Natrium in de natuur (2,6% in de aardkorst van de aarde). Natriumkarakteristiek. Natriumformule

Natrium (Latijns natrium wordt aangeduid met het NA-symbool) - een element met atoomnummer 11 en atomisch gewicht 22,98977. Het is een element van de hoofdgroep van de eerste groep, de derde periode van het periodieke systeem van chemische elementen van Dmitry Ivanovich Mendeleev. Eenvoudige natriumstof - zacht, verlies (TPL 97.86 ° C), kunststof, licht (dichtheid 0,968 g / cm3), alkalisch wit alkalisch metaal.

Natuurlijk natrium bestaat uit slechts één isotoop met een massa-nummer 23. Het totaal is momenteel op de hoogte van 15 isotopen en 2 nucleaire isomeren. In het meest kunstmatig verkregen radioactieve isotopen is de periode van de halfwaardetijd minder dan een minuut. Slechts twee isotopen hebben een relatief lange halfwaardetijd: 22NA Emitting Positrons met een halfwaardetijd van 2,6 jaar, die wordt gebruikt als een bron van Positrons en in wetenschappelijk onderzoek en 24NA met een halfwaardetijd van 15 uur gebruikt in de geneeskunde voor diagnose van een halfwaardetijd en voor de behandeling van sommige vormen van leukemie.

Natrium in de vorm van verschillende verbindingen is bekend sinds de oudheid. Natriumchloride (NaCl) of een kokzout is een van de belangrijkste vitale verbindingen, er wordt aangenomen dat het bekend werd bij de mens in neolithisch, dat wil zeggen, het blijkt dat de mensheid natriumchloride langer dan zesduizend jaar gebruikt! In het Oude Testament is er een vermelding van een substantie die "Nether" wordt genoemd, het werd gebruikt als een reinigingsmiddel. Hoogstwaarschijnlijk is het natrium, natriumcarbonaat, dat is opgenomen in de wateren van zoutmeren in Egypte.

In de XVIII eeuw hebben de chemici al een groot aantal natriumverbindingen gekend, werden de zouten van dit metaal op grote schaal gebruikt in de geneeskunde en de textielindustrie (bij het schilderen van weefsels en weefselweefsel). Het metalen natrium werd echter alleen in 1807 verkregen door de Engelse chemicus Humphrey Davy.

De belangrijkste toepassingsgebieden van natrium zijn atomaire energie, metallurgie, organische synthese-industrie. In de kernkracht-energie van natrium wordt en de oscillatie-legering gebruikt als liquid-metalen koelmiddelen. Bij metallurgie wordt de natriumometallische methode verkregen door een aantal vuurvaste metalen, het herstellen van natriumkoh, het kalium onderscheiden. Bovendien wordt natrium gebruikt als een additief dat loodlegeringen versterkt. In de organische synthese van natrium wordt gebruikt bij het verkrijgen van vele stoffen. Natriumhandelt als een katalysator bij het verkrijgen van enkele organische polymeren. De belangrijkste natriumverbindingen - natriumoxide Na2o, natriumperoxide Na2O2 en natriumhydroxide NaOH. Natriumperoxide wordt gebruikt bij bleken weefsels voor luchtregeneratie in geïsoleerde lokalen. Natriumhydroxide is een van de belangrijkste producten van de belangrijkste chemische industrie. In kolossale hoeveelheden wordt het verbruikt om olie-raffinageproducten schoon te maken. Bovendien wordt natriumhydroxide veel gebruikt in zeep, papier, textiel en andere industrieën, evenals bij de productie van kunstmatige vezels.

Natrium is een van de belangrijkste elementen die betrokken zijn bij de minerale uitwisseling van dieren en de mens. In het menselijk lichaam van natrium in de vorm van oplosbare zouten (chloride, fosfaat, bicarbonaat), is voornamelijk ingesloten in extracellulaire vloeistoffen - bloedplasma, lymfe, spijsverteringssappen. Osmotische bloedplasma-druk wordt op het vereiste niveau gehandhaafd, voornamelijk als gevolg van natriumchloride.

Symptomen van natriumgebrek zijn gewichtsverlies, braken, gasvorming in het maagdarmkanaal, en een bijzondere waardevermindering van aminozuren en monosacchariden. Een lang tekort veroorzaakt spierkrampen en neuralgie. Natrium overaanbod veroorzaakt zwelling van benen en personen, evenals verhoogde afscheiding van kalium met urine.

Biologische eigenschappen

Natrium verwijst naar de groep van macro-elementen, die, samen met sporenelementen, een belangrijke rol spelen in de minerale uitwisseling van dieren en de mens. Macro-elementen zijn in het lichaam in aanzienlijke hoeveelheden opgenomen, met een gemiddelde van 0,1 tot 0,9% van het lichaamsgewicht. Het natriumgehalte in het lichaam van een volwassene is 55-60 g per 70 kg gewicht. Vooral het elementnummer elf is opgenomen in extracellulaire vloeistoffen: in bloed - 160-240 mg, in plasma - 300-350 mg, in rode bloedcellen - 50-130 mg. Het botweefsel bevat tot 180 mg natrium, het glazuur van de tanden is veel rijker van deze macroëlegen - 250 mg. In de longen concentreren zich tot 250 mg, in het hart van 185 mg natrium. Spierweefsel bevat natrium ongeveer 75 mg.

De hoofdfunctie van natrium in het lichaam van mensen, dieren en zelfs planten is het handhaven van een inleidende zoutbalans in cellen, regulering van osmotische druk en zuur-alkalisch evenwicht. Om deze reden is natriumgehalte in plantencellen vrij hoog (ongeveer 0,01% per onbewerkte massa), het natrium creëert een hoge osmotische druk in cellulair sap en draagt \u200b\u200bdaarmee bij aan de winning van water uit de grond. In het lichaam van mens en dier is natrium verantwoordelijk voor de normalisatie van neuromusculaire activiteit (neemt deel aan het normale gedrag van zenuwimpulsen) en behoudt de nodige minerale stoffen in het bloed in een opgeloste toestand. In het algemeen is de rol van natrium in de regulering van het metabolisme veel breder, omdat dit element noodzakelijk is voor de normale groei en de staat van het lichaam. Natrium speelt de rol van "koerier", waardoor verschillende stoffen aan elke cel levert, bijvoorbeeld bloedsuikerspiegel. Het voorkomt dat de opkomst van een thermische of zonne-staking, heeft ook een uitgesproken verdampingseffect.

Natrium communiceert actief met andere elementen, dus samen met chloor voorkomen ze lekkage van vloeistof van bloedvaten in de aangrenzende stoffen. De belangrijkste "partner"--natrium is echter kalium, in samenwerking waarmee ze de meeste van de bovenstaande functies uitvoeren. De optimale dagelijkse dosis natrium voor kinderen is van 600 tot 1.700 milligram, voor volwassenen van 1,2 tot 2.300 milligrammen. In het equivalent van een kokzout (de meest populaire en betaalbare natriumbron), komt dit overeen met 3-6 gram per dag (100 gram voedselzout bevat 40 natriumgrams). De dagelijkse behoefte aan natrium is hoofdzakelijk afhankelijk van de hoeveelheid zouten die verloren zijn, en kan maximaal 10 gram NaCl bereiken. Natrium bevindt zich in bijna alle producten (in een aanzienlijke hoeveelheid in een rzhan-brood, kippeneieren, stevige kaas, rundvlees en melk), maar het grootste deel van het lichaam ontvangt ten koste van het tafelzout. De assimilatie van het elfde element komt voornamelijk in de maag en de dunne darm, vitamine D draagt \u200b\u200bbij aan de beste absorptie van natrium. Tegelijkertijd is het eten rijk aan eiwitten en kan een bijzonder zout leiden tot de moeilijkheidsgraad. De concentratie van natriumionen in het lichaam wordt voornamelijk geregeld door hormoon van de cortex van bijnieren - aldosteron, de nieren houden of geïsoleerd natrium, afhankelijk van of de persoon misbruikt of het natrium niet is toegestaan. Om deze reden kan onder normale externe omstandigheden en het juiste werk van de nier, noch deficiëntie noch natriumoverschot optreden. Het nadeel van dit element kan optreden onder een aantal vegetarische diëten. Bovendien dragen de overvloedige verliezen van natrium vanaf het dan mensen van zware fysieke beroepen en atleten. Het gebrek aan natrium is mogelijk in verschillende vergiftiging, vergezeld van tal van zweten, braken, diarree. Een dergelijke onbalans is echter gemakkelijk te vullen met mineraalwater waarmee het lichaam niet alleen natrium ontvangt, maar ook een bepaald aantal andere minerale zouten (kalium, chloor en lithium).

Met een gebrek aan natrium (hyponatremie), komen dergelijke manifestaties als verlies van eetlust, een afname van smaaksensaties, maagspasmen, misselijkheid, braken, gasvorming, als gevolg van dit alles is een sterk gewichtsverlies. Een lange tekort veroorzaakt spierkrampen en neuralgie: de patiënt kan de moeilijkheid van balanceren ervaren tijdens het lopen, duizeligheid en snelle vermoeidheid, mogelijk een schokstaat. Natriumtekortsymptomen omvatten ook geheugenproblemen, plotselinge stemmingsveranderingen, depressie.

Het overschot van natrium veroorzaakt watervertraging in het lichaam, daardoor - een toename van de bloeddichtheid, daarom een \u200b\u200btoename van de bloeddruk (hypertensie), zwelling en vaatziekte. Bovendien leidt overtollig natrium tot meer onderscheid van kalium met urine. De maximale hoeveelheid zout die kan worden gerecycled door de nieren is ongeveer 20-30 gram, meer is al gevaarlijk voor het leven!

Het geneesmiddel gebruikt een groot aantal natriumpreparaten, het meest gebruikte natriumsulfaat, chloride (met bloedverlies, vloeibare verliezen, braken); Na2S2O3 ∙ 5H2O thiosulfaat (ontstekingsremmende en tegen-oxic-agent); Brata Na2b4O7 ∙ 10h2o (antiseptisch middel); NaHCO3-bicarbonaat (als een slijm, evenals voor het wassen en spoelen tijdens rhinitis, laryngitis).

