na + Cl2↑
- В промышленности – восстановлением карбоната натрия углём при нагревании (карботермическая реакция):
Na2CO3 + C (кокс) → 2Na + 3CO
Физические свойства натрия:
- Очень мягкий, лёгкий щелочной металл серебристо-белого цвета (в тонком слое – с фиолетовым оттенком).
- На воздухе покрывается оксидной пленкой (тускнеет).
- Хорошо сохраняется под слоем бензина или керосина.
- Температура плавления равна 97,83°С, температура кипения равна 886°С.
Химические свойства натрия:
Натрий весьма реакционноспособен. Воспламеняется при умеренном нагревании, окрашивая пламя газовой горелки в жёлтый цвет. Является сильным восстановителем.
Количество вещества. Моль. Число Авогадро. 8 класс.
Энергично реагирует с водой, кислотами, неметаллами. С азотом реагирует только при нагревании (в отличие от лития). С ртутью образует амальгаму.
1. На воздухе легко окисляется до оксида натрия:
2Na + O2(воздух) → 2Na2O
2. При нагревании на воздухе (или в кислороде) образует пероксид натрия:
2Na + O2 → Na2O2
3. Очень бурно протекает реакция с водой (иногда с воспламенением):
4. Как сильный восстановитель энергично взаимодействует со многими металлами:
2Na + H2 → 2NaH
5. С разбавленными кислотами взаимодействует как обычный металл:
Применение натрия:
Сплав, содержащий в своем составе натрий, используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности, а также в металлургии как сильный восстановитель. Применяется и как осушитель неводных жидкостей. Присутствует в обладающих высокой ёмкостью натриево-серных аккумуляторах.
Пары натрия светятся жёлтым светом в экономичных газоразрядных лампах, освещающих улицы. Натрий (в виде соли – поваренной соли) – незаменимое вкусовое и консервирующее средство. Другая соль натрия (сульфат натрия) используется в производстве стекла, бумаги, тканей.
Источники
2. Леенсон И. А. Путеводитель по химическим элементам. Из чего состоит Вселенная? / И. А. Леенсон. – М.: АСТ, 2014. – 168 с.: ил.
3. Лидин, Р. А. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. – М.: Химия, 2000.
Источник: mend-tab.ru
НАТРИЙ
НАТРИЙ (от араб. натрун, греч. nitron — природная сода; лат. Natrium) Na, хим. элемент I гр. периодич. системы, ат. н. 11, ат.м. 22,98977; относится к щелочным металлам. В природе один стабильный изотоп 23 Na. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,90 . 10 -25 м 2 . Конфигурация внеш. электронной оболочки 3s 1 ; степень окисления +1; энергии ионизации Na 0 
Na + 
Na 2+ 5,13915 и 47,304 эВ; сродство к электрону 0,34 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,0; ат. радиус 0,192 нм, ионный радиус 0,116 нм (координац. число 6), 0,153 нм (12).
Как за 4 МИНУТЫ выучить Химию? Химическое Количество, Моль и Закон Авогадро
Ур-ния температурной зависимости: линейного расширения твердого натрия l = l 0 (1 + 6,893•10 -5 t +0,63 . 10 -7 t 2 )м; объемного расширения жидкого натрия u = u 0 (l +2,4183 х х 10 -4 t+ 7,385 . 10 -8 t 2 + 15,64 . 10 -12 t 3 ) м 3 ; теплопроводности твердого натрия К = 135,6 — 0,167t Вт/(м . К) (0 — 97 °С), жидкого К = 93,0- 5,81 . 10 -2 t Вт/(м . К) (98-1370°С); r = 4,290 + 1,993 . 10 -2 t + 9,848•10 -6 t 2 мкОм . см (0-97°С. твердый натрий), r = 7,756 + 2,054 . 10 -2 t + 3,481•10 -5 t 2 мкО . см (98-1100°С, жидкий натрий); h (Па . с) 6,80 . 10 -4 (100°С), 2,84 . 10 -4 (400°С), 1,49 . 10 -4 (883,15°С), lgh(Пa х х с) = -4,6814 — 0,4296 lg Т + 234,65T(98 — 500 °С); g (Н/м) 0,192 (97,86 °С), 0,161 (400 0 С), 0,113 (883,15 °С), для жидкого g = 0,202 -1 . 10 -4 t Н/м. Натрий парамагнитен, магн. восприимчивость + 0,70 . 10 -9 (293 К). Норм. электродный потенциал -2,714 В, в расплаве -2,4 В.
