Značilnost natrija. Formula natrija

Natrijev je ena od alkalijskih kovin. Tabela kemijskih elementov prikazuje kot atom, ki spada v tretje obdobje in v prvo skupino.

Fizične lastnosti

V tem delu bomo upoštevali značilnosti natrija glede na fiziko. Najprej je v svoji čisti obliki trdna snov srebrne barve, ki ima kovinski sijaj in nizko trdoto. Natrijev je tako mehka, da jo je mogoče enostavno rezati z nožem. Tališče te snovi je precej nizko in je seveda kar devetintrideset stopinj Celzija. Atomska masa natrija je tudi majhna, o tem bomo govorili kasneje. Gostota te kovine je 0,97 g / cm3.

Kemijska karakterizacija natrija

Ta element ima zelo visoko aktivnost - sposoben je hitro in nasilno reagirati s številnimi drugimi snovmi. Tudi miza kemičnih elementov omogoča določitev take vrednosti, saj je molska masa - za natrij tri tretjine. Ena mol je količina snovi, ki vsebuje 6,02 x 10 do 23 stopinj atomov (molekule, če je snov zapletena). Poznavanje molske mase elementa lahko določite, koliko tehta določena količina mola določene snovi. Na primer, dva kosa natrija tehtata štirideset in šest gramov. Kot je bilo že omenjeno, je ta kovina ena izmed najbolj kemijsko aktivnih, pripada alkalni, zato lahko njen oksid tvori alkalije (močne baze).

Kako so nastali oksidi

Vse snovi v tej skupini, tudi v primeru natrija, lahko dobimo s sežiganjem staršev. Tako se kovina reagira s kisikom, kar vodi do tvorbe oksida. Na primer, če zažnemo štiri molove natrija, bomo porabili en mol kisika in dobili dva molov oksida te kovine. Formula natrijevega oksida - Na ₂ O. Reakcijska enačba je taka: 4Na + O ₂ = 2Na ₂ O. Če se nastali snovi dodaja voda, se tvori alkalijski NaOH.

Z enim molom oksida in vode dobimo dva mola baze. Tukaj je enačba za to reakcijo: Na ₂ O + H ₂ O = ₂ NaOH. Nastala snov imenujemo tudi natrijev hidroksid. To je posledica izrazitih alkalnih lastnosti in visoke kemične aktivnosti. Kot močne kisline se natrijev hidroksid aktivno reagira s solmi nizkoaktivnih kovin, organskih spojin itd. Med interakcijo s solmi nastane izmenjalna reakcija, nastaja nova sol in nova baza. Raztopina natrijevega kavstika lahko zlahka uniči tkivo, papir, kožo, nohte, zato je pri delu z njim potrebna skladnost z varnostnimi predpisi. Natrijev hidroksid se v kemični industriji uporablja kot katalizator, pa tudi v vsakdanjem življenju kot sredstvo za odpravo problema zamašenih cevi.

Reakcije s halogeni

To so preproste snovi, sestavljene iz kemijskih elementov, ki spadajo v sedmo skupino periodičnega sistema. Njihov seznam vključuje fluorid, jod, klor, brom. Natrijev je sposoben reagirati z vsemi, ki tvorijo spojine, kot so klorid / bromid / jodid / natrijev fluorid. Da bi izvedli reakcijo, morate vzeti dva kosa zadevne kovine, dodati ji en mol fluorida. Posledično dobimo natrijev fluorid v količini dveh molov. Ta postopek lahko zapišemo v obliki enačbe: Na + F ₂ = 2NaF. Natrijev fluorid, ki ga dobimo, se uporablja pri proizvodnji zobne paste proti kariesu, pa tudi detergentov za različne površine. Podobno se lahko z dodatkom klora, natrijevega klorida (kuhinjska sol), natrijevega jodida, ki se uporablja pri proizvodnji kovinskih halidnih žarnic, pridobi natrijev bromid, ki se uporablja kot zdravilo za nevroze, nespečnost, histerijo in druge motnje živčnega sistema.

Z drugimi preprostimi snovmi

Možne so tudi reakcije natrija s fosforjem, žveplom (žveplo), ogljikom (ogljikom). Take kemične interakcije se lahko izvajajo samo, če nastanejo posebni pogoji v obliki visoke temperature. Tako pride do reakcije dodajanja. S svojo pomočjo lahko dobite snovi, kot so natrijev fosfid, natrijev sulfid, natrijev karbid.

