Соединения металлов натрия-калия контролируют солевой баланс в наших организмах. Нарушения этого баланса опасно для жизни. В составе крови соединения этих металлов создают своеобразный электролит, необходимый для работы любой клетки организма.
Содержание
От Библии до наших дней
История героя статьи тянется с библейских времен. Именно в Библии упомянуто вещество, которым пользовались для мытья, отбеливания хлопковых тканей. В переводе слово νίτρον (нитрон) означает мыло или щелок.
Природной содой или щелоком из золы многие века люди пользовались для домашних нужд.
Свойства натрия
Натрий (natrium) относится к щелочным металлам, в таблице Менделеева имеет атомный № 11.
Характеристики:
- Легко режется ножом.
- Чистый натрий имеет белый серебристый цвет; на воздухе быстро покрывается слоем оксида Na2O.
- Структура кристаллической решетки объемноцентрированная, кубическая.
- Natrium легче воды; если бросить кусочек в воду, он будет плавать на ее поверхности.
Металл настолько активный, что хранят его в минеральном масле или в керосине, без доступа воздуха.
Химические свойства:
- Натрий реагирует с разбавленными кислотами, как рядовой металл.
- В реакции с концентрированными кислотами образуются продукты восстановления.
- Бурная реакция с водой идет с выделением водорода, поэтому металл загорается или взрывается.
- Как все щелочные металлы, активно реагирует со многими неметаллами.
Известен один стабильный изотоп — 23-Na.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | На́трий / Natrium (Na), 11 |
| Атомная масса (молярная масса) |
22,98976928 ± 0,00000002 а.е.м.[1] а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Ne] 3s1, 1s22s22p63s1 |
| Радиус атома | 190 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 154 пм |
| Радиус иона | 97 (+1e) пм |
| Электроотрицательность | 0,93 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | -2,71 В |
| Степени окисления | −1 (в алкалидах)[2]; 0; +1 (наиболее частая) |
| Энергия ионизации (первый электрон) |
495,6(5,14) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 0,971 г/см³ |
| Температура плавления | 370,96 К; 97,81 °C |
| Температура кипения | 1156,1 К; 882,95 °C |
| Уд. теплота плавления | 2,64 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 97,9 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 28,23[3] Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 23,7 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая объёмноцентрированная |
| Параметры решётки | 4,2820 Å |
| Температура Дебая | 150 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 142,0 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-23-5 |
Минералы, месторождения
В природе встречаются минералы:
- мирабилит (глауберова соль);
- галит (каменная соль);
- бура (формула Na2В4О7 • 10Н2О);
- криолит.
Месторождений металлического натрия на планете нет. В любом месте (даже в пустынях) найдется вода, с которой металл мгновенно прореагирует.
Добыча и переработка
Для производства натрия ведется добыча минералов во многих странах:
- Россия;
- США;
- Германия;
- Мексика;
- Италия.
Основной способ промышленного получения натрия — электролиз NaOH или NaCl.
Возможно получение с помощью термического разложения NaN3.
Плюсы и минусы
Достоинства соединений натрия не перечислить. Самое главное — без него невозможна биологическая жизнь на планете.
К недостаткам можно отнести дороговизну натриевых реакторов (необходимость промежуточного контора, усиленные системы безопасности). Реакторы на БН дороже, чем ВВЭР (водо-водяные).
Натрий вокруг нас
Применение металла и его соединений чрезвычайно широко:
- Металлический Na работает теплоносителем в реакторах на быстрых нейтронах (БН) и в ионных ракетных двигателях.
Металлический натрий, сохраняемый в минеральном масле - Восстановительные свойства применяют в получении тугоплавких металлов.
- NaCl, поваренная cоль — самый известный консервант и применяемое большинством вкусовое средство.
- Бензоат C6H5COONa — пищевая добавка Е211. Применяется в пищевой промышленности для производства газированных напитков, консервации мясных, рыбных, плодово-овощных изделий.
- Металл работает в натрий-серных аккумуляторах.
- Чилийская селитра (NaNO3) работает в качестве удобрений, в производстве стекла. В пищевой промышленности значится как пищевая добавка Е251.
Купить металл
Цена металлического Natrium за килограмм у разных производителей колеблется от 900 до 1500 руб/кг.