Хим. активность натрия весьма высока. На воздухе он активно окисляется с пов-сти, в жидком состоянии выше 200 0 С загорается. В зависимости от условий натрий может окисляться до натрия оксида Na 2 O или пероксида Na,O 2 . Энергично реагирует с водой с образованием натрия гидроксида NaOH и выделением Н 2 , при большой пов-сти контакта р-ция идет со взрывом.
Натрий воспламеняется в атмосфере F 2 , в Сl 2 горит при обычной т-ре, с Вr 2 реагирует лишь при нагр., с I 2 в обычных условиях не реагирует. Энергично взаимод. с S, Se и Те, образуя халькогениды составов Na 2 X, NaX, NaX 2 , Na 2 X 5 . Благородные газы незначительно раств. в твердом и жидком натрии, при 200 °С натрий начинает поглощать Н 2 , образуя весьма гигроскопичный гидрид NaH. С N 2 в электрич. разряде дает нитрид Na 3 N или азид NaN 3 , с разб. к-тами-соли. В жидком NH 3 натрий легко раств., образуя р-р синего цвета с металлич. проводимостью, содержащий катионы Na + и сольватированные электроны; р-римость натрия (г в 100 г NH 3 ): 34,6 (0°С), 31,9 (-50°С), 29,4 (-105°С). Взаимод. натрия с NH 3 при 300-400 °С или в присут. катализатора при охлаждении до — 30 °С получают амид NaNH 2 .
При 800-900 °С газообразный натрий с С образует карбид (ацетиленид) Na 2 C 2 . Р-цией натрия с ацетиленом при 98 o С получают NaC = CH и этилен, при более высоких т-рах-Na 2 C 2 . С графитом натрий образует соед. включения (см. Графита соединения). Об орг. соединениях натрия см. в ст. Натрийорганические соединения.
Диспергированный натрий реагирует с большинством галогенидов, с органическими (типа СН 2 Сl 2 , СНСl 3 )-со взрывом, с галогенидами металлов МНаl n — восстанавливая катион М 2+ . Дает интерметал-лиды с Ag, Au, Cd, Ga, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi, K, Cs; не образует соед. с Ва, Sr, Mg, Li, Zn, Al. Co ртутью натрий образует амальгамы — интерметаллиды состава NaHg 2 , NaHg 4 , NaHg 8 , NaHg, Na 3 Hg 2 , Na 5 Hg 2 , Na 3 Hg. Наиб. значение имеют жидкие амальгамы (содержат менее 2,5% по массе натрия), образующиеся при постепенном введении натрия в Hg, находящуюся под слоем керосина или минер. масла.
Получение. Натрий получают: электролизом расплава NaCl (одновременно производят Сl 2 ) с добавками КСl, NaF или СаСl 2 для снижения т-ры плавления электролита; электролизом расплава NaOH; небольшие кол-ва-разложением азида 2NaN 3 2Na + 3N 2 и др. Электролиз NaCl проводят в электролизерах с диафрагмой; аноды изготовлены из графита, катоды-из Сu или Fe. Очищают натрий от примесей хлоридов, оксидов, Са, С добавлением в расплавленный натрий смеси NaOH -Na 2 CO 3 — NaCl или Na 2 O 2 , обработкой расплава металлич. Li, Ti или сплавом Ti-Zr, низшими хлоридами TiCl 3 , TiCl 2 , вакуумной дистилляцией.