Primer je dodajanje atomov dane kovine fosforjevim atomom. Če vzamemo tri molove zadevne kovine in en mol druge komponente, nato jih segrejemo, potem dobimo en mol natrijevega fosfida. To reakcijo lahko zapišemo v obliki naslednje enačbe: 3Na + P = Na ₃ P. Poleg tega lahko natrij reagira z dušikom in vodikom. V prvem primeru se oblikuje nitrid dane kovine, v drugem - hidrid. Primeri takšnih kemijskih enačb so: 6Na + N2 = 2Na ₃ N; 2Na + H2 = 2NaH. Za izvedbo prve interakcije je potrebno električno praznjenje, drugo - visoko temperaturo.

Reakcije s kislinami

Na preproste snovi se kemijske lastnosti natrija ne končajo. Ta kovina tudi reagira z vsemi kislinami. Zaradi takšnih kemičnih interakcij nastanejo natrijeva sol in vodik. Na primer, reakcija zadevne kovine s klorovodikovo kislino povzroči kuhanje sol in vodik, ki izhlapeva. To reakcijo lahko izrazimo z reakcijsko enačbo: Na + HCl = NaCl + H2. Takšna kemična interakcija se imenuje reakcija substitucije. Z izvedbo je mogoče dobiti tudi soli, kot so fosfat, nitrat, nitrit, sulfat, sulfit, natrijev karbonat.

Interakcija s solmi

Natrijev reagira s solmi vseh kovin, razen kalija in kalcija (imajo več kemične aktivnosti kot obravnavani element). V takem primeru, kot v prejšnjem, pride do reakcije substitucije. Atomi obravnavane kovine so nadomestili z atomi kemično šibke kovine. Tako z mešanjem dveh molov natrija in enega molka magnezijevega nitrata dobimo natrijev nitrat v količini dveh molov in čisti magnezij - en mol. Enačba te reakcije lahko zapišemo kot 2Na + Mg (NO ₃ ) ₂ = 2NaNO ₃ + Mg. Po istem principu je mogoče pridobiti še veliko drugih natrijevih soli. Tudi ta metoda lahko proizvaja kovine iz njihovih soli.

Kaj se bo zgodilo, če dodate vodo v natrij

To je morda ena najpogostejših snovi na svetu. In s tem je zadevna kovina tudi sposobna vstopiti v kemično interakcijo. V tem primeru nastane zgornji natrijev natrij ali natrijev hidroksid.

Za takšno reakcijo morate vzeti dve molji natrija, dodati jo v vodo tudi v količini dveh molov, zato dobimo dva molka hidroksida in en mol vodika, ki se bo ločil kot plin z ostrim vonjem.

Natrij in njegov učinek na organizme

Ob upoštevanju te kovine s kemičnega vidika nadaljujemo s tem, kaj je biološka značilnost natrija. Je eden od pomembnih mikroelementov. Najprej je ena od sestavin živalske celice. Tu opravlja pomembne funkcije: skupaj s kalijem podpira membranski potencial, sodeluje pri nastajanju in razmnoževanju med celicami živčnega impulza, je potreben kemični element za osmotske procese (kar je potrebno, na primer, za delovanje ledvičnih celic). Poleg tega je natrij odgovoren za ravnotežje vode in soli celice. Tudi brez tega kemijskega elementa je nemogoče prenašati skozi kri glukoze, ki je tako potrebna za delovanje možganov. Kljub temu ta kovina sodeluje v procesu zmanjševanja mišic.

Ta mikronutrient je potreben ne le živali - natrij v rastlinskem organizmu opravlja tudi pomembne funkcije: sodeluje v procesu fotosinteze, pomaga pri transportu ogljikovih hidratov in je potreben tudi za prehod organskih in anorganskih snovi skozi membrane.

Presežek in pomanjkanje natrija

Povečana vsebnost tega kemičnega elementa v telesu lahko povzroči prekomerno uživanje soli za dolgo časa. Simptomi presežka natrija lahko vključujejo povečano telesno temperaturo, otekanje, povečano razdražljivost živčevja, poslabšanje ledvične funkcije. V primeru pojavljanja takšnih simptomov je potrebno odstraniti sol in izdelke, ki vsebujejo veliko te kovine (seznam bo naveden spodaj), nato pa nemudoma posvetujte z zdravnikom. Manjša vsebnost natrija vodi tudi do neprijetnih simptomov in poslabšanja učinkovitosti telesa. Ta kemični element lahko izperemo z dolgotrajno uporabo diuretikov ali pri pitju samo očiščene (destilirane) vode s povečanim potenjem in dehidracijo telesa. Simptomi pomanjkanja natrija so žeja, suha koža in sluznice, bruhanje in slabost, slab apetit, poslabšana zavest in apatija, tahikardija, prenehanje popolne funkcije ledvic.

