Karakterističan za natrij. Formula natrija

Natrij je jedan od alkalijskih metala. Tablica kemijskih elemenata pokazuje je kao atom koji pripada trećem razdoblju i prvoj skupini.

Fizička svojstva

U ovom odjeljku će se razmotriti karakteristike natrija u smislu fizike. Za početak, u čistom obliku, to je čvrsta supstanca srebrnaste boje, koja ima metalni sjaj i nisku tvrdoću. Natrij je tako mekan da se lako može rezati nožem. Točka tališta ove tvari je prilično niska i iznosi sedamdeset devet stupnjeva Celzijusa. Atomska masa natrija je također mala, o tome ćemo kasnije razgovarati. Gustoća ovog metala je 0,97 g / cm3.

Kemijska karakterizacija natrija

Ovaj element ima vrlo visoku aktivnost - sposoban je brzo i nasilno reagirati s mnogim drugim tvarima. Također, tablica kemijskih elemenata omogućuje definiranje takve vrijednosti, kao molarnu masu - za natrij čini dvadeset tri. Jedan mol je količina tvari koja sadrži 6,02 x 10 do 23 stupnja atoma (molekule, ako je supstanca složena). Poznavajući molarnu masu elementa, možete odrediti koliko će određena količina mole određene tvari težiti. Na primjer, dva mola natrija težak je četrdeset šest grama. Kao što je već gore spomenuto, ovaj metal je jedan od najvažnijih kemijski aktivnih, odnosi se na alkalni, prema tome, njegov oksid može oblikovati alkaliju (jake baze).

Kako se formiraju oksidi

Sve tvari u ovoj skupini, uključujući u slučaju natrija, mogu se dobiti spaljivanjem roditelja. Tako metal reagira s kisikom, što dovodi do stvaranja oksida. Na primjer, ako spalimo četiri mola natrija, potrošit ćemo jedan mol kisika i dobiti dva mola oksida tog metala. Natrijev oksid formula - Na20. Reakcijska jednadžba izgleda ovako: 4Na + O2 = 2Na2O. Ako se voda doda u nastalu tvar, stvara se alkalni-NaOH.

Uzimajući jedan mol oksida i vode dobivamo dva mola baze. Evo jednadžbe za ovu reakciju: Na20 + H20 = 2NaOH. Dobivena tvar se također naziva natrijev hidroksid. To je zbog izraženih alkalnih svojstava i visoke kemijske aktivnosti. Kao i jake kiseline, natrijev hidroksid aktivno reagira sa solima metala niske aktivnosti, organskih spojeva itd. Tijekom interakcije s solima dolazi do reakcije zamjene - nastaje nova sol i nova baza. Otopina natrijevog kaustičnog materijala lako može uništiti tkivo, papir, kožu i nokte, pa je potrebno raditi s njima u skladu s propisima o sigurnosti. Natrijev hidroksid se koristi u kemijskoj industriji kao katalizator, a također iu svakodnevnom životu kao sredstvo za uklanjanje problema začepljenih cijevi.

Reakcije s halogenom

To su jednostavne tvari koje se sastoje od kemijskih elemenata koji pripadaju sedmoj skupini periodičkog sustava. Njihov popis uključuje fluor, jod, klor, brom. Natrij je u stanju reagirati sa svim njima, stvarajući spojeve kao što su klorid / bromid / jodid / natrijev fluorid. Da biste izvršili reakciju, trebate uzeti dva metala dotičnog metala i dodati joj jedan mol fluorida. Kao rezultat, dobivamo natrijev fluorid u količini od dva mol. Taj se proces može napisati u obliku jednadžbe: Na + F ₂ = 2NaF. Natrijev fluorid koji se dobiva koristi se u proizvodnji zubnih pasta protiv karijesa, kao i deterdženata za razne površine. Slično, s dodatkom klora, natrij klorid (kuhinjska sol), natrijev jodid, koji se koristi za proizvodnju metal halogenida, natrijev bromid, koji se koristi kao lijek za neuroze, nesanicu, histeriju i druge poremećaje živčanog sustava može se dobiti.

S drugim jednostavnim tvarima

Također su moguće reakcije natrija s fosforom, sumporom (sumporom), ugljikom (ugljikom). Takve kemijske interakcije mogu se provesti samo ako se stvaraju posebni uvjeti u obliku visoke temperature. Tako se odvija reakcija dodavanja. Pomoću nje možete dobiti takve tvari kao natrijev fosfid, natrijev sulfid, natrij karbid.

