Натрий – сілтілі металдардың бірі. Химиялық элементтер кестесі оны үшінші периодқа және бірінші топқа жататын атом ретінде көрсетеді.
Физикалық қасиеттері
Бұл бөлімде натрийдің сипаттамалары физика тұрғысынан қарастырылады. Бастау үшін, оның таза түрінде бұл металл жылтырлығы және төмен қаттылығы бар күміс түсті қатты зат. Натрийдің жұмсақтығы сонша, оны пышақпен оңай кесуге болады. Бұл заттың балқу температурасы өте төмен және жетпіс тоғыз градус Цельсий. Натрийдің атомдық массасы да аз, ол туралы кейінірек айтамыз. Бұл металдың тығыздығы 0,97 г/см3.
Натрийдің химиялық сипаттамасы
Бұл элемент өте жоғары белсенділікке ие - ол көптеген басқа заттармен тез және күшті әрекеттесуге қабілетті. Сондай-ақ, химиялық элементтер кестесі молярлық масса сияқты мәнді анықтауға мүмкіндік береді - натрий үшін бұл жиырма үш. Бір моль - 6,02 х 10 атомдардың 23-ші дәрежесіне дейін (егер зат күрделі болса, молекулалар) болатын заттың осындай мөлшері. Элементтің молярлық массасын біле отырып, берілген заттың белгілі бір моль санының салмағы қанша болатынын анықтауға болады. КімгеМысалы, екі моль натрийдің салмағы қырық алты грамм. Жоғарыда айтылғандай, бұл метал ең реактивтілердің бірі болып табылады, ол сілтіге жатады, сәйкесінше оның оксиді сілті (күшті негіздер) құра алады.
Оксидтер қалай түзіледі
Осы топтың барлық заттарын, соның ішінде натрий жағдайында, түпнұсқаны жағу арқылы алуға болады. Осылайша, металл оттегімен әрекеттеседі, бұл оксидтің пайда болуына әкеледі. Мысалы, төрт моль натрийді жағысақ, бір моль оттегін жұмсап, осы металдың екі моль оксидін аламыз. Натрий оксидінің формуласы Na2O. Реакция теңдеуі келесідей: 4Na + O2=2Na2O. Алынған затқа су қосса, сілті түзіледі - NaOH.
Бір моль оксид пен суды алсақ, екі моль негіз аламыз. Бұл реакцияның теңдеуі: Na2O + H2O=2NaOH. Алынған зат натрий гидроксиді деп те аталады. Бұл оның айқын сілтілі қасиеттері мен жоғары химиялық белсенділігіне байланысты. Күшті қышқылдар сияқты күйдіргіш натрий белсенділігі төмен металдардың тұздарымен, органикалық қосылыстармен және т.б. белсенді әрекеттеседі. Тұздармен әрекеттесу кезінде алмасу реакциясы жүреді – жаңа тұз және жаңа негіз түзіледі. Каустикалық натрий ерітіндісі матаны, қағазды, теріні, тырнақты оңай бұзады, сондықтан онымен жұмыс істеу кезінде қауіпсіздік ережелерін сақтауды талап етеді. Натрий гидроксиді химия өнеркәсібінде катализатор ретінде, сонымен қатар күнделікті өмірде жою құралы ретінде қолданылады.бітелген құбыр ақаулары.
Галогендермен реакциялар
Бұл периодтық жүйенің жетінші тобына жататын химиялық элементтерден тұратын қарапайым заттар. Олардың тізіміне фтор, йод, хлор, бром кіреді. Натрий олардың барлығымен әрекеттесіп, натрий хлориді/бромиді/иодид/фторид сияқты қосылыстар түзе алады. Реакцияны жүргізу үшін қарастырылып отырған металдың екі мольін алу керек, оған бір моль фтор қосу керек. Нәтижесінде екі моль мөлшерінде натрий фторидін аламыз. Бұл процесті теңдеу түрінде жазуға болады: Na + F2=2NaF. Біз алған натрий фториді кариеске қарсы тіс пастасы, сондай-ақ әртүрлі беттерге арналған жуғыш заттарды өндіруде қолданылады. Сол сияқты хлорды қосқанда натрий хлориді (ас тұзы), металл галогендік шамдар жасауда қолданылатын натрий иодиді және невроз, ұйқысыздық, истерия және жүйке жүйесінің басқа ауруларына ем ретінде қолданылатын натрий бромиді түзілуі мүмкін. жүйе.
Басқа қарапайым заттармен
Натрийдің фосформен, күкіртпен (күкіртпен), көміртегімен (көміртек) реакциялары да мүмкін. Мұндай химиялық әрекеттесулер жоғары температура түрінде ерекше жағдайлар жасалған жағдайда ғана жүзеге асады. Осылайша, қосу реакциясы жүреді. Оның көмегімен натрий фосфиді, натрий сульфиді, натрий карбиді сияқты заттарды алуға болады.
Мысал ретінде фосфор атомдарына берілген металдың атомдарын қосуды келтіруге болады. Егер үш моль алсаққарастырылып отырған металдың және екінші компоненттің бір мольін, содан кейін оларды қыздырғанда, біз бір моль натрий фосфидін аламыз. Бұл реакцияны келесі теңдеу түрінде жазуға болады: 3Na + Р=Na3P. Сонымен қатар, натрий азотпен, сондай-ақ сутегімен әрекеттесуге қабілетті. Бірінші жағдайда берілген металдың нитриді, екіншісінде гидрид түзіледі. Мысалдарға келесі химиялық реакция теңдеулері жатады: 6Na + N2=2Na3N; 2Na + H2=2NaH. Бірінші әрекеттесу үшін электр разряды қажет, екіншісі үшін жоғары температура қажет.
Қышқылдармен реакциялар
Натрийдің химиялық сипаттамасы жай заттармен бітпейді. Бұл металл барлық қышқылдармен де әрекеттеседі. Осындай химиялық әрекеттесу нәтижесінде натрий тұзы мен сутегі түзіледі. Мысалы, қарастырылып отырған металл тұз қышқылымен әрекеттескенде ас тұзы мен сутегі пайда болады, ол буланады. Бұл реакцияны реакция теңдеуі арқылы көрсетуге болады: Na + HCl=NaCl + H2. Мұндай химиялық әрекеттесу алмастыру реакциясы деп аталады. Сондай-ақ ол фосфат, нитрат, нитрит, сульфат, сульфит, натрий карбонаты сияқты тұздарды шығара алады.
Тұздармен әрекеттесу
Натрий калий мен кальцийден басқа барлық металдардың тұздарымен әрекеттеседі (олар қарастырылып отырған элементке қарағанда реактивті). Мұндай жағдайда, алдыңғыдағыдай, алмастыру реакциясы орын алады. Қарастырылып отырған металдың атомдары химиялық жағынан әлсіз металдың атомдарының орнын алады. Осылайша, екі моль натрий мен бір моль магний нитратын араластыру арқылы екі моль мөлшерінде натрий нитратын, сондай-ақ таза магний - бір мольді аламыз. Бұл реакцияның теңдеуін келесідей жазуға болады: 2Na + Mg(NO3)2=2NaNO3+ мг. Сол принцип бойынша көптеген басқа натрий тұздарын алуға болады. Сондай-ақ, бұл әдісті олардың тұздарынан металдар алу үшін қолдануға болады.
Натрийге су қоссаңыз не болады
Бұл планетадағы ең көп таралған заттардың бірі болуы мүмкін. Онымен бірге қарастырылып отырған металл химиялық әрекеттесуге де қабілетті. Бұл жағдайда жоғарыда талқыланған натрий гидроксиді немесе натрий гидроксиді түзіледі.
Мұндай реакцияны жүргізу үшін екі моль натрий алу керек, оған екі моль мөлшерінде су қосу керек, нәтижесінде екі моль гидроксид пен бір моль сутегі аламыз., ол өткір иісі бар газ түрінде шығарылады.
Натрий және оның ағзаларға әсері
Бұл металды химиялық тұрғыдан қарастыра отырып, натрийдің биологиялық сипаттамасына көшейік. Бұл маңызды микроэлементтердің бірі. Ең алдымен, бұл жануар жасушасының құрамдас бөлігінің бірі. Мұнда ол маңызды функцияларды орындайды: калиймен бірге мембраналық потенциалды сақтайды, жасушалар арасында жүйке импульсінің қалыптасуына және таралуына қатысады, осмостық процестерге қажетті химиялық элемент (бұл, мысалы, жұмыс істеуі үшін қажет). бүйрек жасушалары). Сонымен қатар, натрий жасушаның су-тұз балансына жауап береді. Сондай-ақ онсызхимиялық элемент, глюкозаны қан арқылы тасымалдау мүмкін емес, бұл мидың жұмыс істеуі үшін өте қажет. Бұл металл бұлшықеттің жиырылуына да қатысады.
Бұл микроэлемент жануарларға ғана қажет емес – натрий өсімдіктер ағзасында да маңызды функцияларды орындайды: фотосинтез процесіне қатысады, көмірсуларды тасымалдауға көмектеседі, сонымен қатар органикалық және органикалық заттардың өтуі үшін қажет. бейорганикалық заттар мембраналар арқылы.
Натрийдің артық және тапшылығы
Тұзды ұзақ уақыт шамадан тыс тұтыну денеде осы химиялық элементтің мөлшерінің жоғарылауына әкелуі мүмкін. Натрийдің артық мөлшерінің белгілері дене температурасының жоғарылауы, ісіну, жүйке қозуының жоғарылауы, бүйрек қызметінің бұзылуы болуы мүмкін. Мұндай белгілер пайда болған жағдайда ас тұзын және осы металдың көп мөлшері бар өнімдерді диетадан алып тастау керек (тізім төменде келтірілген), содан кейін дереу дәрігермен кеңесу керек. Денедегі натрий мөлшерінің азаюы да жағымсыз белгілерге және орган қызметінің бұзылуына әкеледі. Бұл химиялық элементті диуретикалық препараттарды ұзақ уақыт қолданғанда немесе тек тазартылған (тазартылған) суды ішкенде, терлеудің жоғарылауымен және дененің сусыздануымен жууға болады. Натрий тапшылығының белгілері шөлдеу, тері мен шырышты қабықтың құрғауы, құсу және жүрек айнуы, тәбеттің болмауы, сананың бұзылуы және апатия, тахикардия, бүйрек қызметінің толық тоқтауы болып табылады.
Натрийі жоғары тағамдар
КімгеҚарастырылып отырған химиялық элементтің денесінде тым жоғары немесе тым төмен мазмұнды болдырмау үшін оның қай тағамда көп екенін білу керек. Ең алдымен, бұл жоғарыда айтылған ас тұзы. Ол 40% натрийден тұрады. Бұл теңіз тұзы болуы мүмкін. Сонымен қатар, бұл металл соя мен соя соусында кездеседі. Натрийдің көп мөлшері теңіз өнімдерінде байқалады. Бұл теңіз балдырлары, балықтардың көпшілігі, асшаяндар, сегізаяқтар, краб еті, уылдырық, шаян және т.б. Олардағы натрийдің мөлшері бұл организмдердің әртүрлі металдардың тұздары жоғары концентрациясы бар тұзды ортада өмір сүруіне байланысты. дененің қалыпты жұмыс істеуі үшін маңызды.
Осы металды және оның кейбір қосылыстарын пайдалану
Натрийді өнеркәсіпте пайдалану өте жан-жақты. Ең алдымен, бұл зат химия өнеркәсібінде қолданылады. Мұнда қарастырылып отырған металдың гидроксиді, оның фториді, сульфаттары мен нитраты сияқты заттарды алу керек. Сонымен қатар, ол күшті тотықсыздандырғыш ретінде қолданылады - олардың тұздарынан таза металдарды бөліп алу үшін. Осындай мақсаттарда қолдануға арналған арнайы техникалық натрий бар. Оның қасиеттері ГОСТ 3273-75 бекітілген. Жоғарыда айтылған күшті қалпына келтіру қасиеттеріне байланысты натрий металлургияда кеңінен қолданылады.
Сонымен қатар, бұл химиялық элемент фармацевтика өнеркәсібінде қолданылады, мұнда негізгі компоненттердің бірі болып табылатын оның бромидін алу үшін жиі қажет.көптеген седативті және антидепрессанттар. Сонымен қатар, натрийді газ разрядты шамдарды өндіруде қолдануға болады - бұл ашық сары жарық көздері болады. Натрий хлораты (NaClO3) сияқты химиялық қосылыс жас өсімдіктерді бұзады, сондықтан соңғысының өсіп кетпеуі үшін оларды теміржол жолдарынан алып тастау үшін қолданылады. Натрий цианиді алтын өндіру өнеркәсібінде кеңінен қолданылды. Оның көмегімен бұл металл тау жыныстарынан алынады.
Натрий қалай алынады
Ең көп тараған әдіс – қарастырылатын металдың карбонатының көміртегімен әрекеттесуі. Ол үшін көрсетілген екі затты Цельсий бойынша мың градусқа жуық температураға дейін қыздыру керек. Осының нәтижесінде натрий және түтін сияқты екі химиялық қосылыс пайда болады. Бір моль натрий карбонаты екі моль көміртегімен әрекеттескенде екі моль қажетті метал және үш моль көміртек оксиді алынады. Жоғарыдағы реакция теңдеуін былай жазуға болады: NaCO3 + 2С=2Na + 3СО. Сол сияқты бұл химиялық элементті оның басқа қосылыстарынан алуға болады.
Сапалы реакциялар
Кез келген басқа катиондар немесе аниондар сияқты натрий+ болуын арнайы химиялық манипуляциялар арқылы анықтауға болады. Натрий ионына сапалы реакция жанып жатыр - ол болған жағдайда жалын сары түске боялады.
Қарастырылып отырған химиялық элемент табиғатта қай жерде кездеседі
Біріншіден, жоғарыда айтылғандай,ол жануар және өсімдік жасушаларының құрамдас бөліктерінің бірі болып табылады. Сондай-ақ оның жоғары концентрациясы теңіз суында байқалады. Сонымен қатар, натрий кейбір минералдардың бөлігі болып табылады. Бұл, мысалы, сильвинит, оның формуласы NaCl • KCl, сондай-ақ формуласы KCl•MgCl2•6H2 болатын карналлит. О. Олардың біріншісі ауыспалы көп түсті бөліктері бар гетерогенді құрылымға ие, оның түсінде қызғылт сары, қызғылт, көк, қызыл түстерді табуға болады. Бұл минерал суда толығымен ериді. Карналлит түзілу орнына және қоспаларға байланысты әртүрлі түстерге ие болуы мүмкін. Ол қызыл, сары, ақ, ашық көк, сонымен қатар мөлдір болуы мүмкін. Оның жұмсақ жылтырлығы бар, ондағы жарық сәулелері қатты сынған. Бұл екі минерал олардың құрамына кіретін металдарды алу үшін шикізат ретінде қызмет етеді: натрий, калий, магний.
Ғалымдардың пайымдауынша, біз осы мақалада қарастырған металл табиғатта ең көп таралған металдардың бірі болып табылады, өйткені оның жер қыртысындағы массалық үлесі екі жарым пайызды құрайды.