Zoutzout - een onmisbare en waardevolle kruiden tot voedsel was in de oudste tijden bekend. Tegenwoordig is natriumchloride een goedkoop product samen met kolen, kalksteen en grijs, hij is opgenomen in de zogenaamde "grote vier" minerale grondstoffen, het meest significant voor de chemische industrie. Maar er waren tijden dat het zout werd gelijkgesteld tegen de prijs van goud. Dus, bijvoorbeeld, in het oude Rome betaalden Legionenlares vaak het salaris zonder geld, en het woord soldaten gingen niet van hier gebeuren. Zout werd bezorgd aan Kyiv Rus, evenals van zoutmeren en limanen van de Zwarte en Azov-zeeën. Prooi en bezorging Het was zo duur dat alleen edele gasten op de plechtige feesten werden geserveerd, anderen waren 'unsolon brood' uiteenlopen Zelfs na de toetreding van het Astrachan-koninkrijk met zijn meren van de Astrakhan, was de Caspiani naar Rusland, de prijs van zout niet lager, waardoor het ongenoegen de armste segmenten van de bevolking veroorzaakte, die veranderde in een opstand, bekend als de zoute rebound (1648) . Petrus I In 1711 introduceerde een monopolie op zouthandel, zoals op strategisch belangrijke grondstoffen, het exclusieve recht op de handel in zout voor de staat bestond tot 1862. Tot nu toe is een oude traditie bewaard gebleven om de gasten van het "brood en zout" te ontmoeten, wat betekende dat de duurste, die in het huis is.

Iedereen is de uitdrukking bekend: "Om een \u200b\u200bpersoon te vinden, moet je met hem zout eten", maar maar weinig mensen dachten aan de betekenis van deze uitdrukking. Geschat wordt dat in een jaar een persoon tot 8 kilogram natriumchloride verbruikt. Het blijkt dat de gevleugelde expressie slechts één jaar impliceert - tenslotte, het zout (16 kg) kan samen voor deze periode worden gegeten.

Natrium-elektrische geleidbaarheid is driemaal lager dan koperen elektrische geleidbaarheid. Natrium is echter negen keer gemakkelijker, het blijkt dat natriumdraden, als ze bestonden, goedkoper koper zou kosten. Waar, er zijn stalen banden gevuld met natrium bestemd voor grote stromingen.

Geschat wordt dat het steenzout in het bedrag dat gelijk is aan het gehalte aan natriumchloride in de wereld oceaan een volume van 19 miljoen kubieke meter zou bezetten. km (50% meer dan het totale Noord-Amerikaanse continent boven zeeniveau). Het prisma van dit volume met een deel van de basis 1 km2 kan de maan 47 keer bereiken! Een zoutwater geëxtraheerd uit zeewateren kan worden bedekt met de hele landing van de wereld met een laag van 130 m! Nu heeft de totale productie van natriumchloride van zeewater 6-7 miljoen ton per jaar bereikt, wat ongeveer een derde van de algemene wereldproductie is.

In de interactie van natriumperoxide met kooldioxide opbrengst proces, omgekeerde ademhaling:

2NA2O2 + 2SO2 → 2NA2CO3 + O2

Tijdens de reactie bindt koolstofdioxide en wordt zuurstof toegewezen. Deze reactie werd gebruikt om te gebruiken op onderzeeërs voor luchtregeneratie.

Een interessant feit werd geïnstalleerd door Canadese wetenschappers. Ze ontdekten dat natrium met het hot-getemperde en prikkelbare mensen snel uit het lichaam wordt uitgescheiden. In rustige en vriendelijke mensen, evenals diegenen die positieve emoties ervaren, bijvoorbeeld verliefd op, is deze stof goed geabsorbeerd.

Met de hulp van natrium op een afstand van 113 duizend km van de aarde op 3 januari 1959 werd een kunstmatige komeet gecreëerd door in de wereld ruimte van natriumdamp van het bestuur van het Sovjet-ruimtevaartuig naar de maan te gooien. De heldere gloed van het natriumcome maakte het mogelijk om het traject van het eerste vliegtuig te verduidelijken dat het land duurt - de maan.

Bronnen die een grote hoeveelheid natrium bevatten zijn: gezuiverd zeezout, hoogwaardige sojausen, verschillende pekel, zuurkool, vleesbouillons. In een klein bedrag is het elfde element aanwezig in de zee-carade, oesters, krabben, verse wortels en bieten, cichorei, selderij en paardebloem.

Geschiedenis

Natuurnatriumverbindingen - Zout NA2CO3 zout en soda NA2CO3 zijn bekend bij een persoon met diepe oudheid. De oude Egyptenaren gebruikten de natuurlijke soda van het water van Soda Meren, voor het balsemen, whitening the canvas, met koken voedsel, het maken van verven en glazuren. Deze verbinding van de Egyptenaren noemde Neter, maar deze term werd niet alleen toegepast op natuurlijke soda, maar ook aan alkali in het algemeen, waaronder de planten verkregen uit as. Over deze substantie, maar later genaamd "Nitron" vermeld en later Meld Greek (Aristoteles, Dioscaride) en Romeinse (Plutarch) -bronnen. Oude Romeinse historicus Ploiny Senior schreef dat in de Nijl Delta Soda (hij haar "nitrum") van rivierwater noemt, in de vorm van grote stukken ging het in de uitverkoop. Het hebben van een groot aantal onzuiverheden, in de eerste plaats van steenkool, had zo'n frisdrank grijs en soms zelfs zwart. In de Arabische middeleeuwse literatuur verschijnt de term 'Natron', waaruit geleidelijk in de eeuwenlange eeuwenlang in de XVII-XVIII. De term "soda" is gevormd, dat wil zeggen, de basis waarvan u een kookzout kunt krijgen. Van "Sadra" was er een moderne naam van het element.

De moderne afkorting "NA" en het Latijnse woord "Natrium" werden voor het eerst gebruikt in 1811 door een academicus, de oprichter van Zweedse samenleving door Jens Jacob Burtsellius om natuurlijke minerale zouten aan te wijzen, die soda omvatte. Deze nieuwe term veranderde de initiële naam "natrium", die de metalen Engelse chemicus Humphrey Davie de eerste ontvangen metallic natrium gaf. Er wordt aangenomen dat Davy werd geleid door de Latijnse naam van Soda - "Soda", hoewel er een andere aanname is: in het Arabisch is er een woord "suda", duidt op hoofdpijn, in de oudheid, in de oudheid is deze kwelling van genezing frisdrank. Het is vermeldenswaard dat in een aantal landen in West-Europa (Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, Italië), evenals in de Verenigde Staten van Amerika, natrium wordt genoemd.

Ondanks het feit dat natriumverbindingen al heel lang bekend waren, was het mogelijk om slechts in 1807 een metaal in zijn zuivere vorm te verkrijgen, waardoor deze Engelse chemicus Humphrey Davy als gevolg van elektrolyse enigszins bevochtigde vaste vaste bijtende NaOH-soda. Het is een feit dat de traditionele chemische methoden geen natrium konden hebben - vanwege de hoge activiteit van het metaal, de manier waarop Davie de wetenschappelijke en technische ontwikkeling van die tijd vond. Aan het begin van de XIX-eeuw was de enige daadwerkelijke toepasselijke en geschikte bron van stroom Volt Pilar. Degene die gebruik maakte van Davy had 250 paar koperen en zinkplaten. Het proces beschreven door D.I. Mendeleev In een van zijn werken was zeer gecompliceerd en energieverbruik: "Verbinden met een positieve (van koper of steenkool) een paalstuk van vochtige (om elektropolitanisatie te bereiken) van de bijtende natra en uitgehold erin een verdieping in Nitaal was Mercurius verbonden met een negatieve pool (de kathode) van een sterke Voltov-pijler, DAVY merkte dat in Mercury oplost, wanneer de stroom wordt gepasseerd, een speciaal metaal, minder vluchtig dan kwik, en in staat om het water te ontbinden, opnieuw te vormen, opnieuw te vormen bijtende nat. Vanwege de hoge energie-intensiteit werd de alkalische methode alleen verkregen door industriële verdeling aan het einde van de XIX-eeuw - met de komst van meer geavanceerde energiebronnen, en in 1924 veranderde de Amerikaanse downce-engineer fundamenteel het proces van elektrolytische natriumproductie, het vervangen van de alkali van een veel goedkoper kokzout.

Een jaar later, na de ontdekking van Davy Joseph Gay-Loussak en Louis Tenar kregen natrium niet door elektrolyse, maar met behulp van de reactie van de bijtende frisdrank met ijzer verwarmd tot rode kation. Zelfs later heeft Saint Claire Devil een werkwijze ontwikkeld volgens het waarnaar het natrium werd verkregen door de frisdrank te herstellen naar kolen in de aanwezigheid van kalksteen.

Het vinden van in de natuur

Natrium Een van de meest voorkomende elementen - de zesde van kwantitatieve inhoud in de natuur (van niet-metalen is groter dan alleen zuurstof - 49,5% en silicium - 25,3%) en vierde bij metalen (alleen ijzer is vaker - 5,08%, aluminium - 7, 5% en calcium - 3,39%). Zijn Clark (gemiddelde inhoud in de aardkorst) volgens verschillende schattingen varieert van 2,27 gew.% Tot 2,64%. Het grootste deel van dit element maakt deel uit van verschillende aluminosilicaten. Natrium is een typisch element van het bovenste deel van de aardkorst, het is gemakkelijk getraceerd volgens de mate van metaalgehalte in verschillende rassen. Dus de grootste natriumconcentratie is 2,77 gew.% - In zure uitbarstingsrotsen (granieten en een aantal anderen), in de hoofdrotsen (basalt en dergelijke) is het gemiddelde gehalte aan het elfde element al 1,94 gew.%. In ultrabasische rassen is het laagste natriumgehalte slechts 0,57%. Slecht elfde element en sedimentaire rotsen (kleien en leien) - 0,66 gew.%, Niet goed zoals natrium en de meeste bodems - het gemiddelde gehalte van ongeveer 0,63%.

Vanwege de hoge chemische activiteit van aard treedt natrium uitsluitend als zouten. Het totale aantal beroemde natriummineralen meer dan tweehonderd. Niet alles worden echter beschouwd als de belangrijkste, die de belangrijkste bronnen zijn van het produceren van dit alkalimetaal en de verbindingen. Het is de moeite waard om het galite (stenen zout) NaCl, Mirabitis (Glauberova-zout) Na2SO4 10H2O, Chileense Nano3 Seleiver, Cryolith Na3, tinkal (Bura) Na2b4O7 ∙ 10n2o, TRON NAHCO3 ∙ NA2CO3 ∙04, en natuurlijke silicaten, dergelijke en natuurlijke silicaten, zoals als Albit NA, na nefeline die naast natrium en andere elementen bevat. Als gevolg van isomorfisme Na + en CA2 +, die het gevolg is van de nabijheid van hun ionische radii, worden natrium-calciumvelden (plagioclasen) gevormd in magmatische rotsen.