Primjer je dodavanje atoma određenog metala u atome fosfora. Ako uzmemo tri mola dotičnog metala i jednu molu druge komponente, a onda ih zagrijavamo, dobivamo jedan mol natrijevog fosfida. Ova reakcija može se napisati u obliku sljedeće jednadžbe: 3Na + P = Na ₃ P. Osim toga, natrij može reagirati s dušikom, kao i s vodikom. U prvom slučaju, nastaje nitrid određenog metala, u drugom - hidrid. Primjeri takvih kemijskih jednadžbi su: 6Na + N2 = 2Na3N; 2Na + H2 = 2NaH. Za obavljanje prve interakcije potrebna je električna pražnjenja, druga - visoka temperatura.

Reakcije s kiselinama

Na jednostavnim tvarima, kemijske karakteristike natrija ne završavaju. Taj metal također reagira sa svim kiselinama. Kao rezultat takvih kemijskih interakcija nastaju natrijeva sol i vodik. Na primjer, reakcija dotičnog metala s klorovodičnom kiselinom stvara sol za kuhanje i vodik, koji isparava. Ova reakcija može se izraziti reakcijskom jednadžbom: Na + HCl = NaCl + H2. Ova vrsta kemijske interakcije naziva se reakcija supstitucije. Sa svojim izvođenjem, također je moguće dobiti soli poput fosfata, nitrata, nitrita, sulfata, sulfita, natrij karbonata.

Interakcija s solima

Natrij reagira s solima svih metala osim kalija i kalcija (imaju više kemijske aktivnosti od elemenata koji se razmatraju). U takvom slučaju, kao u prethodnom, dolazi do reakcije supstitucije. Atomi metala koji se razmatraju postaju zamijenjeni atomima kemijski slabog metala. Tako, miješanjem dva mola natrija i jednog molnog magnezijevog nitrata, dobivamo natrijev nitrat u količini od dva mola, a također i čistog magnezija - jednog mol. Jednadžba ove reakcije može se napisati kao 2Na + Mg (NO3) ₂ = 2NaNO3 + Mg. Istim načelom mogu se dobiti mnoge druge natrijeve soli. Također, ova metoda može proizvesti metale iz njihovih soli.

Što će se dogoditi ako dodate vodu natriju

Ovo je možda jedna od najčešćih tvari na planeti. I s njim, metal u pitanju je također sposoban za ulazak u kemijsku interakciju. U tom slučaju nastaje gornji kaustični natrij ili natrijev hidroksid.

Da biste izvršili takvu reakciju, trebate uzeti dva mola natrija, dodajte vodu, također u količini od dva mola, i kao rezultat dobijemo dva mola hidroksida i jedan mol hidrogena, koji će se odvojiti kao plin s oštrim mirisom.

Natrij i njegov utjecaj na organizme

Razmotrimo li metal iz kemijske točke gledišta, nastavimo s onim što je biološka karakteristika natrija. To je jedan od važnih mikroelemenata. Prije svega, to je jedna od komponenti životinjske stanice. Ovdje izvodi važne funkcije: zajedno s kalijem podržava membranski potencijal, sudjeluje u stvaranju i širenju stanica živčanog impulsa, nužni je kemijski element za osmotske procese (što je nužno, na primjer, za funkcioniranje bubrežnih stanica). Nadalje, natrij je odgovoran za ravnotežu soli i soli u stanici. Također, bez ovog kemijskog elementa, prijenos krvi glukoze, tako nužan za funkcioniranje mozga, nemoguće je. Ipak ovaj metal sudjeluje u procesu smanjenja mišića.

Ovaj mikronutrijent potreban je ne samo životinjskom - natrij u biljnom organizmu također obavlja važne funkcije: sudjeluje u procesu fotosinteze, pomaže pri transportu ugljikohidrata, a također je potreban za prolazak organskih i anorganskih tvari kroz membrane.

Višak i nedostatak natrija

Za povećani sadržaj ovog kemijskog elementa u tijelu može dovesti do prekomjernog unosa soli dugo vremena. Simptomi višak natrija mogu uključivati povećanu tjelesnu temperaturu, oticanje, povećanu nervoznu ekscitabilnost, smanjenu funkciju bubrega. U slučaju pojavljivanja takvih simptoma potrebno je ukloniti sol i proizvode koji sadrže puno toga metala (popis će biti dani u nastavku), a zatim se odmah posavjetujte s liječnikom. Donji sadržaj natrija također dovodi do neugodnih simptoma i oštećenja tjelesnih učinaka. Ovaj kemijski element može se isprati dugotrajnom upotrebom diuretika ili kada piju samo pročišćenu (destiliranu) vodu, s povećanim znojenjem i dehidracijom tijela. Simptomi nedostatka natrija su žedna, suha koža i sluznica, povraćanje i mučnina, slab apetit, oslabljena svijest i apatija, tahikardija, prestanak punog funkcioniranja bubrega.

