Гипохлорит натрия в санитарных моющих средствах способствует образованию хлорированных углеводородов и тем самым заражает сточные воды. Натрий состоит из одного фиксированного изотопа. Однако в этом элементе также существует 13 нестабильных изотопов. Категория радиоактивности натрия — «умеренная».
Относительная молекулярная масса вещества (mr) — это число, показывающее, во сколько раз масса конкретной молекулы превышает 1/12 часть массы ее углеродаr) — средняя масса средней массы химического вещества превышает 1/12 массы его углерода.
Натрий присутствует в форме молекулы NA человека, поэтому его молекулярный вес совпадает с индивидуальным значением. Она равна 22,9898.
Известно 20 изотопов натрия с массовыми числами в диапазоне 18-37, из которых 23 na является наиболее стабильным и имеет период полураспада менее одной минуты.
Натрий не реагирует с парафиновыми углеводородами, но образует дополнительные нафсаны и другие ароматические полициклические соединения, а также алкены. Реакция натрия со спиртами аналогична реакции натрия с водой, только медленнее.
Свойства натрия
Натрий является щелочным металлом и имеет атомный номер 11 в таблице Менделеева.
- Легко режется ножом.
- Чистый натрий имеет белый серебристый цвет; на воздухе быстро покрывается слоем оксида Na2O.
- Структура кристаллической решетки объемноцентрированная, кубическая.
- Natrium легче воды; если бросить кусочек в воду, он будет плавать на ее поверхности.
Металл очень активен, поэтому его хранят в минеральном масле или парафине без доступа воздуха.
- Натрий реагирует с разбавленными кислотами, как рядовой металл.
- В реакции с концентрированными кислотами образуются продукты восстановления.
- Бурная реакция с водой идет с выделением водорода, поэтому металл загорается или взрывается.
- Как все щелочные металлы, активно реагирует со многими неметаллами.
Известны фиксированные изотопы — 23 — NA.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | На́трий / Natrium (Na), 11 |
| Атомная масса (молярная масса) | 22,98976928 ± 0,00000002 а.е.м.1 а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | Ne 3s1, 1s22s22p63s1 |
| Радиус атома | 190 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 154 пм |
| Радиус иона | 97 (+1e) пм |
| Электроотрицательность | 0,93 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | -2,71 В |
| Степени окисления | −1 (в алкалидах)2; 0; +1 (наиболее частая) |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 495,6(5,14) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 0,971 г/см³ |
| Температура плавления | 370,96 К; 97,81 °C |
| Температура кипения | 1156,1 К; 882,95 °C |
| Уд. теплота плавления | 2,64 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 97,9 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 28,233 Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 23,7 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая объёмноцентрированная |
| Параметры решётки | 4,2820 Å |
| Температура Дебая | 150 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 142,0 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-23-5 |
Интересно: астронавты накапливают против белков кожи. Это заставляет организм реагировать на условия присутствия инородного тела. Союз устраняется клетками, и ученые пока не понимают этого.
Минералы, месторождения
Минералы встречаются в природе:.
- мирабилит (глауберова соль);
- галит (каменная соль);
- бура (формула Na2В4О7 • 10Н2О);
- криолит.
На Земле нет месторождений металлического натрия. Везде (в пустынях) вы найдете воду, в которой металл сразу же вступает в реакцию.
Добыча и переработка
Этот минерал добывается во многих странах для производства натрия.
Промышленное производство натрия по методу Девиля, широко распространенное в 19 веке. AC-содовая смесь, древесный уголь, железные трубы с мелом — B-Dony и Marescu R — нефтеприемники.
Основным методом промышленного производства натрия является электролиз NaOH или NaCl.
Он может быть проглочен путем термического расщепления NAN3.
Определение качества натрия в пламени — сильный желтый цвет в спектре «D-линии натрия», спектральный дублет 588,9950 и 589,5924 нм
Прозрачность натрия в 25 кг/т земляной коры. Содержание морской воды в виде соединения составляет 10,5 г/л 5. Металл натрия появляется в виде смеси и окрашивает соль в синий цвет. Соль приобретает этот цвет под воздействием радиации.
Натрий
Натрий является простым веществом и относится к первой группе третьего периода Д. Менделеева. Это очень мягкий серебристо-щелочной металл с фиолетовым оттенком, разделенный на тонкие слои. Температура плавления натрия чуть ниже температуры, необходимой для кипения воды, а температура его кипения составляет 883 градуса Цельсия. При комнатной температуре его плотность составляет 0,968 г/см3. Благодаря своей низкой плотности, натрий при необходимости можно резать обычным ножом.
Натрий очень распространен на нашей планете. Его различные соединения встречаются как в океанах, так и в земной коре, в относительно больших количествах и в составе многих живых организмов, но не в чистом виде в природе. Благодаря своей впечатляющей высокой активности. Натрий является одним из важнейших микроэлементов, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. Поэтому, чтобы восполнить естественные потери организма, необходимо потреблять около 4-5 граммов хлорированных соединений, то есть обычной поваренной соли.
Натрий в истории
Различные соединения натрия известны человечеству с древнеегипетских времен. Египтяне были первыми, кто стал активно использовать соду, содержащую натрий, из озера Натрон для различных повседневных нужд. Соединения натрия даже упоминаются в Библии как ингредиент моющих средств, но впервые в чистом виде натрий был получен британским химиком Хамфри Дэви в 1807 году во время экспериментов с его производными.
Изначально натрий назывался натрием, производным от арабского слова, означающего «головная боль». Слово «натрий» имеет египетское происхождение и впервые в современной истории было использовано Шведской медицинской ассоциацией для обозначения минеральных солей, содержащих натрий.
Химические свойства натрия
Натрий — активный щелочной металл, который очень быстро окисляется при контакте с воздухом, имеет очень низкую плотность и часто плавает на поверхности парафина. Будучи очень мощным восстановителем, натрий реагирует с большинством неметаллов, и, как активный металл, реакции, сопровождающие его использование, часто бывают очень быстрыми и интенсивными. Например, когда натрий добавляют в воду, он начинает активно воспламеняться, в конечном итоге вызывая взрыв. Натрий и его производные реагируют со многими другими веществами, но при взаимодействии с редкими кислотами, как это обычно происходит с металлами, происходит воспламенение и выделение кислорода. Натрий не реагирует с инертными газами, йодом или углеродом и очень слабо реагирует с азотом, образуя нитрид натрия, довольно летучее вещество в виде темно-серых кристаллов.
Натрий в основном используется в химической промышленности и металлургии, где он часто применяется в качестве восстановителя благодаря своим химическим свойствам. Он также используется в качестве сушильного агента для органических растворителей, таких как эфир, и в производстве проволоки, выдерживающей огромное давление. Натрий также используется в качестве основного ингредиента при производстве натриево-серных батарей, которые имеют высокую плотность энергии, т.е. низкий расход топлива. Основным недостатком этого типа батарей является высокая рабочая температура. Поэтому существует риск воспламенения и взрыва натрия в случае аварии.
Другое применение натрия — фармакология, где многие производные натрия используются в качестве реагентов, промежуточных веществ и эксципиентов для получения различных сложных лекарств и консервантов. Растворы хлорида натрия используются при необходимости поддержания и нормализации артериального давления, поскольку он относительно схож с плазмой крови человека и быстро выводится из организма.
Сегодня некоторые соединения натрия являются важнейшими компонентами при производстве бетона и других строительных материалов. Использование материалов, содержащих производные натрия, позволяет применять их в строительных работах при низких температурах.
Благодаря широкому распространению и простоте промышленного производства, натрий очень дешев. Сегодня его производят так же, как и тогда, когда он был впервые получен, — путем воздействия мощного электричества на различные породы, содержащие натрий. Благодаря этому, а также необходимости во многих отраслях промышленности, его производство постоянно растет.
Алкиларогениды и избыток металлов образуют очень активные органические соединения. Они взрываются при контакте с водой и самовоспроизводятся в воздухе. Недостаток натрия вызывает реакцию Вурца.
Воздействие на здоровье
В организме человека содержится около 100 г натрия. Он также присутствует в сыворотке крови в концентрации 3,3 г/л и регулирует кислотно-базовый баланс и мембранный потенциал.
Возможно чрезмерное потребление натрия, особенно при высоком потреблении поваренной соли. Например, гипертония, артериосклероз, отеки, высокое кровяное давление и спутанность сознания могут быть вызваны избыточным количеством Na+. Недостаточное потребление натрия может вызвать обезвоживание, судороги, мышечную слабость, отставание в росте и сонливость.
Повышенное потребление натрия наблюдается у людей с диареей и другими проблемами со здоровьем, сопровождающимися потерей соли. Среднее потребление поваренной соли для взрослого человека составляет 9 г, что соответствует примерно 4 г натрия. При заболеваниях сердца и почек следует придерживаться малосолевой диеты.
Контакт натрия с водой, включая пот, приводит к образованию паров гидроксида натрия, которые вызывают сильное раздражение кожи, глаз, носа и горла. Острое воздействие приводит к тяжелому дыханию, кашлю и хроническому бронхиту. Контакт с кожей вызывает зуд, покалывание, тепло и едкое чувство жжения. Попадание в глаза вызывает необратимое повреждение тканей и потерю зрения.
Натрий и вода
Натрий высвобождался из горных пород и территорий в течение миллиардов лет и оказался в море. Содержание натрия в морской воде составляет приблизительно 11 000 частей на миллион. Речная вода обычно содержит всего около 9 промилле.
Питьевая вода содержит около 50 мг натрия на литр. Это значение может быть намного выше в металлических и лечебных водах. В растворенном виде натрий почти всегда встречается в виде ионов Na+.
Как и в каких соединениях натрий реагирует с водой?
Элемент натрий очень активно реагирует с водой, образуя бесцветный, крепкий раствор гидроксида натрия и газообразный водород. Реакция является внешней. Металлический натрий нагревается и может поджигаться и гореть оранжевым цветом. Выделяющийся водородный газ взрывоопасен.
Многие соединения натрия не так бурно реагируют с водой, а растворяются медленно. Пожалуй, самым известным соединением является хлорид натрия (NaCl), или поваренная соль. При 20 °C растворимость этого соединения в воде составляет 359 г/л и почти не зависит от состава самой воды. Карбонат натрия (Na2CO3) также может растворяться в воде. Его растворимость при 20 c составляет 220 г/л.
Как натрий может попасть в воду?
Многие соединения натрия естественным образом попадают в воду. Как упоминалось ранее, он вымывается камнями и почвой. Не только морская вода содержит высокий уровень хлорида натрия, но и все реки и озера содержат соединения натрия, в зависимости от геологических условий и загрязнения сточными водами.
Какие экологические проблемы может вызвать загрязнение воды натрием?
Натрий относится к категории опасности 2 и является загрязнителем воды. Хлорид натрия, с другой стороны, менее опасен для воды.
Натрий необходим животным, но растения содержат мало натрия.
Гипохлорит натрия в санитарных моющих средствах способствует образованию хлорированных углеводородов и тем самым заражает сточные воды. Натрий состоит из одного фиксированного изотопа. Однако в этом элементе также существует 13 нестабильных изотопов. Категория радиоактивности натрия — «умеренная».
Определение качества натрия в пламени — сильный желтый цвет в спектре «D-линии натрия», спектральный дублет 588,9950 и 589,5924 нм
Натрий, натрий, натрий (11) Название натрий, натрий, натрий происходит от древнего слова, часто встречающегося в Египте, у древних греков (vixpov) и римлян. Оно встречается у Плиния (Nitron) среди других древних писателей и соответствует еврейскому inter (neter). В Древнем Египте натрий или нитрон обычно называли щелочью и получали из природных щелочных озер, а также из пепла растений. Его использовали для мытья, изготовления глазури и мумификации трупов. В средние века нитрон (Nitron, Natron, Natalon) и бура (Baurac) также назывались селитрой (Nitrum). Арабские алхимики называли его щелочью алкали. После открытия пороха в Европе солевой раствор (Sal Petrae) был строго отделен от щелочи, а в 17 веке были определены нелетучая или стабильная щелочь и летучая щелочь (alkali volatile). Однако было сделано различие между растительной щелочью (Alkali fixum vegetabile — поташ) и минеральной щелочью (Alkali fixum mineral — сода).
В конце 18 века Клапрот ввел название Natron для минеральной щелочи и Kali для растительной щелочи. Вероятно, они являются составными веществами и однажды будут разложены. Действительно, в 1807 году Дейви получил свободные металлы калий и натрий электролизом слегка увлажненной твердой щелочи и назвал их калием (натрием) и натрием (содой). В следующем году Гильберт, издатель знаменитых «Анналов физики», предложил назвать новые металлы калием и натрием (natronium) — Берселиус сократил свою фамилию до «sodium» (натрий). В России начала XIX века натрий называли содой (Двигубский, 182i, Соловьев, 1824) — Страхов предложил название сода (1825). Натриевые соли были названы одновременно, например, сульфат натрия, гидрохлорид натрия и ацетат натрия (Двигубский, 1828). Следуя примеру Берселиуса, Гесс ввел название натрий.
Периодическая система химических элементов Менделеева
Классификация химических элементов, определяющая зависимость различных свойств элемента от заряда его ядра. Эта система является графическим представлением периодического закона.
| IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | —- | VIIIB | —- | IB | IIB | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIA | |
| Период | ||||||||||||||||||
| 1 | 1 H Водород | 2 He Гелий | ||||||||||||||||
| 2 | 3 Li Литий | 4 Be Бериллий | 5 B Бор | 6 C Углерод | 7 N Азот | 8 O Кислород | 9 F Фтор | 10 Ne Неон | ||||||||||
| 3 | 11 Na Натрий | 12 Mg Магний | 13 Al Алюминий | 14 Si Кремний | 15 P Фосфор | 16 S Сера | 17 Cl Хлор | 18 Ar Аргон | ||||||||||
| 4 | 19 K Калий | 20 Ca Кальций | 21 Sc Скандий | 22 Ti Титан | 23 V Ванадий | 24 Cr Хром | 25 Mn Марганец | 26 Fe Железо | 27 Co Кобальт | 28 Ni Никель | 29 Cu Медь | 30 Zn Цинк | 31 Ga Галлий | 32 Ge Германий | 33 As Мышьяк | 34 Se Селен | 35 Br Бром | 36 Kr Криптон |
| 5 | 37 Rb Рубидий | 38 Sr Стронций | 39 Y Иттрий | 40 Zr Цирконий | 41 Nb Ниобий | 42 Mo Молибден | (43) Tc Технеций | 44 Ru Рутений | 45 Rh Родий | 46 Pd Палладий | 47 Ag Серебро | 48 Cd Кадмий | 49 In Индий | 50 Sn Олово | 51 Sb Сурьма | 52 Te Теллур | 53 I Иод | 54 Xe Ксенон |
| 6 | 55 Cs Цезий | 56 Ba Барий | * | 72 Hf Гафний | 73 Ta Тантал | 74 W Вольфрам | 75 Re Рений | 76 Os Осмий | 77 Ir Иридий | 78 Pt Платина | 79 Au Золото | 80 Hg Ртуть | 81 Tl Таллий | 82 Pb Свинец | 83 Bi Висмут | (84) Po Полоний | (85) At Астат | 86 Rn Радон |
| 7 | 87 Fr Франций | 88 Ra Радий | ** | (104) Rf Резерфордий | (105) Db Дубний | (106) Sg Сиборгий | (107) Bh Борий | (108) Hs Хассий | (109) Mt Мейтнерий | (110) Ds Дармштадтий | (111) Rg Рентгений | (112) Cp Коперниций | (113) Uut Унунтрий | (114) Uuq Унунквадий | (115) Uup Унунпентий | (116) Uuh Унунгексий | (117) Uus Унунсептий | (118) Uuo Унуноктий |
| 8 | (119) Uue Унуненний | (120) Ubn Унбинилий | ||||||||||||||||
| Лантаноиды * | 57 La Лантан | 58 Ce Церий | 59 Pr Празеодим | 60 Nd Неодим | (61) Pm Прометий | 62 Sm Самарий | 63 Eu Европий | 64 Gd Гадолиний | 65 Tb Тербий | 66 Dy Диспрозий | 67 Ho Гольмй | 68 Er Эрбий | 69 Tm Тулий | 70 Yb Иттербий | 71 Lu Лютеций | |||
| Актиноиды ** | 89 Ac Актиний | 90 Th Торий | 91 Pa Протактиний | 92 U Уран | (93) Np Нептуний | (94) Pu Плутоний | (95) Am Америций | (96) Cm Кюрий | (97) Bk Берклий | (98) Cf Калифорний | (99) Es Эйнштейний | (100) Fm Фермий | (101) Md Менделевий | (102) No Нобелей | (103) Lr Лоуренсий | |||