Natrium is het belangrijkste metalen element in zeewater, wordt geschat dat in de wateren van de oceaan van de wereld 1.5.1016 ton natriumzouten bevat (de gemiddelde concentratie oplosbare zouten in de wateren van de oceaan van de wereld is ongeveer 35 ppm, dat is 3,5 gew.%, Het aandeel van natrium van ze zijn goed voor 1,07%). Een dergelijke hoge concentratie is te wijten aan de zogenaamde natriumcyclus in de natuur. Het feit is dat dit alkalische metaal vrij slecht blijft aanhouden op de continenten en actief wordt overgebracht naar de wateren van rivieren in de zee en de oceanen. Toen verdamping in kustlagunes, evenals in de continentale meren van de steppen en de woestijnzouten van natrium, worden het vormen van de dikte van solenachtige rotsen gestort. Dit soort natriumzout-depositie in een relatief zuivere vorm bestaat op alle continenten, als gevolg van verdamping van de oude zeeën. Deze processen komen voor in onze tijd, een voorbeeld is het meer Salt Lake, gelegen in Utah (VS), Baskunchak (Rusland, Akhtubinsky), Soleny-meren van het Altai-territorium (Rusland), evenals de Dode Zee en andere vergelijkbare plaatsen .

Steenzout vormt uitgebreide ondergrondse afzettingen (vaak honderden meters dik), die meer dan 90% NaCl bevatten. Een typische cheshire-zoutborg (de belangrijkste bron van natriumchloride in het VK) heeft een oppervlakte van 60 bij 24 km en heeft een dikte van een zoutreservoir ongeveer 400 m. Dit veld wordt geschat op meer dan 1011 ton.

Bovendien is het natrium een \u200b\u200bbelangrijke biologie, het is in relatief grote hoeveelheden in levende organismen (gemiddeld 0,02%, voornamelijk in de vorm van NaCl), en bij dieren is het groter dan in planten. De aanwezigheid van natrium bevindt zich in de sfeer van de zon en de interstellaire ruimte. In de bovenste lagen van de atmosfeer (op een hoogte van ongeveer 80 kilometer) werd een laag atomair natrium gevonden. Het feit is dat op een dergelijke hoogte bijna geen zuurstof, waterdampen en andere stoffen waarmee natrium kan communiceren.

Toepassing

Metaalnatrium en zijn verbindingen worden vrij op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën. Vanwege de hoge reactiviteit wordt dit alkalische metaal in metallurgie gebruikt als een reductiemiddel om metallothermie-methoden te verkrijgen, zoals niobium, titanium, hafnium, zirkonium. Zelfs in de eerste helft van de 19e eeuw werd natrium gebruikt om aluminium (van aluminiumchloride), tegenwoordig het elfde element en de zouten te vrijen, worden nog steeds gebruikt als modifier bij de productie van sommige variëteiten van gegoten aluminiumlegeringen. Natrium wordt ook gebruikt in op lood-gebaseerde legering (0,58% NA), die wordt gebruikt bij de vervaardiging van axiale lagers van spoorwegauto's, alkalisch metaal in deze legering is een verhardingselement. Natrium en zijn legeringen met kalium - vloeibare koelmiddelen in nucleaire reactoren - tenslotte hebben beide elementen kleine delen van de absorptie van thermische neutronen (voor Na 0.49-schuur). Bovendien onderscheiden deze legeringen door middel van hoge kookpunten en warmteoverdrachtcoëfficiënten en hebben geen interactie met structurele materialen bij hoge temperaturen die zijn ontwikkeld in energie-kernreactoren, dus zonder de loop van de kettingreactie te beïnvloeden.

Niet alleen de atoomsenergie gebruikt echter natrium als een warmtedrager - element nr. 11 wordt op grote schaal gebruikt als koelmiddel voor processen die uniforme verwarming in het temperatuurbereik van 450 tot 650 ° C vereisen van 450 tot 650 ° C - in de kleppen van vliegtuigmotoren, in de uitlaatkleppen van vrachtwagens, in gietmachines onder druk. Natrium, kalium en cesiumlegering (NA 12%, K 47%, CS 41%) heeft een record laag smeltpunt (slechts 78 ° C), om deze reden is het voorgesteld als de werkvloeistof van ionische raketmotoren. In de chemische industrie wordt natrium gebruikt bij de productie van cyanidezouten, synthetische reinigingsmiddelen (reinigingen), farmaceutische preparaten. Bij de productie van kunstmatige rubber speelt natrium de rol van een katalysator die de butadieenmoleculen aan het product verbindt, niet inferieur door de eigenschappen van de beste variëteiten van natuurlijk rubber. De NAPB-aansluiting (10% per gewicht) wordt gebruikt in de productie van tetraethylswin - de meest efficiënte anti-klop. Natriumparen worden gebruikt om hogedruk-gasontladingslampen (NLVD en NLND) te vullen. De natriumlamp is gevuld met neon en bevat een kleine hoeveelheid metalen natrium, wanneer de lamp is ingeschakeld, begint de ontlading in Neon. De hitte vrijgegeven toen de ontlading natrium zal verdampen, en na enige tijd wordt het rode licht van Neon vervangen door gele natriumluminescentie. Natriumlampen zijn krachtige lichtbronnen met een hoog rendement (in laboratoriumomstandigheden tot 70%). De hoge economie van natriumlampen maakte het mogelijk om ze te gebruiken voor het verlichten van snelwegen, stations, marins en andere schaalobjecten. Dus, NLVD-lampen Type DNAT (ARC Natriumbuis), het geven van felgele lichten zijn zeer veel gebruikt in straatverlichting, de levensduur van dergelijke lampen is 12-24 duizend uur. Daarnaast zijn er lampen van DNA's, DAMT (ARC Natrium Matte), DASES (ARC Natrium Mirror) en DNATBR (ARC Natriumbuisje zonder Mercury). Natrium wordt gebruikt bij de productie van zeer energie-intensieve natrium-zwavelbatterijen. In de organische synthese van natrium wordt gebruikt in reacties van herstel, condensatie, polymerisatie en anderen. Af en toe wordt het metalen natrium gebruikt als materiaal voor elektrische draden bedoeld voor zeer grote stromingen.

Talrijke natriumverbindingen zijn niet minder algemeen gebruikt: NaCl-zout wordt gebruikt in de voedingsindustrie; Natriumhydroxide NaOH (Caustic Soda) wordt gebruikt in de SOAP-industrie, bij de productie van verven, in de pulp- en papier- en olie-industrie, bij de productie van kunstmatige vezel, evenals elektrolyt. Soda - Natriumcarbonaat NA2CO3 wordt gebruikt in glas, pulp en papier, voedsel, textiel, olie en andere industrieën. In de landbouw wordt het natriumzout salpeterzuur Nano3 op grote schaal gebruikt als meststof, bekend als Chileense Selitra. Natriumchlorat NaClo3 wordt gebruikt om ongewenste vegetatie op het spoorwegcanvase te vernietigen. NA3PO4 Natriumfosfaat is een onderdeel van detergentia, van toepassing in de productie van glas en verven, in de voedingsindustrie, op de foto. NAN3 natriumazide wordt gebruikt als een stikstofachtig middel in metallurgie en bij het ontvangen van een lood azide. NACN Natriumcyanide wordt gebruikt in de hydrometallurgische methode van uitloging van goud uit rotsen, evenals in staal van nitrocement en in galvanotechniek (zilver, verguld). MNA2O NSIO2-silicaten zijn de componenten van het mengsel in de productie van glas om aluminosilicaatkatalysatoren, hittebestendig, zuurbestendig beton te verkrijgen.

Productie

Zoals je weet, werd het metalen natrium voor het eerst verkregen in 1807 door de Britse chemicus van Devi door elektrolyse van de bijtende Natra Naoh. Vanuit een wetenschappelijk oogpunt is het isolatie van alkali metalen een grote opening op het gebied van chemie. De industrie van die jaren kon echter niet de betekenis van dit evenement beoordelen - eerst, voor de productie van natrium op industriële schaal aan het begin van de XIX-eeuw, het had eenvoudigweg niet de nodige capaciteit, en ten tweede, nee Men wist waar het zachte metaal klinkt bij het interageren met water. En als de eerste moeilijkheid in 1808 Joseph Gay-Louusak en Louis tenar besloot, die een natrium had ontvangen, zonder toevlucht te nemen tot de energie-intensieve elektrolyse, met behulp van de reactie van de bijtende frisdrank met ijzer verwarmd tot rode kation, dan de tweede Taak - het bereik - het bereik werd slechts in 1824 het jaar opgelost wanneer aluminium werd toegewezen met natrium. In de tweede helft van de XIX-eeuw heeft St. Clair Devil een nieuwe methode ontwikkeld voor het verkrijgen van metaalnatrium - door het herstellen van Soda Coal in de aanwezigheid van kalksteen:

NA2CO3 + 2C → 2NA + 3CO

In 1886 werd deze methode verbeterd. Echter, al in 1890 werd echter een elektrolytische methode voor het verkrijgen van natrium ingebracht in de industrie. Dus het idee van Humphrey Davy op industriële schaal werd pas na 80 jaar geïmplementeerd! Alle zoekopdrachten en onderzoek eindigden met de terugkeer naar de eerste manier. In 1924 moest de Amerikaanse Downce-ingenieur - het proces van een elektrolytische natriumproductie -hending, het vervangen van de alkali veel goedkoper zout. Deze modernisering beïnvloedde de productie van metaalachtig natrium, wat verhoogd van 6 duizend ton (1913) tot 180 duizend ton (1966). Downce-methode gebaseerd op een moderne methode voor het produceren van metaalnatrium.

Nu is de belangrijkste industriële methode voor het verkrijgen van metaalnatrium de elektrolyse van de smeltzout NaCl (een bijproduct van het proces is chloor) met additieven van KSL, NAF of CACL2, die het smeltpunt van zout tot 575-585 ° verminderen C. Anders zou de elektrolyse van zuiver natriumchloride leiden tot groot verlies van metaal uit verdamping, aangezien het smeltpunt NaCl (801 ° C) en het koken van metaalachtig natrium (882.9 ° C) zeer dichtbij zijn. Het proces treedt op in de stalen elektrolyzer met een diafragma. Moderne elektrolyzer voor natriumproductie is een indrukwekkende constructie die lijkt op een oven. De eenheid bestaat uit vuurvaste baksteen, die buiten wordt omringd door stalen behuizing buiten. Door de onderkant van de elektrolyzer introduceerde een grafietanode, omgeven door een ringvormig mesh - een diafragma, dat natriumpenetratie voorkomt in een anode-ruimte waar chloor wordt gedeponeerd. Anders zou natrium eenvoudig in chloor branden.

De ringvormige kathode is gemaakt van ijzer of koper. Over de kathode en de anode worden caps geïnstalleerd voor natrium- en chloorverwijdering. De elektrolyzer wordt een mengsel geladen van grondig gedroogd natriumchloride en calciumchloride, we weten al dat een soortgelijk mengsel smelt bij een lagere temperatuur dan het zuivere natriumchloride. Meestal gaat het proces bij een temperatuur van ongeveer 600 ° C. De elektroden worden gevoed door een constante stroom met een spanning van ongeveer 6 b, terwijl bij de kathode een afvoer is van Na + -ionen en de selectie van metaalnatrium, die verschijnt en terugkeerde naar een speciale collectie. Uiteraard gaat het proces zonder luchttoegang. Chloor-ionen worden afgevoerd op de anode, chlooren ionen onderscheiden. Chloor is een waardevol zijproduct van natriumproductie. Overdag wordt de werking van de elektrolyzer geproduceerd 400-500 kg natrium en 600-700 kg chloor. Het op deze manier verkregen metaal wordt gezuiverd uit onzuiverheden (chloriden, oxiden en andere) door een mengsel van NaOH + NA2CO3 + Na2O2 aan het gesmolten natrium toe te voegen; Smelt verwerking met een metaal geschillen, titanium of titanium zirkoniumlegering, lage chloriden TICL3, TICL2; Vacuum destillatie.

Fysieke eigenschappen

Humphrey Davie ontving niet alleen het eerste metalen natrium, maar ook de eerste om zijn eigenschappen te bestuderen. Rapportage in Londen bij de opening van nieuwe elementen (kalium en natrium), heeft de chemicus eerst de monsters van nieuwe metalen aan het publiek aangetoond. Een stuk met metaalnatrium, een Engelse chemicus die onder de kerosine-laag werd gehouden, waarmee het natrium niet interageerde en niet in het medium is geoxideerd, behoudt zich zijn glanzende zilveren kleur. Bovendien is natrium (dichtheid bij 20 ° C 0,968 g / cm3) zwaardere kerosine (dichtheid bij 20 ° C met variërende mate van zuivering 0,78-0,85 g / cm3) en drijft daarom niet op het oppervlak, onderworpen aan oxidatie met zuurstof en koolstofdioxide. De gebruikelijke demonstratie van het vaartuig met een monster van het nieuwe metalen Davy was niet beperkt tot, waardoor de chemicus natrium uit kerosine leverde, de chemicus een monster in een kerker met water gooide. Aan universele verrassing was het metaal niet verdronken, maar begon actief te bewegen op het oppervlak van het water, smelten in kleine briljante druppels, waarvan sommige ontstoken. Het feit is dat de dichtheid van water (bij 20 ° C 0,998 g / cm3) meer dichtheid van dit alkalimetaal is, om deze reden, natrium niet zinkt in water, maar drijft erin, actief interactie met ermee. Het publiek was verbaasd over een vergelijkbare "presentatie" van het nieuwe element.

Wat kunnen we nu over de fysieke eigenschappen van natrium praten? Het elfde element van het periodieke systeem is zacht (gemakkelijk te snijden door een mes, vatbaar om te drukken en te rollen), licht glanzend zilver-wit metaal, snel vervagen in de lucht. Natriumdunne lagen hebben een paarse tint, onder druk, het metaal wordt transparant en rood, zoals RUBY. Bij normale natriumtemperatuur kristalliseert in een kubieke rooster met de volgende parameters: A \u003d 4,28 A, atoomradius 1.86 A, ionenradius Na + 0,92 A. Ionisatie-potentialen van het natriumatoom (EV) 5.138; 47.20; 71.8; Elektriciteit van metaal 0.9. Elektronenuitgang 2.35 EV. Deze wijziging is bestand tegen temperaturen boven -222 ° C. Onder deze temperatuur is bestand tegen hexagonale modificatie met de volgende parameters: A \u003d 0,3767 nm, C \u003d 0.6154 nm, z \u003d 2.

Natrium is een laagsmeltend metaal, het smeltpunt is slechts 97.86 ° C. Het blijkt dat dit metaal kan smelten in kokend water als er actief geen interactie heeft. Bovendien daalt bij het smelten de natriumdichtheid met 2,5%, maar een toename van het volume op ΔV \u003d 27,82 ∙ 10-6 M3 / kg vindt plaats. Wanneer de druk toeneemt, neemt het smeltpunt van metaal stijgt, waarbij het 242 ° C bij 3 GPA en 335 ° C bij 8 GPA bereikt. Kookpunt van het gesmolten natrium 883.15 ° C. Warmte van natriumverdamping bij normale druk \u003d 3869 KJ / kg. Specifieke warmtecapaciteit van het elfde element (bij kamertemperatuur) 1,23 103 j / (kg) of 0,295 CAL / (G van hagel); De thermische coëfficiënt van natrium is 1,32 102 W / (M K) of 0,317 KAL / (CM SERD). De temperatuurcoëfficiënt van lineaire expansie voor dit alkalimetaal (bij een temperatuur van 20 ° C) is 7,1 10-5. De specifieke elektrische weerstand van natrium (bij 0 ° C) is 4,3 10-8 ohm M (4,3 10-6 Ω cm). Bij het smelten verhoogt de specifieke elektrische weerstand van natrium 1.451 keer. Natriumparamagnetisch, zijn specifieke magnetische gevoeligheid is +9,2 10-6. Natriumhardheid op Brinell HB \u003d 0.7 MPa. De module van normale elasticiteit wanneer trek op kamertemperatuur E \u003d 5,3 GPA. Natriumcomprimiteit X \u003d 15,99 ∙ 10-11 PA-1. Natrium is zeer plastic metaal, gemakkelijk vervormd op kou. Natriumverminderingsdruk, volgens N. S. Kurnakova en S. F. Pearly, is binnen 2.74-3.72 MPa, afhankelijk van de diameter van de uitlaat.

Chemische eigenschappen

In chemische verbindingen, waaronder hydriden, toont natrium de mate van oxidatie + 1. Het elfde element verwijst naar het aantal van de meest reactieve metalen, daarom gebeurt het niet in zuivere vorm in de natuur. Zelfs bij kamertemperatuur reageert het actief met luchtzuurstof, waterdamp en koolstofdioxide, die een losse korst vormt met een mengsel van peroxide, hydroxide en carbonaat op het oppervlak. Om deze reden wordt het metalen natrium opgeslagen onder een laag gedehydrateerde vloeistof (kerosine, minerale olie). De edele gassen ontbinden zich licht in vast en vloeibaar natrium, bij het natrium van 200 ° C begint waterstof te absorberen, waardoor een zeer hygroscopische hydride nah. Met stikstof reageert dit alkalische metaal extreem zwak in de gloeiende ontlading, waarbij een zeer onstabiele stof wordt gevormd - natriumnitride:

6NA + N2 → 2NA3N

Natriumnitride is bestand tegen droge lucht, maar ontbindt onmiddellijk met water of alcohol met een ammoniakvorming.

Met de directe interactie van natrium met zuurstof, afhankelijk van de omstandigheden, wordt Na2o-oxide gevormd (wanneer natriumverbranding in onvoldoende zuurstof) of Na2O2-peroxide (wanneer natriumverbranden in lucht of in een overmaat van zuurstof). Natriumoxide toont uitgesproken belangrijke eigenschappen, reageert heftig met water om een \u200b\u200bhydroxide naon te vormen - een sterke basis:

NA2O + H2O → 2NAOH

Natriumhydroxide is een goed oplosbaar alkali (in 100 g water bij 20 ° C. 108 g NaOH wordt opgelost) in de vorm van massieve witte hygroscopische kristallen, corrosieve huid, weefsel, papier en andere organische stof. Wanneer opgelost in water, is er een grote hoeveelheid warmte. Aan de lucht slikt natriumhydroxide actief kooldioxide en verandert in natriumcarbonaat:

2none + CO2 → NA2SO3 + H2O

Om deze reden moet natriumhydroxide in hermetische schepen worden opgeslagen. De NaOH-industrie wordt verkregen door elektrolyse van NaCl of NA2CO3 waterige oplossingen met het gebruik van ionenuitwisselingsmembranen en diafragma's:

2NACL + 2H2O → 2NAOH + CL2 + H2

Natriumperoxide is een lichtgeel poeder dat smelt zonder ontbinding, Na2O2 is een zeer sterk oxidatiemiddel. De meeste organische stoffen worden met hem ontstoken wanneer ze contact opnemen. Wanneer Na2O2 interageert met koolstofdioxide, wordt zuurstof uitgebracht:

2NA2O2 + 2SO2 → 2NA2CO3 + O2

Het metalen natrium, evenals zijn oxiden, actief samen met water met de vorming van NaOH hydroxide en waterstofafgifte, met een groot oppervlak van het contact, gaat de reactie op met een explosie. Natriumalcoholen communiceren veel rustiger dan water, als gevolg daarvan wordt natriumalcoholaat verkregen. Dus, reageren met ethanol, natrium geeft ethanolyat natrium S2N5ONA:

2NA + 2C2H5OH → 2C2H5ONA + H2

Natrium lost in bijna alle zuren op met de vorming van een grote hoeveelheid zouten:

2NA + 2NSL → 2NASL + H2

2NA + 2N2SO4 → SO2 + NA2SO4 + 2H2O

In de atmosfeer van fluor- en chloor-natrium is het zelfvoorstel, reageert met Bromo wanneer het verwarmd is, gebeurt het niet met jodium directe interactie. Met grijs reageert gewelddadig, bij het wrijven in een mortel, het vormen van de sulfiden van de variabele samenstelling. Sulfide-natrium NA2S wordt verkregen door het herstellen van natriumsulfaat door koolstof. Zeer veel voorkomende natriumverbinding met grijs en zuurstof - de zogenaamde Glauberova Salt Na2S04 ∙ 10n2o. Naast zwavel reageert het actief met selenium en tellurium met de vorming van chalcogeniden van de composities van Na2x, NAX, NAX2, Na2x5.

Natrium wordt opgelost in vloeibare ammoniak (34,6 g per 100 g NH3 bij 0 ° C) om ammoniakcomplexen (een blauwe oplossing met een metaalgeleidbaarheid) te vormen. Wanneer verdamping van ammoniak het uitgangsmetaal blijft, met langetermijnopslag van de oplossing, wordt het geleidelijk verkleurd vanwege de reactie van een metaal met ammoniak om een \u200b\u200bNANH2-amide of imide Na2NH- en waterstofafgifte te vormen. Wanneer de gasvormige ammoniak wordt doorgevoerd door het gesmolten natrium bij 300-350 ° C, is natriumamine NANH2 gevormd - een kleurloze kristallijne substantie, gemakkelijk afgebroken door water.

Bij 800-900 ° C, natriumgassen met koolstofvormen carbide (acetylenyide) Na2C2. Natriumgrafiet vormt inclusieverbindingen.

Natrium vormt een reeks intermetallic - met zilver, goud, tin, lood, bismut, cesium, kalium en andere metalen. Het vormt geen verbindingen met bary, strontium, magnesium, lithium, zink en aluminium. Met kwik natrium vormen amalgaam - intermetalliden van de samenstelling NaHG2, NaHG4, NaHG8, NaHG, NA3HG2, Na5HG2, Na3HG. Vloeibare amalgams zijn significant (bevatten minder dan 2,5 gew.% Natrium) verkregen door de geleidelijke toediening van natrium in kwik, gelegen onder de kerosine of minerale olielaag.

Een enorme hoeveelheid natriumorganische verbindingen vergelijkbaar met chemische eigenschappen met lithiumorganische verbindingen, maar superieur aan hun reactiviteit is bekend.

Lezingsplan:

1. Natriumverspreiding in de natuur.

2. Historische referentie.

3. Fysische eigenschappen van natrium

4. 4. Schimische eigenschappen van natrium

5. Het verkrijgen van natrium.

6. 6. Natriumbehandeling.

Natrium (Natrium), na, chemisch element I Groep van periodieke Mendeleev-systeem: atoomnummer 11, atoomgewicht 22,9898; Zilver-wit zacht metaal, in de lucht die snel van het oppervlak wordt geoxideerd. Het natuurlijke element bestaat uit één stabiele isotoop 23 NA.

Historische referentie. Natuurnatriumverbindingen - Tafelzout NaCl, Soda Na 2 CO 3 - bekend met diepe oudheid. De naam "natrium" afkomstig van Arabisch Natrune, Grieks. Nitron, oorspronkelijk gerelateerd aan natuurlijke soda. Al in de 18e eeuw kenden chemici veel andere natriumverbindingen. Het metaal zelf werd echter slechts in 1807 verkregen, DAVY-elektrolyse van de bijtende NATRA NaOH. In het VK, de Verenigde Staten, Frankrijk heet het element natrium (van de Spaanse soda-soda), in Italië - natio.

Verspreidingn.aDRIE IN DE NADEL.

Natrium is een typisch element van de top van de aardkorst. De gemiddelde inhoud ervan in de lithosfeer is 2,5 gew.%, In zure uitbarsting van rotsen (granieten en anderen) 2.77, in basale (basalt en andere) 1.94, in ultrabasische (mantelrassen) 0,57. Vanwege het isomorfisme van NA + en CA2 +, worden door de nabijheid van hun ionenradius, natriumcalciumvelden (plagioclasen) gevormd in de magmatische rotsen. In de biosfeer is er een scherpe differentiatie van natrium: de sedimentaire rotsen zijn gemiddeld natrium (in clausules en schalie van 0,66%), het is niet genoeg in de meeste bodems (gemiddelde 0,63%). Het totale aantal natriummineralen 222. NA is zwak uitgesteld op continenten en wordt door rivieren naar de zee en de oceanen gebracht, waar het gemiddelde gehalte aan 1,035% (na is het belangrijkste metalen element van zeewater). Toen verdamping in kustlagunes, evenals in de continentale meren van de steppen en de woestijnzouten van natrium, worden het vormen van de dikte van solenachtige rotsen gestort. De belangrijkste mineralen die zijn bron van natrium en zijn verbindingen - Galitis (Steenzout) NaCl, Chileense Selitra Nano 3, Tarrit Na2S04, Miracycite Na2S04 · 10u 2 O, TRON NAH (CO 3) 2 · 2H 2 O. Na is een belangrijke biologie, in de levende substantie, gemiddeld is 0,02% NA opgenomen; Bij dieren is het meer dan in planten.

Fysieke eigenschappenn.een poging

Bij normale natriumtemperatuur kristalliseert in een kubieke rooster en \u003d 4.28Å. Atomic Radius 1.86 A, Ion Radius Na + 0.92Å. Dichtheid 0,968 g / cm3 (19,7 ° C), T PL 97.83 ° C, T KIP 882.9 ° C; Specifieke warmtecapaciteit (20 ° C) 1,23 · 10 3 j / (kg · k) of 0,295 cal / (g · hagel); Coëfficiënt van thermische geleidbaarheid van 1,32 · 102 W / (M · K) of 0,317 KAL / (cm · sec · hagel); De temperatuurcoëfficiënt van lineaire expansie (20 ° C) 7.1 · 10-5; Specifieke elektrische weerstand (0 ° C) 4.3 · 10 -8 ohm · M (4,3 · 10 -6 ohm · cm). Natriumparamagnetische, specifieke magnetische gevoeligheid + 9.2 · 10 -6; Zeer plastic en zacht (gemakkelijk door een mes).

Chemische eigenschappenn.een poging

Normaal elektrodepotentieel van natrium -2.74 v; Elektrodepotentieel in de smelt -2.4 V. Natriumpaar verfvlammen in karakteristieke felgele kleur. Configuratie van externe elektronenatoom 3S 1; In alle bekende natriumverbindingen-monovalent. Zijn chemische activiteit is erg hoog. Met directe interactie met zuurstof is afhankelijk van de omstandigheden, Na20 of peroxide Na202 gevormd - kleurloze kristallijne stoffen. Natriumwatervormen NaOH en H2-hydroxide; De reactie kan vergezeld gaan van een explosie. Minerale zuren vormen met natrium geschikte zouten oplosbaar in water, maar met betrekking tot 98-100% is zwavelzuur natrium relatief inert.

Natriumreactie met waterstof begint bij 200 ° C en leidt tot de bereiding van de NAH hydride - een kleurloze hygroscopische kristallijne substantie. Met fluor- en chloor-natrium interageert rechtstreeks bij normale temperatuur, met broom - alleen wanneer verwarmd; Het wordt niet waargenomen met directe interactie jodium. Met grijs reageert heftig, het vormen van natriumsulfide, de interactie van natriumdamp met stikstof op het gebied van een stille elektrische ontlading leidt tot de vorming van nitride Na 3 N, en met koolstof bij 800-900 ° C - om carbide na 2 C te verkrijgen 2.

Natrium wordt opgelost in vloeibare ammoniak (34,6 g per 100 g NH3 bij 0 ° C) met de vorming van ammoniakcomplexen. Wanneer de gasvormige ammoniak wordt doorgevoerd door het gesmolten natrium bij 300-350 ° C, wordt natriumamine NANH2 gevormd - een kleurloze kristallijne substantie, gemakkelijk afgebroken door water. Een groot aantal natriumorganische verbindingen is bekend, die sterk lijkt op de chemische eigenschappen met lithiumorganische verbindingen, maar deze overschrijden door reactiviteit. Breng natriumorganische verbindingen in organische synthese aan als alkyleringsmiddelen.

Natrium maakt deel uit van veel praktisch belangrijke legeringen. Na-K legeringen die 40-90% K (op gewichtsbasis) bevatten bij een temperatuur van ongeveer 25 ° C, - zilverwitte vloeistoffen, gekenmerkt door middel van een hoge chemische activiteit ontvlambaar in lucht. Elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid van vloeibare legeringen Na - K Hieronder de overeenkomstige waarden voor Na en K. Natriumamalgams worden gemakkelijk verkregen wanneer het metaalnatrium in kwik wordt geïntroduceerd; Wanneer de inhoud van meer dan 2,5% Na (met de massa) bij normale temperaturen al vaste stoffen is.

Het verkrijgen vann.een poging.

De belangrijkste industriële methode voor het verkrijgen van natrium is de elektrolyse van de smelt van de tafelzout NACL die de toevoeging van KCL, NAF, CACL2 en anderen bevat die het smeltpunt van het zout tot 575-585 ° C verminderen. De elektrolyse van zuivere NaCl zou leiden tot een groot verlies van natrium uit verdamping, aangezien het smeltpunt NaCl (801 ° C) en het koken na (882.9 ° C) zeer dichtbij zijn. Elektrolyse wordt uitgevoerd in elektrolyzers met een diafragma, kathoden zijn gemaakt van ijzer of koper, de anodes van grafiet. Tegelijkertijd met natrium chloor. De oude werkwijze voor het verkrijgen van natrium is een elektrolyse van gesmolten bijtende soda NaOH, die veel duurder is dan NaCl, maar elektrolyitisch ontbindt op een lagere temperatuur (320-330 ° C).

Toepassingn.een poging.

Natrium en zijn legeringen worden op grote schaal gebruikt als koelmiddelen voor processen die uniforme verwarming vereisen in het bereik van 450-650 ° C - in de kleppen van vliegtuigmotoren en vooral in kerncentrales. In het laatste geval dienen vloeistof-metalen koelmiddelen NA - K-legeringen (beide elementen hebben een lage secties van de absorptie van thermische neutronen, voor Na 0.49 bar), deze legeringen onderscheiden zich door hoge kookpunten en warmteoverdrachtscoëfficiënten en niet communiceren Structurele materialen bij hoge temperaturen ontwikkeld in energie-kernreactoren. De NAPB-aansluiting (10% per gewicht) wordt gebruikt in de productie van tetraethylswin - de meest efficiënte anti-klop. In een op lood-gebaseerde legering (0,73% CA, 0,58% NA en 0,04% LI), gebruikt voor de vervaardiging van axiale lagers van spoorwegauto's, is natrium een \u200b\u200bverhardend additief. In de natriummetalgie dient als een actief reductiemiddel bij de voorbereiding van enkele zeldzame metalen (TI, ZR, TA) door MetalotherMia-methoden; In organische synthese - in de reacties van herstel, condensatie, polymerisatie en anderen.

Vanwege de grote chemische activiteit van natrium vereist de behandeling van het voorzichtigheid. Het is vooral gevaarlijk om het natriumwater binnen te gaan, dat kan leiden tot een brand en een explosie. Ogen moeten worden beschermd door een bril, handen - dikke rubberen handschoenen; Natriumcontact met nat leer of kleding kan zware brandwonden veroorzaken.

Definitie

Natrium - elfde element van de periodieke tabel. Aanwijzing - NA van Latijns "Natrium". Gevestigd in de derde periode, IA-groep. Verwijst naar metalen. De kernel-lading is 11.

Natrium is een van de meest voorkomende elementen op aarde. Het is te vinden in de sfeer van de zon en in de interstellaire ruimte. Major Natriummineralen: NaCl (Galite), Na2S04 × 10H2) (Mirabelite), Na 3 ALF 6 (CROITE), Na 2 B 4 O 7 × 10H2) (BURA), enz. Enorme natriumzout-inhoud in Hydosfeer (ongeveer 1,5 × 10 16 t).

Natriumverbindingen maken deel uit van planten- en dierlijke organismen in het laatste geval, de hoofdafbeeldingen in de vorm van NaCl. In het bloed van een man vormen Na +-ionen 0,32%, in de botten - 0,6%, in spierweefsel - 0.6-1,5%.

In de vorm van een eenvoudige substantie is natrium een \u200b\u200bzilverachtig metaal (fig. 1). Het is zo zacht dat het gemakkelijk het mes snijdt. Vanwege de gemakkelijke oxidatie in de lucht wordt natrium opgeslagen onder de kerosine-laag.

Fig. 1. Natrium. Uiterlijk.

Atoom en molecuulgewicht natrium

Definitie

Relatief molecuulgewicht van de stof (M R) - Dit is het nummer dat aangeeft hoe vaak de massa van dit molecuul groter is dan 1/12 massa koolstofatoom, en relatief atoomgewicht van het element (A R) - hoe vaak de gemiddelde massa van de atomen van het chemische element groter is dan 1/12 massa van het koolstofatoom.

Omdat natrium in de vrije staat van natrium bestaat in de vorm van moleculen van één naam Na, vallen de waarden van zijn atomaire en moleculaire massa's samen. Ze zijn gelijk aan 22.9898.

Natrium isotopen

Twintig natriumisotopen zijn bekend met massa-nummers van 18 tot 37s, waarvan 23 na het meest stabiel is met een halfwaardetijd voor minder dan een minuut.

Natriumionen

Op het externe energieniveau van het natriumatoom is er één elektron, die valentie is:

1S 2 2S 2 2P 6 3S 1.

Als gevolg van de chemische interactie van natrium geeft zijn eigen Valence-elektron, d.w.z. Het is een donor en verandert in een positief opgeladen ion:

NA 0 -1E → na +.

Molecuul en natriumatoom

In de vrije toestand van natrium bestaat in de vorm van single-navel na moleculen. We presenteren enkele eigenschappen die het atoom en natriummolecuul kenmerken:

Natriumlegeringen

De belangrijkste toepassingsgebieden van natrium zijn atomaire energie, metallurgie, organische synthese-industrie. In de kernkracht-energie van natrium wordt en de oscillatie-legering gebruikt als liquid-metalen koelmiddelen. Natriumlegering met kalium, die 77,2% (gew.) CADY bevat, bevindt zich in een vloeibare toestand in een breed temperatuurbereik, heeft een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt en heeft geen interactie met de meeste structurele materialen in geen normaal, noch bij verhoogde temperaturen.

Natrium wordt gebruikt als een additief, versterking van loodlegeringen.

Met Mercuriure Natrium vormt een solide legering - het amalgaam-natrium, dat soms wordt gebruikt als een zachter reductiemiddel in plaats van een puur metaal.

Voorbeelden van het oplossen van problemen

Voorbeeld 1.

De taak

Schrijf de reactievergelijkingen waarmee de volgende transformaties kunnen worden uitgevoerd:

NA 2 O → NaCl → NaOH → NA.

Antwoord

Om te verkrijgen van natriumoxidechloride van hetzelfde metaal, is het noodzakelijk om het in zuur op te lossen:

Na 2 O + 2HCL → 2NACL + H 2 O.

Om natriumhydroxide uit chloride van hetzelfde metaal te verkrijgen, is het noodzakelijk om het in water op te lossen, maar moet worden herinnerd dat hydrolyse in dit geval niet doorgaat:

NaCl + H20 → NaOH + HCL.

Het verkrijgen van natrium uit het geschikte hydroxide is mogelijk als ze alitaal zijn om onderworpen aan elektrolyse:

NaOH ↔ NA + + CL -;

K (-): NA + + E → NA 0:

A (+): 4OH - - 4E → 2H 2 O + O 2.

Algemene informatie en ontvangstmethoden

Natrium (na) -Serbrist-wit alkalisch metaal, snel vervagen in de lucht onder normale omstandigheden. Inhoud in de aardkorst van 2,5% (bij massa). In de wateren van de oceaan van de wereld, zijn gemiddelde concentratie van 1,035%. In levende organismen bevat het tot 0,02% (op gewichtsbasis) natrium, de inhoud in planten is iets lager.

Meer dan 220 mineralen zijn bekend, die natrium omvat. Het meest voorkomende, natriumchloride of tafelzout, NaCl, Galit NaCl, of Steenzout, Chileense Selitra Nan 0 3, Taraitrita Na 2 S 04, Mirabololiet (Glauberova Zout) Na 2 SCV 10 N 2 O, TRON NA, H (C 0 3) 2 -2 H 2 0, etc.

Natrium is ook aanwezig in een aantal complexere mineralen die aluminium, silicium, zwavel en andere elementen bevatten. Bijvoorbeeld, in JAFELINE NA [A] SI 0 4], Lazurite (ultramarijn) Na 3 [AL 3 SI 3 0 | 2] Na 2 [S 0 4], Jade NaCl [SI 2 0 6], etc.

Een aantal natriumverbindingen, voornamelijk tafelzout en frisdrank Na 2 C 0 3 10N 2 O, bekend bij een persoon met diepe oudheid.

In het oude Egypte was een wasmiddel bekend (Soda), KO: erts genaamd Neter. In Aristoteles wordt het Vixpovj genoemd, en Plutarch (Oude Rome) is Nitrum. In de manuscripten van Arabische alchemisten is SODR verantwoordelijk voor de term Natron, waaruit geleidelijk in de eeuwenoude eeuwenlang in de XVII-XVIII. De term "soda" is gevormd, d.w.z. de basis waarvan u een kookzout kunt krijgen. Van "Sadra" was er een moderne naam van het element. Opgemerkt moet worden dat in een aantal landen van West-Europa (Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, Italië), evenals het Amerikaanse natrium natrium wordt genoemd.

Het metaalnatrium werd voor het eerst verkregen in 1807 door de Britse chemicus van de Maagd als gevolg van elektrolyse (alkalische methode). Vanwege de hoge energie-intensiteit ontving de alkalische methode alleen industriële verdeling aan het einde van de XIX-eeuw. Vóór dat werd het metalen natrium verkregen door chemische reductie van zijn verbindingen door koolstof of gesmolten gietijzer bij hoge temperaturen. Vanaf het eerste kwartaal van de huidige eeuw wordt een alkalische methode geleidelijk verplaatst door zout, d.w.z. de elektrolyse van de natriumchloride-smelt, het omzeilen van de alkali-ontvangst. De elektrolyse van het gesmoltenzout wordt uitgevoerd bij 850-860 K. Om het smeltpunt van NaCl te verminderen, worden additieven van een aantal zouten gebruikt, in het bijzonder NAF, KCI, CAC1G, en anderen. Bij de elektrolyse van natriumchloride, Een ander waardevol product wordt ook verkregen - chloor gasvormig. Daarom, op dit moment, de zoutoplossing van het verkrijgen van natrium bijna ontheemden alkalisch, om nog maar te zwijgen van de chemische methoden.

Fysieke eigenschappen

Atomaire eigenschappen. Atomic nummer 11, atoomgewicht 22.98977 a. e. m., atoomvolume 23.08 * 10 -6 m 3 / mol. Atoomradius (metallic) 0, 192 nm, ionenradius Na + 0,098 nm, covalente, 0, 157 nm. Configuratie van externe elektronische schelpen ATOM 2 P 6 3 S 1. Natrium heeft de enige stabiele isotoop 23 NA; Het is vijf radioactieve isotopen met massa-nummers van 20 tot 25; De halfwaardetijd van isotopen varieert van duizendste fracties van een tweede (20 NA) tot 2,6 jaar in 22 NA. Bij kamertemperatuur heeft natrium ongeveer. c. naar. raster met een periode a \u003d 0,42905 nm; De energie van het kristalrooster is 108,8 μJ / kmol. Bij lage temperaturen is natriummodificatie gewijzigd met G. P. Y. de structuur wiens periodes bij 5K: A \u003d 0.3767 nm, C \u003d 0, 6154 nm. De ionisatiepotentialen van het natriumatoom J (EV) 5.138, 47,20, 71,8, elektronegate 0.9. De werking van de elektronenuitgang F 0 \u003d \u003d 2,35 EV. Werking van elektronen voor verschillende gezichten van enkelvoudig kristal F-2.75EV voor (100), F \u003d 3.10EV voor (110), F \u003d 2,65EV voor (111).

Dichtheid. Bij kamertemperatuur, de dichtheid van natriumröntgenfoto p \u003d 0,966 mg / m3, picknometrische p \u003d 0,971 mg / m3.

Bij het smelten verhoogt de specifieke elektrische weerstand van natrium 1.451 keer. De temperatuurcoëfficiënt van elektrische weerstand van natrium bij 273 K A \u003d 4,34-10- 3 tot -1.

In het thermokoppelnatrium - platina is de temperatuur van de warme spa-spa 173,16 K ontwikkeld T. E. d. s. £ \u003d 0,29 MV, en bij een temperatuur van 373,16 K £ \u003d -0.25 MV. Absolute coëfficiënt t. Er d. s. E \u003d - 4,4 μV / k. Hal bij kamertemperatuur /? \u003d 2.3-7 -10 m 3 / CL en /? \u003d - 2,2-YU-10 M 3 / CL op 371-383 K.

Magnetische gevoeligheid van natrium x \u003d + 0,70- YU -9 bij 293 K.

Thermisch en thermodynamisch. Het smeltpunt van natrium / p L \u003d 98 ° C, het kookpunt? KIP \u003d 878 ° С, de karakteristieke temperatuur is 6V \u003d 160K, de specifieke smeltwarmte is PL \u003d P7 KJ / kg. De specifieke hitte van sublimatie bij 298 tot DIA SU BL \u003d 4717 KJ / kg, de specifieke warmte van verdamping van DIA en SP \u003d 3869 KJ / kg. De hitte van verdamping van natrium bij normale druk van dia<-п = 3869 кДж/кг. При плавлении происходит увеличение объема на ДУ- 27,82-Ю -6 м 3 /кг или AV / V 0 = 0,0265. При повышении давления возрастает температура плавления металла, достигая 515 К при 3 ГПа и 608 при 8 ГПа. Начальное значение углового коэффициента dT / dP = 85 К/ГПа, при 7 ГПа 33 К/ГПа. Фазовых превращений в натрии до давления 8,5 ГПа не обнаружено.

Mechanische eigenschappen

Natriumhardheid op Brinell NV \u003d 0.7 MPa. De module van normale elasticiteit wanneer trek op kamertemperatuur £ \u003d 5,3 GPA. Natriumcomprimiteit X \u003d 15,99 * 10 -11 PA -1.

Chemische eigenschappen

In chemische verbindingen, inclusief hydriden, vertoont de mate van oxidatie + 1.

Natrium verwijst naar het aantal meest reactieve metalen, dus in zijn zuivere vorm in de natuur komt niet op. Natrium is een van de meest elektrische fornuis metalen; Intensief communiceert met luchtzuurstof, dus wordt het meestal opgeslagen onder de kerosine-laag. In een reeks spanningen is natrium ver vooruit op de waterstof en verplaatst het het uit het water, dat het NaOH Hydroxland vormt.

Wanneer de droge waterstof wordt doorgegeven over een enigszins verwarmd natrium, wordt natriumnatriumhydride gevormd, een niet-synchrone verbinding, waarin Natrhn is opgenomen in de vorm van een kation, en waterstof - in de vorm van anion.

Natriumoxide wordt gevormd tijdens het verbranden van natrium in de onvoldoende hoeveelheid zuurstof, reageert de krachtiger met water om een \u200b\u200bhydroxide te vormen, heeft een kristalrooster van het type platformspuw.

Natriumperoxide wordt gevormd wanneer natriumverbranding in lucht of zuurstof, een lichtgeel poeder is dat smelt zonder ontbinding; Zeer sterk oxidatiemiddel. Veel organische stoffen worden met hem ontstoken wanneer ze contact opnemen. Wanneer Na 2 0 2 interageert met koolstofdioxide, wordt zuurstof vrijgegeven. Deze reactie wordt gebruikt in de ademhalingsapparaten die worden gebruikt door brand en duikers, evenals voor het regenereren van lucht in gesloten ruimtes, bijvoorbeeld op onderzeeërs.

NaOH natuurlijk hydroxide wordt gevormd in de vorm van witte zeer hygroscopische kristallen die smelten bij 318.3 ° C; Dichtheid van 2,13 mg / m 3.

Het is bekend bij het samenstellen van natrium met koolstof Na2C2, die kan worden bekeken als acetyleenzout. Daarom kreeg het de naam van het ACE TNTNID-natrium. Natriumnitride is bestand tegen droge lucht, maar ontbindt onmiddellijk met water met alcohol met een ammoniakvorming.

Sulfide natrium Na2S wordt verkregen door het herstellen van natriumsulfaat door koolstof. In zijn zuivere vorm Na 2 S, Besamennul, heeft een kristalrooster van type CAF 2. Een zeer voorkomende natriumverbinding met grijs en zuurstof is de zogenaamde Glauberovzout Na 2 s 0 4 - 10n 2 O. Natrium, samen met conventionele chemische verbindingen, onderworpen aan de regel van valentie, vormt ook metaalverbindingen. In de legeringen van het Na-systeem wordt de fase van de lavensamenstelling van KNA 2 gevormd, met een complex over. c. Naar. Crystal Rattice type MGCU 2 (C15). Een soortgelijke metaalverbinding wordt waargenomen wanneer het natriumeengaat met cesium communiceert. Een aantal metaalverbindingen worden gevormd wanneer natriumcommares met metalen I en VII in groepen - zilver, goud, zink, cadmium, kwik, gallium, tin, lood en andere elementen. Er zijn natuurlijk uitzonderingen. Dus aluminium, element van de naad van de subgroep, communiceert niet met het natrium in elke vloeistof, NN in vaste staten. Elementen III - VIIIA Subgroepen van het periodieke systeem bijna met natrium hebben geen interactie vanwege een groot verschil van zowel de dimensionale factor en smelttemperaturen.

Gebruiksgebieden

Natrium wordt op grote schaal gebruikt op verschillende technologiegebieden. De hoge reactiviteit van dit element bepaalt het gebruik ervan in metallurgie als een reductiemiddel om een \u200b\u200bmoditische methode van metalen te verkrijgen, zoals titanium, zirkonium, hafnium, niobium, enz. Bij de vervaardiging van sommige variëteiten van het gieten van aluminium natriumlegeringen en zijn zouten worden gebruikt als modifiers. In de chemische industrie wordt natrium gebruikt bij de productie van cyanidezout, synthetische rubber en synthetische detergentia (vastbesloten), farmaceutische preparaten, evenals tetraethyllead - anti-pedonator RN, het verkrijgen van hoog-octaanachtige brandstof voor motoren. In de afgelopen jaren is het gebruik van puur natrium en de legeringen met kalium in atomaire energie uit als koelmiddelen.

De chemische verbindingen worden veel gebruikt in de nationale economie. Dit is in de eerste plaats de GNDrocide Natrium NaOH (bijtende soda), die wordt gebruikt in de SOAP-industrie, bij de productie van verven, in de pulp- en papier- en olie-industrie, bij de productie van kunstmatige vezel en andere frisdrank - natriumcarbonaat na 2 C 0 3 - aangebracht in glas, pulp en papier, voedsel, textiel, aardolie en andere industrieën. In de landbouw als meststof wordt het natriumzout salpeterzuur NAN 0 3 op grote schaal gebruikt, bekend als de Chileense Selitra.

Natrium is een van de alkalimetalen. De tabel met chemische elementen toont het als een atoom dat behoort tot de derde periode en aan de eerste groep.

Fysieke eigenschappen

Dit gedeelte beschouwt het kenmerk van natrium vanuit het oogpunt van de natuurkunde. Laten we beginnen met het feit dat het in zuivere vorm een \u200b\u200bzilveren vaste stof is met een metalen glitter en lage hardheid. Natrium is zo zacht dat het het gemakkelijk kan snijden met een mes. Het smeltpunt van deze substantie is vrij laag en is negenenzeventig graden Celsius. De atoommassa van natrium is ook klein, daar zullen we het later over praten. De dichtheid van dit metaal is 0,97 g / cm3.

Natriumchemische kenmerken

Dit element heeft een zeer hoge activiteit - het is in staat om snel en gewelddadig te reageren met vele andere stoffen. Ook kunt u de chemische elementtabel zodat u een dergelijke omvang kunt bepalen als de molaire massa - voor natrium is het drieëntwintig. Eén mol is een hoeveelheid van een stof die 6,02 x 10 tot 23 graden van atomen bevat (moleculen, als de stof complex is). De molaire massa van het element kennen, kan men bepalen hoeveel het specifieke bedrag van de mol van dit substortum zal wegen. Bijvoorbeeld, twee mol-natrium weegt veertig zes gram. Zoals hierboven vermeld, is dit metaal een van de meest chemisch actieve, het verwijst naar alkaline, respectievelijk, het oxide kan alkali (sterke basen) vormen.

Hoe oxiden worden gevormd

Alle stoffen van deze groep, ook in het geval van natrium, kunnen worden verkregen door het origineel te verbranden. Er is dus een metalen reactie met zuurstof, die leidt tot de vorming van oxide. Als u bijvoorbeeld vier mol-natrium verbrandt, brengen we een mol zuurstof door en krijgen we twee moloxide van dit metaal. De formule van het oxide-natrium - Na 2 O. De reactie-vergelijking ziet er als volgt uit: 4NA + O 2 \u003d 2NA 2 O. Als u water toevoegt aan de resulterende substantie, is deze gevormd alkali - NaOH.

Het nemen van een moloxide en water krijgen we twee mol basis. Hier is de vergelijking van deze reactie: Na 2 O + H20 \u003d 2NAOH. De resulterende substantie wordt ook het bijtende natrium genoemd. Dit komt door zijn uitgesproken alkalische eigenschappen en een hoge chemische handeling. Net als sterke zuren reageert het bijtende natrium actief met zouten van lage effectieve metalen, organische verbindingen, enz. Tijdens de interactie met de zouten wordt de uitwisseling in reactie gebracht - een nieuw zout en een nieuwe basis wordt gevormd. Natriumnatriumoplossing kan gemakkelijk weefsel, papier, huid, nagels vernietigen, dus het vereist een naleving van veiligheidsvoorschriften tijdens het werken ermee. Het wordt gebruikt in de chemische industrie als een katalysator, evenals in het dagelijks leven als een middel om het probleem van verstopte leidingen te elimineren.

Reacties met halogeen

Dit zijn eenvoudige stoffen bestaande uit chemische elementen die tot de zevende groep van het periodieke systeem behoren. De lijst bevat fluor, jodium, chloor, broom. Natrium is in staat om met al ze te reageren, waarbij verbindingen worden gevormd zoals chloride / broom / jodide / natriumfluoride. Om de reactie uit te voeren, moet je twee mol van het metaal in overweging nemen, een mol fluor eraan toevoegen. Dientengevolge verkrijgen we het fluorinistische natrium in het bedrag van twee mol. Dit proces kan in de vorm van vergelijking worden geschreven: Na + F 2 \u003d 2NAF. Natriumfluoriden die we hebben ontvangen, worden gebruikt bij de vervaardiging van tandheelkundige pasta's tegen cariës, evenals reinigingsmiddelen voor verschillende oppervlakken. Evenzo, wanneer chloor wordt toegevoegd, is het mogelijk om (keukenzout), jodide-natrium te verkrijgen, dat wordt gebruikt bij de vervaardiging van metaalhalogenidelampen, natriumbromide gebruikt als een medicijn met neurose, slapeloosheid, hysterie en andere stoornissen van het zenuwstelsel .

Met andere eenvoudige stoffen

Natriumreacties met fosfor, zwavel (grijs), koolstof (koolstof) zijn ook mogelijk. Dit soort chemische interacties kan alleen worden uitgevoerd in het geval van het creëren van speciale voorwaarden in de vorm van hoge temperatuur. Zo vindt de verbindingsreactie plaats. Daarmee is het mogelijk om stoffen zoals natriumfosfide, natriumsulfide, natriumcarbide te verkrijgen.

Als voorbeeld kan de toevoeging van atomen van dit metaal aan fosforatomen worden bijgevoegd. Als u drie mol van het metaal in overweging neemt en één mol van de tweede component, verwarmt ze dan, dan krijgen we een mol natriumfosfide. Deze reactie kan in de vorm van de volgende vergelijking worden geschreven: 3NA + P \u003d na 3 P. Bovendien kan natrium reageren met stikstof, evenals waterstof. In het eerste geval wordt nitride van dit metaal gevormd, in de tweede hydride. Als voorbeelden kunnen dergelijke vergelijkingen van chemische reacties worden gegeven: 6NA + N2 \u003d 2NA 3 N; 2NA + H2 \u003d 2NAH. Voor de eerste interactie is elektrische ontlading vereist, de tweede is hoge temperatuur.

Zure reacties

Op het eenvoudige kenmerk van natrium eindigt niet. Dit metaal reageert ook met alle zuren. Als gevolg van dergelijke chemische interacties wordt waterstof gevormd. Bijvoorbeeld wordt de reactie van het metaal in overweging met zoutzuur gevormd met keukenzout en waterstof, die verdampt. U kunt deze reactie uiten met behulp van de reactie-vergelijking: Na + HCL \u003d NaCl + H2. Een dergelijke chemische interactie wordt reactie van substitutie genoemd. Met de hulp van het vasthouden kun je ook zulke zouten krijgen als fosfaat, nitraat, nitriet, sulfaat, sulfiet, natriumcarbonaat.

Interactie met zouten

Natrium reageert met zouten van alle metalen, behalve kalium en calcium (ze hebben een grotere chemische activiteit dan het element in kwestie). In een soortgelijk geval, zoals in de vorige, reageert de reactie. De atomen van het in overweging van het metaal worden atomen van een meer chemisch zwak metaal. Aldus, het mengen van twee mol-natrium en een mol magnesiumnitraat, krijgen we in het bedrag van twee mol, evenals puur magnesium - één mol. U kunt deze reactie-vergelijking schrijven: 2NA + MG (nr. 3) 2 \u003d 2nano 3 + mg. Door hetzelfde principe is het mogelijk om vele andere natriumzouten te verkrijgen. Ook kan deze methode metalen van hun zouten produceren.

Wat er zal gebeuren als het toevoeging van natriumwater

Dit is misschien een van de meest voorkomende stoffen op de planeet. En met het beschouwd als metaal in staat om chemische interactie aan te gaan. Tegelijkertijd wordt het geactiveerde natrium- of natriumhydroxide gevormd.

Om een \u200b\u200bdergelijke reactie uit te voeren, moet u twee mol-natrium nemen, water toevoegen aan het, ook in het bedrag van twee mol, en als gevolg hiervan verkrijgen we twee krachten van hydroxide en één mol waterstof, die in een Gas met een scherpe geur.

Natrium en zijn impact op de organismen

Na het beschouwen van dit metaal uit een chemisch oogpunt wendden we ons tot het feit dat het biologische kenmerk van natrium. Het is een van de belangrijke sporenelementen. Allereerst is het een van de componenten van de diercel. Hier voert het belangrijke functies uit: samen met kaliumsteunen neemt deel aan de vorming en distributie tussen de zenuwimpulscellen, een noodzakelijk chemisch element voor osmotische processen (dat bijvoorbeeld noodzakelijk is voor het functioneren van niercellen). Bovendien is natrium verantwoordelijk voor het water en de zoutbalans van de cel. Ook zonder dit chemische element is het glucose-bloedvervoer onmogelijk, zo nodig voor het functioneren van de hersenen. Dit metaal neemt deel aan het proces van het snijden van Soys.

Deze micro-element is niet alleen nodig aan dieren - natrium in het lichaam van planten voert ook belangrijke functies uit: het is betrokken bij het proces van fotosynthese, helpt om koolhydraten te vervoeren, en ook noodzakelijk voor de doorgang van organische en anorganische stoffen door de membranen.

Overmaat en gebrek aan natrium

De toegenomen inhoud van dit chemische element in het lichaam kan al heel lang buitensporig gebruik van zout veroorzaken. Symptomen van overtollig natrium kunnen een toename van de lichaamstemperatuur, zwelling, verhoogde nerveuze exciteerbaarheid, eenvoudige nierfunctie. In het geval van dergelijke symptomen is het noodzakelijk om keukenzout te verwijderen uit het dieet en de producten waarin veel van dit metaal (de lijst hieronder wordt getoond), waarna het onmiddellijk een arts raadplegen. De verminderde inhoud in het natriumlichaam leidt ook tot onaangename symptomen en lichaamsstoornissen. Dit chemische element kan worden gewassen met langetermijnontvangst van diuretische geneesmiddelen of bij het drinken alleen gezuiverd (gedestilleerd) water, met een verhoogd zweten en uitdroging van het lichaam. Symptomen Het gebrek aan natrium is een dorst, droge huid en slijmvliezen, braken en misselijkheid, slechte eetlust, verstoring van het bewustzijn en de apathie, tachycardie, stopzetting van het volledige werk van de nieren.

Producten waarin een heleboel natrium is

Om te hoog of te laag in het lichaam van het chemisch element in overweging te vermijden, moet u weten wat het voedsel het meest is. Allereerst wordt het al boven het keukenzout genoemd. Het bestaat uit natrium voor veertig procent. Het kan ook een marinezout zijn. Bovendien is dit metaal opgenomen in een sojabonenaus. Een grote hoeveelheid natrium wordt waargenomen in zeevruchten. Dit is zeekool, de meeste soorten vissen, garnalen, octopussen, krabvlees, kaviaar, rivierkreeften, enz. Het natriumgehalte is te wijten aan het feit dat deze organismen worden bewoond in een zoutmedium met een hoge concentratie van zouten van verschillende metalen, belangrijk voor de normale werking van het lichaam.

Gebruik van dit metaal en enkele van zijn verbindingen

Het gebruik van natrium in de industrie is zeer veelzijdig. Allereerst wordt deze stof gebruikt in de chemische industrie. Hier is het noodzakelijk om stoffen zoals de hydroxide van het metaal in overweging te verkrijgen, zijn fluoride, sulfaten en nitraten. Bovendien wordt het gebruikt als een sterk reductiemiddel - om zuivere metalen uit hun zouten vrij te geven. Er is een speciaal technisch natrium bedoeld voor gebruik voor vergelijkbare doeleinden. De eigenschappen zijn geregistreerd in Guest 3273-75. Vanwege de hierboven genoemde, worden de sterke reducerende eigenschappen van natrium op grote schaal gebruikt in metallurgie.

Ook wordt dit chemische element gebruikt in de FAMUTSKY-industrie, waar het meestal noodzakelijk is om zijn bromide te verkrijgen, een van de belangrijkste componenten van vele sedativa en antidepressiva. Bovendien kan natrium worden gebruikt bij de vervaardiging van gasontladingslampen - dat zullen bronnen van felgeel licht zijn. Een dergelijke chemische verbinding als natriumchloraat (NACLO 3) vernietigt jonge planten, dus het wordt gebruikt om die van spoorwegsporen te verwijderen om te voorkomen dat deze laatste is. Natriumcyanide is op grote schaal gebruikt in de mijnbouw. Hiermee wordt dit metaal verkregen van rotsen.

Hoe natrium te krijgen

De meest gebruikelijke manier is de reactie van het carbonaat van het metaal in overweging met koolstof. Om dit te doen, heeft hart twee gespecificeerde stoffen op een temperatuur van ongeveer duizend graden op Celsius-schaal. Dientengevolge worden twee dergelijke chemische verbindingen zoals natrium en frequent gas gevormd. Wanneer de interactie van één mol natriumcarbonaat met twee mol koolstof twee mol is van het gewenste metaal en drie mol koolstofoxide. De vergelijking van de verminderde reactie kan als volgt worden geschreven: NACO 3 + 2C \u003d 2NA + 3SO. Evenzo kan dit chemische element worden verkregen uit andere verbindingen.

Kwalitatieve reacties

De aanwezigheid van natrium +, evenals alle andere kationen of anionen, kan worden bepaald door speciale chemische manipulaties uit te voeren. De hoogwaardige reactie op natriumion is verbrand - in het geval van zijn aanwezigheid, zal de vlam in geel worden geschilderd.

Waar je het chemische element in de natuur kunt ontmoeten

Ten eerste, zoals al vermeld, is het een van de componenten van zowel het dier als de plantencel. Ook wordt de hoge concentratie waargenomen in zeewater. Bovendien maakt natrium deel uit van sommige mineralen. Dit, bijvoorbeeld sylvinitis, zijn formule - NaCl. KCL, evenals carminite, wiens formule kcl.mgcl2 .6H20. De eerste heeft een niet-uniforme structuur met alternerende multi-gekleurde onderdelen, oranje, roze, blauw, rood kan optreden in de kleur. Dit mineraal is volledig oplosbaar in water. Carnallite, afhankelijk van de plaats van vorming en onzuiverheden, kan ook verschillende kleuren hebben. Het kan rood, geel, wit, lichtblauw en ook transparant zijn. Het heeft een gebrek aan schittering, de stralen van het licht erin worden sterk geblokkeerd. Deze twee mineralen dienen als grondstoffen voor metalen, die zijn opgenomen in hun samenstelling: natrium, kalium, magnesium.

Wetenschappers geloven dat het metaal dat we naar dit artikel keken, een van de meest voorkomende van aard is, omdat het in de aardkorst van twee en een half procent is.