Proizvodi u kojima postoji puno natrija

Da bi se izbjeglo preveliko ili prenisko sadržaj u tijelu dotičnog kemijskog elementa, potrebno je znati kakva je to hrana najviše. Prije svega, ovo je gore spomenuta kuhinjska sol. Četrdeset posto natrija. Može biti i morska sol. Osim toga, ovaj metal je sadržan u umaku od soje i soje. Velika količina natrija uočena je u plodovima mora. Ovo more kelj, većina vrsta riba, škampi, hobotnica, rakovica, kavijar, rak, itd. Sadržaj natrija u njima je posljedica činjenice da ovi organizmi žive u slanoj sredini s visokom koncentracijom soli različitih metala važnih za normalno funkcioniranje tijela.

Korištenje ovog metala i nekih njegovih spojeva

Korištenje natrija u industriji je vrlo svestran. Prije svega, ova tvar se koristi u kemijskoj industriji. Ovdje je potrebno nabaviti tvari poput hidroksida dotičnog metala, njegovog fluorida, sulfata i nitrata. Osim toga, koristi se kao snažno reducirajuće sredstvo - odvojiti čiste metale od njihovih soli. Postoji posebna tehnička natrija, namijenjena za upotrebu u takve svrhe. Njegova svojstva su fiksirana u GOST 3273-75. U vezi s gore spomenutim snažnim redukcijskim svojstvima, natrij se široko koristi u metalurgiji.

Ovaj kemijski element također pronalazi svoju primjenu u farmaceutskoj industriji, gdje je najčešće potrebno proizvesti njegov bromid, koji je jedan od glavnih komponenti mnogih sedativa i antidepresiva. Osim toga, natrij se može koristiti za proizvodnju svjetiljki plinskih izbijanja - to će biti izvor svijetlo žutog svjetla. Takav kemijski spoj, poput natrijevog klorata (NaClO3), uništava mlade biljke pa se koristi za uklanjanje onih iz željezničkih tračnica kako bi se spriječilo prerastanje potonjeg. Natrijev cijanid je naširoko korišten u industriji rudarstva zlata. Uz pomoć dobiva metal od stijena.

Kako dobiti natrij

Najčešća metoda je reakcija karbonata dotičnog metala s ugljikom. Da biste to učinili, potrebno je zagrijati ove dvije tvari na temperaturu od oko tisuću stupnjeva Celzijusa. Kao rezultat toga nastaju dva kemijska spoja, kao što su natrij i plin. Reakcijom jednog molnog natrijevog karbonata s dva mola ugljika, dobije se 2 mola željenog metala i tri mola ugljikovog monoksida. Jednadžba smanjene reakcije može se napisati na sljedeći način: NaCO3 + 2C = 2Na + 3CO. Slično, ovaj kemijski element može se dobiti iz drugih spojeva.

Kvalitativne reakcije

Prisutnost natrij +, kao i bilo koji drugi kation ili anion, može se odrediti provođenjem posebnih kemijskih manipulacija. Kvalitativna reakcija na natrij ion gori - u prisustvu njegove prisutnosti, plamen će biti žuto.

Gdje možemo pronaći kemijski element u pitanju u prirodi

Prvo, kao što je već spomenuto, to je jedna od komponenata životinjskih i biljnih stanica. Također, njegova visoka koncentracija se opaža u morskoj vodi. Osim toga, natrij je dio nekih minerala. To je, na primjer, sylvinit, njegova formula je NaCl • KCl, kao i karnallit, čija je formula KCl • MgCl2-6H20. Prva od njih ima heterogenu strukturu s izmjeničnim višestrukim dijelovima, njezina boja može biti narančasta, ružičasta, plava , Crvena. Ovaj mineral je potpuno topiv u vodi. Carnallite, ovisno o mjestu nastanka i nečistoćama, također može imati različitu boju. Može biti crvena, žuta, bijela, svijetlo plava i prozirna. Ima mekani sjaj, zrake svjetlosti u njemu se jako reflektiraju. Ova dva minerala služe kao sirovine za proizvodnju metala koji su dio njihovog sastava: natrij, kalij, magnezij.

Znanstvenici vjeruju da je metal koji smo pregledali u ovom članku jedan od najčešćih prirode, budući da je njegova masovna frakcija u zemljinoj koru dvjesto i pol posto.