Proizvodi, pri katerih je veliko natrija

Da bi se izognili previsoki ali prenizki vsebnosti v telesu zadevnega kemijskega elementa, je treba vedeti, katere vrste hrane je najbolj. Najprej je to zgoraj omenjena kuhinjska sol. To je štirideset odstotkov natrija. Lahko je tudi morske soli. Poleg tega je ta kovina vsebovana v soja in sojini omaki. V morski hrani je opaziti veliko količino natrija. Ta morski kale, večina vrst rib, kozic, hobotnice, rakovega mesa, kaviarja, raroga itd. Vsebnost natrija v njih je posledica dejstva, da ti organizmi živijo v slanem okolju z visoko koncentracijo soli različnih kovin, pomembnih za normalno delovanje telesa.

Uporaba te kovine in nekaterih njegovih spojin

Uporaba natrija v industriji je zelo vsestranska. Najprej se ta snov uporablja v kemični industriji. Pri tem je treba pridobiti snovi, kot je hidroksid zadevne kovine, njeni fluoridi, sulfati in nitrati. Poleg tega se uporablja kot močno redukcijsko sredstvo - ločevanje čistih kovin iz njihovih soli. Obstaja poseben tehnični natrij, namenjen za uporabo v takih namenih. Njene lastnosti so določene v GOST 3273-75. V povezavi z zgoraj omenjenimi močnimi redukcijskimi lastnostmi se natrijum pogosto uporablja v metalurgiji.

Ta kemični element najde tudi svojo uporabo v farmacevtski industriji, kjer je najpogosteje potreben za proizvodnjo njegovega bromida, kar je ena glavnih sestavin številnih sedativov in antidepresivov. Poleg tega se natrij lahko uporablja pri izdelavi žarnic s plinom - to so viri svetlo rumene svetlobe. Takšna kemična spojina, kot je natrijev klorat (NaClO ₃ ), uniči mlade rastline, zato se jih uporablja za odstranjevanje iz železniških tirov, da se prepreči prevelikost slednjega. Natrijev cianid se pogosto uporablja v industriji zlata. S svojo pomočjo dobi to kovino iz kamnin.

Kako priti do natrija

Najpogostejša metoda je reakcija karbonata zadevne kovine z ogljikom. Da bi to naredili, je treba te dve snovi segrevati na temperaturo okoli tisoč stopinj Celzija. Tako nastanejo dve kemični spojini, kot sta natrij in plin. Z reakcijo enega molka natrijevega karbonata z dvema molema ogljika dobimo dve molki želene kovine in trije molovi ogljikovega monoksida. Enačba reducirane reakcije lahko zapišemo na naslednji način: NaCO ₃ + 2C = 2Na + 3CO. Podobno lahko ta kemični element pridobimo tudi iz drugih spojin.

Kvalitativne reakcije

Prisotnost natrija +, tako kot vsi drugi kationi ali anioni, se lahko določi z izvajanjem posebnih kemičnih manipulacij. Kakovostna reakcija na natrijev ion je zgorevanje - v prisotnosti njene prisotnosti bo plamen obarvan rumen.

Kje najdemo zadevni kemijski element v naravi?

Prvič, kot je že omenjeno, je ena od sestavin živalskih in rastlinskih celic. Tudi njegova visoka koncentracija je opazna v morski vodi. Poleg tega je natrij del nekaterih mineralov. To je npr. Silvinit, njegova formula je NaCl • KCl, pa tudi karnalit, katerega formula je KCl • MgCl ₂ • 6H ₂ O. Prvi ima heterogeno strukturo z izmenljivimi večbarvnimi deli, njegova barva pa je lahko oranžna, roza, modra , Rdeča. Ta mineral je popolnoma topen v vodi. Carnallite, odvisno od mesta tvorbe in nečistoč, ima lahko tudi drugačno barvo. Lahko je rdeča, rumena, bela, svetlo modra in tudi transparentna. Ima mehko bleščanje, žarki svetlobe so močno lomljeni. Ti dve minerali služita kot surovina za proizvodnjo kovin, ki so del njihove sestave: natrij, kalij, magnezij.

Znanstveniki verjamejo, da je kovina, ki smo jo preučevali v tem članku, ena najpogostejših v naravi, saj je njegova masna frakcija v zemeljski skorji dva in pol odstotka.