Определение. Качественно натрий обнаруживают по характерной желтой окраске пламени его летучими соед. и по наиб. четко выраженным спектр. линиям 589,0 и 589,9 нм. Количественно натрий определяют пламенной фотометрией (вплоть до 0,0002 мг/л), спектр. или гравиметрич. методами. В последнем случае натрий отделяют от др. щелочных элементов в виде хлорида, сульфата или перхлората, чаще-в виде NaM(UO 2 ) 3 (СН 3 СОО) 9 . 6Н 2 O, где М — Mg, Zn, Mn, Ni, с послед. оксидиметрич. титрованием, а также используют люминесцентное, колориметрич., нефелометрич. (при малых содержаниях натрия) определения. Используют хроматографич., радиометрич. и спектрофотометрич. методы определения натрия.
Применение. Натрий и его сплавы с К-жидкие теплоносители, в частности в ядерных реакторах. Пары натрия используют для наполнения газоразрядных ламп; сплавы Pb-Na-в произ-ве Рb(С 2 Н 5 ) 4 , для изготовления подшипников.
Натрий применяют как модификатор алюминиевых и др. сплавов, восстановитель в металлургии (в произ-ве Ti, Zr, Та), орг. синтезе (как сам натрий, так и его амальгама), для получения соед. Na, как катализатор в синтезе бутадиенового каучука. Амальгаму Na используют при получении NaOH высокой чистоты; изотоп 24 Na-для радиологич. лечения нек-рых форм лейкемии и в диагностич. целях. Изотоп 22 Na-позитронный источник.
Мировое произ-во (без социалистич. стран) превышает 300 тыс. т/год (1980).
Хранят натрий под слоем инертной обезвоженной жидкости (керосин, минер. масло и др.), перевозят только в запаянных металлич. сосудах.
Металлич. натрий получил впервые в 1807 Г. Дэви.
Лит.: Ситтиг М., Натрий, его производство, свойства и применение, пер. с англ., М., 1961; Foust O.J., Sodium-NaK engineering handbook, v. 1-5, N.-Y.-[a.oJ,1972-1979. См. также лит. при ст. Литий.
Источник: xumuk.ru
Натрий, свойства атома, химические и физические свойства
Натрий, свойства атома, химические и физические свойства.
Поделиться в:
22,98976928(2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
Натрий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 11. Расположен в 1-й группе (по старой классификации — главной подгруппе первой группы), третьем периоде периодической системы.
Физические свойства натрия
Атом и молекула натрия. Формула натрия. Строение натрия:
Натрий (лат. Natrium, от лат. слова natrium, которое было заимствовано из среднеегипетского языка (nṯr), где оно означало среди прочего – «сода», «едкий натр») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Na и атомным номером 11. Расположен в 1-й группе (по старой классификации – главной подгруппе первой группы), третьем периоде периодической системы.
Натрий – металл. Относится к группе щелочных металлов, а также лёгких, цветных металлов .
Натрий обозначается символом Na.
Как простое вещество натрий при нормальных условиях представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета в тонких слоях с фиолетовым оттенком.
Молекула натрия одноатомна.
Химическая формула натрия Na.
Электронная конфигурация атома натрия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома натрия равен 495,85 кДж/моль (5,1390769(3) эВ).
Строение атома натрия. Атом натрия состоит из положительно заряженного ядра (+11), вокруг которого по трем оболочкам движутся 11 электронов. При этом 10 электронов находятся на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Поскольку натрий расположен в третьем периоде, оболочек всего три. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью.
Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома натрия – на 3s-орбитали находится один неспаренный электрон. В свою очередь ядро атома натрия состоит из 11 протонов и 12 нейтронов. Натрий относится к элементам s-семейства.
Радиус атома натрия (вычисленный) составляет 190 пм.
Атомная масса атома натрия составляет 22,98976928(2) а. е. м.
Натрий – шестой по распространённости элемент в земной коре. Содержание его в земной коре составляет 2,3 %, в океанах и морях – 1,1 %.
Натрий очень легко вступает в химические реакции.
Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai