НАТРИЙ — соль жизни

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.

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.

Свежесрезанный натрий
Свежесрезанный натрий

Природной содой или щелоком из золы многие века люди пользовались для домашних нужд.

Металл натрий впервые получил Х. Дэви из NaOH.

Свойства натрия

натрий-элементНатрий (natrium) относится к щелочным металлам, в таблице Менделеева имеет атомный № 11.

Характеристики:

  1. Легко режется ножом.
  2. Чистый натрий имеет белый серебристый цвет; на воздухе быстро покрывается слоем оксида Na2O.
  3. Структура кристаллической решетки объемноцентрированная, кубическая.
  4. 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.

Важно: чистый металлический натрий огнеопасен, на воздухе самовоспламеняется.

Химические свойства:

  1. Натрий реагирует с разбавленными кислотами, как рядовой металл.
  2. В реакции с концентрированными кислотами образуются продукты восстановления.
  3. Бурная реакция с водой идет с выделением водорода, поэтому металл загорается или взрывается.
  4. 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
Рекомендуем:  КРЕМНИЙ - он нужен всем
Познавательно: у космонавтов в коже накапливается связанный белками Na. Тело так реагирует на чуждые условия существования. Почему соединение выводится из клеток — ученые пока не поняли.

Минералы, месторождения

В природе встречаются минералы:

  • мирабилит (глауберова соль);
  • галит (каменная соль);
  • бура (формула Na2В4О7 • 10Н2О);
  • криолит.

металлический натрий

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.
Промышленное получение натрия по способу Девилля
Промышленное получение натрия по способу Девилля, распространённое в 19 веке. AC — железная трубка со смесью соды, угля и мела; B — холодильник Донни и Мареска; R — приёмник с нефтью

Основной способ промышленного получения натрия — электролиз NaOH или NaCl.

Возможно получение с помощью термического разложения NaN3.

Качественное определение натрия
Качественное определение натрия с помощью пламени — ярко-жёлтый цвет эмиссионного спектра «D-линии натрия», спектральный дублет 588,9950 и 589,5924 нм

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:

  1. Металлический Na работает теплоносителем в реакторах на быстрых нейтронах (БН) и в ионных ракетных двигателях.

    Металлический натрий в минеральном масле
    Металлический натрий, сохраняемый в минеральном масле
  2. Восстановительные свойства применяют в получении тугоплавких металлов.
  3. NaCl, поваренная cоль — самый известный консервант и применяемое большинством вкусовое средство.
  4. Бензоат C6H5COONa — пищевая добавка Е211. Применяется в пищевой промышленности для производства газированных напитков, консервации мясных, рыбных, плодово-овощных изделий.
  5. Металл работает в натрий-серных аккумуляторах.
  6. Чилийская селитра (NaNO3) работает в качестве удобрений, в производстве стекла. В пищевой промышленности значится как пищевая добавка Е251.
Познавательно: поваренной солью (NaCl) пользуются все жители планеты (даже животные с удовольствием приходят на солончаки полакомиться солью.

Купить металл

Цена металлического Natrium за килограмм у разных производителей колеблется от 900 до 1500 руб/кг.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector