Натрий

Получение

Промышленное получение натрия по способу Девилля, распространённое в 19 веке. AC — железная трубка со смесью соды, угля и мела; B — холодильник Донни и Мареска; R — приёмник с нефтью

Первым промышленным способом получения натрия была реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C (способ Девилля):

Na2CO3+2C →1000oC 2Na+3CO.{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}CO_{3}+2C\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2Na+3CO.}}}

Вместо угля могут быть использованы карбид кальция, алюминий, кремний, ферросилиций, силикоалюминий.

С появлением электроэнергетики более практичным стал другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия:

4NaOH→электрический ток 4Na+2H2O+O2,{\displaystyle {\mathsf {4NaOH{\xrightarrow {\text{электрический ток}}}\ 4Na+2H_{2}O+O_{2},}}}
2NaCl→электрический ток 2Na+Cl2.{\displaystyle {\mathsf {2NaCl{\xrightarrow {\text{электрический ток}}}\ 2Na+Cl_{2}.}}}

В настоящее время электролиз — основной способ получения натрия.

Натрий также можно получить цирконийтермическим методом или термическим разложением азида натрия.

Использует

Хотя у металлического натрия есть несколько важных применений, в основных применениях натрия используются соединения; ежегодно производятся миллионы тонн хлорида , гидроксида и карбоната натрия . Хлорид натрия широко используется для защиты от обледенения и обледенения, а также в качестве консерванта; Примеры использования бикарбоната натрия включают выпечку в качестве разрыхлителя и дегазацию . Наряду с калием во многие важные лекарства добавлен натрий для улучшения их биодоступности ; Хотя калий является лучшим ионом в большинстве случаев, натрий выбирается из-за его более низкой цены и атомного веса. Гидрид натрия используется в качестве основы для различных реакций (таких как альдольная реакция ) в органической химии и в качестве восстановителя в неорганической химии.

Металлический натрий используется главным образом для производства борогидрида натрия , азида натрия , индиго , и трифенилфосфина . Когда-то обычным явлением было производство тетраэтилсвинца и металлического титана; из-за отхода от TEL и новых методов производства титана производство натрия снизилось после 1970 года. Натрий также используется в качестве легирующего металла, средства против образования накипи и в качестве восстановителя металлов, когда другие материалы неэффективны

Обратите внимание, что свободный элемент не используется в качестве отвердителя, ионы в воде обмениваются на ионы натрия. Натриевые плазменные («паровые») лампы часто используются для уличного освещения в городах, излучающие свет от желто-оранжевого до персикового цвета по мере увеличения давления

Сам по себе или вместе с калием натрий является осушителем ; он дает интенсивную синюю окраску с бензофеноном, когда десикат высохнет. В органическом синтезе натрий используется в различных реакциях, таких как восстановление по Березе , а испытание на синтез натрия проводится для качественного анализа соединений. Натрий реагирует со спиртом и дает алкоксиды, а когда натрий растворяется в растворе аммиака, его можно использовать для восстановления алкинов до транс-алкенов. Лазеры, излучающие свет на линии D натрия, используются для создания искусственных лазерных опорных звезд, которые помогают в создании адаптивной оптики для наземных телескопов видимого света.

Теплопередача

Натрий

Фазовая диаграмма NaK , показывающая температуру плавления натрия как функцию концентрации калия. NaK с 77% калия является эвтектическим и имеет самую низкую температуру плавления среди сплавов NaK при -12,6 ° C.

Жидкий натрий используется в качестве теплоносителя в некоторых типах ядерных реакторов, поскольку он имеет высокую теплопроводность и низкое поперечное сечение поглощения нейтронов, необходимые для достижения высокого потока нейтронов в реакторе. Высокая температура кипения натрия позволяет реактору работать при атмосферном (нормальном) давлении, но к недостаткам можно отнести его непрозрачность, затрудняющую визуальное обслуживание, и его взрывоопасные свойства. Радиоактивный натрий-24 может образовываться при нейтронной бомбардировке во время работы, что создает небольшую радиационную опасность; радиоактивность прекращается в течение нескольких дней после удаления из реактора. Если реактор необходимо часто останавливать , используется NaK ; Поскольку NaK является жидкостью при комнатной температуре, охлаждающая жидкость не затвердевает в трубах

В этом случае пирофорность калия требует дополнительных мер предосторожности для предотвращения и обнаружения утечек. Другое применение теплопередачи — тарельчатые клапаны в высокоэффективных двигателях внутреннего сгорания; штоки клапанов частично заполнены натрием и работают как тепловая труба для охлаждения клапанов.

История и происхождение названия

Соединения натрия известны и использовались с давних времён. В древнегреческом переводе Библии — Септуагинте — упоминается слово νίτρον (в латинском переводе — Вульгате — ему соответствует слово nitroet ) как название вещества типа соды или поташа, которое в смеси с маслом служило моющим средством(Иер. ). В Танахе слову νίτρον соответствуют др.-евр. ברית — «мыло» и נתר — «щёлок (мыльная жидкость)». Сода (натрон) встречается в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.

Название «натрий» происходит от латинского слова natrium (ср. др.-греч. νίτρον), которое было заимствовано из среднеегипетского языка (nṯr), где оно означало среди прочего: «сода», «едкий натр».

Аббревиатура «Na» и слово natrium были впервые использованы академиком, основателем шведского общества врачей Йенсом Якобсом Берцелиусом (Jöns Jakob Berzelius, 1779—1848) для обозначения природных минеральных солей, в состав которых входила сода. Ранее (а также до сих пор в английском, французском и ряде других языков) элемент именовался содий (лат. sodium) — это название sodium, возможно, восходит к арабскому слову suda, означающему «головная боль», так как сода применялась в то время в качестве лекарства от головной боли.

Металлический натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви электролизом расплава гидроксида натрия. Дэви сообщил об этом 19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции (в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года, а натрий — через несколько дней после калия).

Продукты богатые натрием

Указано ориентировочное наличие в 100 г продукта

Потребность в натрии возрастает при:

  • обильном потоотделении (почти в 2 раза), например, при значительных физических нагрузках в жару;
  • приеме мочегонных препаратов;
  • сильных рвотах и поносах;
  • обширных ожогах;
  • недостаточности коры надпочечников (болезнь Аддисона).

Усваиваемость

В здоровом организме натрий выводится с мочой
почти в том же количестве, сколько потребляется.

Полезные свойства натрия и его влияние на организм

Натрий совместно с хлором
(Cl) и калием (K) участвует в регуляции водно-солевого
обмена, поддерживает нормальный баланс тканевых
и внеклеточных жидкостей в организме человека
и животных, постоянный уровень осмотического давления,
принимает участие в нейтрализации кислот, внося
ощелачивающий эффект в кислотно-щелочное равновесие
наряду с калием (K), кальцием (Ca) и магнием (Mg).

Натрий участвует в регуляции
кровяного давления и механизме мышечного сокращения,
поддержании нормального сердцебиения, придает
выносливость тканям. Он очень важен для пищеварительной
и выделительной систем организма, помогает регулировать
перенос веществ внутрь и наружу каждой клетки.

В большинстве физиологических процессов
натрий выступает как антагонист калия (K),
поэтому, для сохранения хорошего здоровья необходимо
чтобы соотношение натрия к калию в рационе питания
было 1:2. Вредное для здоровья избыточное содержание
натрия в организме можно нейтрализовать введением
дополнительных количеств калия.

Взаимодействие с другими эссенциальными элементами

Избыточное потребление натрия
приводит к повышенному выведению из организма
калия
(K), магния
(Mg) и кальция (Ca).

Нехватка и переизбыток натрия

К чему приводит избыток натрия

Ионы натрия связывают воду и избыточное
употребление натрия с пищей приводит к накоплению
лишнего количества жидкости в организме. В результате
чего повышается кровяное давление, что является
фактором риска сердечных заболеваний и инсультов.

При дефиците калия (K) , натрий, из внеклеточной
жидкости беспрепятственно проникает внутрь клеток,
привнося избыточное количество воды, от чего клетки
раздуваются и даже лопаются, образуя рубцы. Жидкость
накапливается в мышечной и соединительной тканях,
возникает водянка.

Постоянный избыток соли в питании, в конечном
счете, приводит к отекам, гипертонии, заболеваниям
почек.

Почему бывает избыток Натрия (Гипернатриемия)

Кроме собственно избыточного потребления поваренной
соли, солений или промышленно переработанных продуктов,
избыток натрия можно получить при болезнях почек,
лечении кортикостероидами, например, кортизоном,
при стрессе.

В стрессовых ситуациях надпочечники вырабатывают
в больших количествах гормон альдостерон, способствующий
задержке натрия в организме.

Факторы, влияющие на содержание натрия в продуктах

Содержание натрия в продуктах и блюдах определяется
количеством добавленной поваренной соли при их приготовлении.

Почему возникает дефицит натрия

В обычных условиях дефицит натрия возникает крайне
редко, но вот в условиях усиленного потоотделения,
например, в жаркую погоду, количество потерь натрия
с потом может достичь угрожающего для здоровья уровня,
что может привести к обмороку, а также, представляет
серьезную опасность для жизни 1.

Также, к недостатку натрия в организме может
привести применение бессолевых диет, рвота, понос
и кровотечения.

Полезность материала
10

Достоверность информации

Оформление статьи

Натрий в воде

НатрийНатрий в воде

  • НАТРИЙ В ВОДЕ. Каждый школьник знает, что произойдет, если бросить кусочек натрия в воду. Точнее, не в воду, а на воду, потому что натрий легче воды. Тепла, которое выделяется при реакции натрия с водой, достаточно, чтобы расплавить натрий. И вот бегает по воде натриевый шарик, подгоняемый выделяющимся водородом. Однако реакция натрия с водой — не только опасная забава; напротив она часто бывает полезной. Натрием надежно очищают от следов воды трансформаторные масла, спирты, эфиры и другие органические вещества, а с помощью амальгамы натрия (т. е. сплава натрия с ртутью) можно быстро определить содержание влаги во многих соединениях. Амальгама реагирует с водой намного спокойнее, чем сам натрий. Для определения влажности к пробе органического вещества добавляют определенное количество амальгамы натрия и по объему выделившегося водорода судят о содержании влаги.
  • НАТРИЕВЫЙ ПОЯС ЗЕМЛИ. Вполне естественно, что на Земле Na никогда не встречается в свободном состоянии — слишком активен этот металл. Но в верхних слоях атмосферы — на высоте около 80 км — обнаружен слой атомарного натрия. На такой высоте практически нет кислорода, паров воды и вообще ничего, с чем натрий мог бы вступить в реакцию. Спектральными методами натрий был обнаружен и в межзвездном пространстве.
  • ИЗОТОПЫ НАТРИЯ. Природный натрий состоит только из одного изотопа с массовым числом 23. Известны 13 радиоактивных изотопов этого элемента, причем два из них представляют значительный интерес для науки. Натрий-22, распадаясь, излучает позитроны — положительно заряженные частицы, масса которых равна массе электронов. Этот изотоп с периодом полураспада 2,58 года используют в качестве позитронного источника. А изотоп натрий-24 (его период полураспада около 15 часов) применяют в медицине для диагностики и для лечения некоторых форм лейкемии — тяжелого заболевания крови.

Избыток и недостаток натрия

К повышенному содержанию данного химического элемента в организме может привести чрезмерное употребление соли на протяжении длительного времени. Симптомами избытка натрия может являться повышение температуры тела, отечность, повышенная нервная возбудимость, нарушение функционирования почек. В случае появления подобных симптомов нужно убрать из рациона кухонную соль и продукты, в которых много данного металла (список будет приведен ниже), после чего немедленно обратиться к врачу. Пониженное содержание в организме натрия также приводит к неприятным симптомам и нарушениям работы органов. Вымываться данный химический элемент может при длительном приеме мочегонных препаратов или при употреблении в питье только очищенной (дистиллированной) воды, при повышенном потоотделении и обезвоживании организма. Симптомами недостатка натрия являются жажда, сухость кожи и слизистых оболочек, рвота и тошнота, плохой аппетит, нарушение сознания и апатия, тахикардия, прекращение полноценной работы почек.

Интересные факты о натрий

НЕОРГАНИЧЕСКИЙ ФОТОСИНТЕЗ. Обычно при окислении натрия образуется окись состава Na20. Однако если сжигать натрий в сухом воздухе при повышенной температуре, то вместо окиси образуется перекись Na-202. Это вещество легко отдает свой «липший» атом кислорода и обладает поэтому сильными окислительными свойствами. Одно время перекись натрия широко применяли для отбелки соломенных шляп. Сейчас удельный вес соломенных шляп в использовании перекиси натрия ничтожен; основные количества ее используются для отбелки бумаги и для регенерации воздуха на подводных лодках. При взаимодействии перекиси натрия с углекислым газом протекает процесс, обратный дыханию; 2Na2О2+2C02—2Na2C03+02, т. е. углекислый газ связывается, а кислород выделяется. Совсем как в зеленом листе!

НАТРИЙ И ЗОЛОТО. К тому времени, как был открыт натрий, алхимия была уже не в чести, и мысль превращать натрий в золото не будоражила умы естествоиспытателей. Однако сейчас ради получения золота расходуется очень много натрия. «Руду золотую» обрабатывают раствором цианистого натрия (а его получают из элементного натрия). При этом золото превращается в растворимое комплексное соединение, из которого его выделяют с помощью цинка. Золотодобытчики — среди основных потребителей элемента № 11. В промышленных масштабах цианистый натрий получают при взаимодействии натрия, аммиака и кокса при температуре около 800° С.

НАТРИЕВЫЕ ПРОВОДА. Электропроводность натрия в три раза ниже, чем электропроводность меди. Но натрий в 9 раз легче! Выходит, что натриевые провода выгоднее медных. Конечно, тон-кие провода из натрия не делают, но вот шины для больших токов целесообразно изготовлять именно из натрия. Эти шины представляют собой вваренные с торцов стальные трубы, внутри заполненные натрием. Такие шины дешевле медных.

Свойства натрия (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Общие сведения  
Название Натрий
Прежнее название
Латинское название Natrium
Символ Na
Номер в таблице 11
Тип Металл
Группа Щелочной металл
Открыт Хемфри Дэви, Англия, 1807 г.
Внешний вид и пр. Серебристо-белый мягкий металл
Содержание в атмосфере и воздухе (по массе)
Содержание в земной коре (по массе) 2,3 %
Содержание в морях и океанах (по массе) 1,1 %
Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 0,002 %
Содержание в Солнце (по массе) 0,004 %
Содержание в организме человека (по массе) 0,14 %
Свойства атома  
Атомная масса (молярная масса) 22,98976928(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2 2s2 2p6 3s1
Радиус атома (вычисленный) 190 пм
Эмпирический радиус 180 пм
Ковалентный радиус 154 пм
Радиус иона 97 (+1e) пм
Радиус Ван-дер-Ваальса 227 пм
Химические свойства  
Степени окисления −1; 0; +1
Валентность I
Электроотрицательность 0,93 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 495,85 кДж/моль (5,1390769(3) эВ)
Электродный потенциал -2,713 В
Физические свойства  
Плотность 0,9725 г/см3 (при 0 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

0,968 г/см3 (при 20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

0,956 г/см3 (при 77 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

0,952 г/см3 (при 98 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

0,928 г/см3 (при 98 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость),

0,926 г/см3 (при 100 °C и нормальных условиях, состояние вещества –жидкость),

0,921 г/см3 (при 127 °C и нормальных условиях, состояние вещества –жидкость),

0,897 г/см3 (при 227 °C и нормальных условиях, состояние вещества –жидкость),

0,826 г/см3 (при 527 °C и нормальных условиях, состояние вещества –жидкость),

0,778 г/см3 (при 727 °C и нормальных условиях, состояние вещества –жидкость),

0,742 г/см3 (при 877 °C и нормальных условиях, состояние вещества –жидкость)

Температура плавления** 97,794 °C (370,944 K, 208,029 °F)
Температура кипения** 882,940 °C (1156,090 K, 1621,292 °F)
Температура сублимации
Температура разложения
Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) 2,60 кДж/моль
Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) 97,42 кДж/моль
Удельная теплоемкость при постоянном давлении 1,225 Дж/г·K (при 25 °C)
Молярная теплоёмкость 28,23 Дж/(K·моль)
Молярный объём 23,78 см³/моль
Теплопроводность (при нормальных условиях) 142 Вт/(м·К)
Теплопроводность (при 300 K) 142 Вт/(м·К)
Критическая температура 2230 °C (2503,15 К, 4046 °F)
Критическое давление 25,6 МПа
Критическая плотность 0,207 г/см3
Тройная точка
Давление паров 0,01 мм.рт.ст. (при 289°C),
0,1 мм.рт.ст. (при 355°C),
1 мм.рт.ст. (при 439°C),
10 мм.рт.ст. (при 550°C),
100 мм.рт.ст. (при 704°C)
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
Стандартная энтальпия образования ΔH 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),

107,7 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),

72,3 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)

Стандартная энтропия вещества S 51,45 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),

153,61Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)

Стандартная мольная теплоемкость Cp 28,16 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
Диэлектрическая проницаемость
Магнетизм парамагнитный материал
Магнитная восприимчивость +16,0·10−63/моль (при 298 K)
Электропроводность в твердой фазе 21·106 См/м
Удельное электрическое сопротивление 47,7 нОм·м (при 20 °C)
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость по Моосу 0,5
Твёрдость по Бринеллю 0,69 МПа
Твёрдость по Виккерсу
Скорость звука 3200 м/с (при 20 °C) (в тонком стержне)
Поверхностное натяжение 222 мН/м (при 100 °C),
211 мН/м (при 250 °C)
Динамическая вязкость газов и жидкостей 0,814 мПа·с (при 100 °C),
0,742 мПа·с (при 132 °C),
0,635 мПа·с (при 183 °C)
Коэффициент теплового расширения 71 мкм/(М·К) (при 25 °С)
Модуль Юнга 10 ГПа
Модуль сдвига 3,3 ГПа
Объемный модуль упругости 6,3 ГПа
Коэффициент Пуассона
Структура решётки кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки 4,2820 Å
Отношение c/a
Температура Дебая 150 К
Конденсат Бозе-Эйнштейна 23Na
Двумерные материалы

Примечание:

** Температура плавления натрия согласно https://ru.wikipedia.org/wiki/Натрий составляет 97,81 °C (370,96 К, 208,06 °F), температура кипения натрия согласно https://ru.wikipedia.org/wiki/Натрий составляет 882,95 °C (1156,1 К, 1621,31 °F).

Вхождение

Земная кора содержит 2,27% натрия, что делает его седьмым по распространенности элементом на Земле и пятым по содержанию металлом после алюминия , железа , кальция и магния и опережая калий. Расчетное содержание натрия в океане составляет 1,08 × 10 4 миллиграмма на литр. Из-за его высокой реакционной способности он никогда не встречается в чистом виде. Он содержится во многих минералах, некоторые из которых очень растворимы, такие как галит и натрон , другие гораздо менее растворимы, такие как амфибол и цеолит . Нерастворимость некоторых натриевых минералов, таких как криолит и полевой шпат, возникает из-за их полимерных анионов, которые в случае полевого шпата являются полисиликатом.

Астрономические наблюдения

Атомарный натрий имеет очень сильную спектральная линия в желто-оранжевой части спектра (та же линия, что используется в уличных фонарях с парами натрия ). Это проявляется как линия поглощения у многих типов звезд, включая Солнце . Эта линия была впервые изучена в 1814 году Йозефом фон Фраунгофер во время исследования линий солнечного спектра, ныне известных как линии Фраунгофера . Фраунгофер назвал ее линией «D», хотя теперь известно, что на самом деле это группа близко расположенных линий, разделенных тонкой и сверхтонкой структурой .

Сила линии D означает, что она была обнаружена во многих других астрономических условиях. В звездах это наблюдается в любой поверхности, поверхность которой достаточно холодна, чтобы натрий существовал в атомной форме (а не в ионизированной форме). Это соответствует звездам примерно F-типа и холоднее. Многие другие звезды, кажется, имеют линию поглощения натрия, но на самом деле это вызвано газом в межзвездной среде на переднем плане . Их можно различить с помощью спектроскопии высокого разрешения, потому что межзвездные линии намного уже, чем линии, расширенные за счет вращения звезды .

Натрий также был обнаружен во многих Солнечной системе сред, в том числе Меркурия атмосферы, экзосфер от Луны и многих других органов. Некоторые кометы имеют натриевый хвост , который был впервые обнаружен при наблюдениях кометы Хейла-Боппа в 1997 году. Натрий даже был обнаружен в атмосферах некоторых внесолнечных планет с помощью транзитной спектроскопии .

Химические свойства

Щелочной металл на воздухе легко окисляется до оксида натрия. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина.

4Na+O2 →  2Na2O{\displaystyle {\mathsf {4Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{2}O}}}

При горении на воздухе или в кислороде образуется пероксид натрия:

2Na+O2 →to Na2O2{\displaystyle {\mathsf {2Na+O_{2}\ {\xrightarrow {t^{o}}}\ Na_{2}O_{2}}}}

Кроме того, существует озонид натрия NaO3.

С водой натрий реагирует очень бурно, помещённый в воду кусочек натрия всплывает, из-за выделяющегося тепла плавится, превращаясь в белый шарик, который быстро движется в разных направлениях по поверхности воды, реакция идёт с выделением водорода, который может воспламениться. Уравнение реакции:

2Na+2H2O →  2NaOH+H2↑{\displaystyle {\mathsf {2Na+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow }}}

Как и все щелочные металлы, натрий является сильным восстановителем и энергично взаимодействуют со многими неметаллами (за исключением азота, иода, углерода, благородных газов):

2Na+Cl2 →  2NaCl{\textstyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl}}}
2Na+H2 →250−400oC,p 2NaH{\displaystyle {\mathsf {2Na+H_{2}\ {\xrightarrow {250-400^{o}C,p}}\ 2NaH}}}

Натрий более активен, чем литий. С азотом реагирует крайне плохо в тлеющем разряде, образуя очень неустойчивое вещество — нитрид натрия (в противоположность легко образующемуся нитриду лития):

6Na+N2 →  2Na3N{\displaystyle {\mathsf {6Na+N_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{3}N}}}

С разбавленными кислотами взаимодействует как обычный металл:

2Na+2HCl →  2NaCl+H2↑{\displaystyle {\mathsf {2Na+2HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl+H_{2}\uparrow }}}

С концентрированными окисляющими кислотами выделяются продукты восстановления:

8Na+10HNO3 →  8NaNO3+NH4NO3+3H2O{\displaystyle {\mathsf {8Na+10HNO_{3}\ {\xrightarrow {\ }}\ 8NaNO_{3}+NH_{4}NO_{3}+3H_{2}O}}}

Растворяется в жидком аммиаке, образуя синий раствор:

Na+4NH3 →−40oC NaNH34{\displaystyle {\mathsf {Na+4NH_{3}\ {\xrightarrow {-40^{o}C}}\ Na_{4}}}}

С газообразным аммиаком взаимодействует при нагревании:

2Na+2NH3 →350oC 2NaNH2+H2{\displaystyle {\mathsf {2Na+2NH_{3}\ {\xrightarrow {350^{o}C}}\ 2NaNH_{2}+H_{2}}}}

С ртутью образует амальгаму натрия, которая используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла. При сплавлении с калием даёт жидкий сплав.

Алкилгалогениды с избытком металла могут давать натрийорганические соединения — высокоактивные соединения, которые обычно самовоспламеняются на воздухе и взрываются с водой. При недостатке металла происходит реакция Вюрца.

Реагирует со спиртами, фенолами, карбоновыми кислотами с образованием солей.

Растворяется в краун-эфирах в присутствии органических растворителей, давая электрид или алкалид (в последнем у натрия необычная степень окисления −1).

Натрий на подводных лодках

Натрий плавится при 98, а кипит только при 883° С. Следовательно, температурный интервал жидкого состояния этого элемента достаточно велик. Именно поэтому (и еще благодаря малому сечению захвата нейтронов) натрий стали использовать в ядерной энергетике как теплоноситель. В частности, американские атомные подводные лодки оснащены энергоустановками с натриевыми контурами. Тепло, выделяющееся в реакторе, нагревает жидкий натрий, который циркулирует между реактором и парогенератором. В парогенераторе натрий, охлаждаясь, испаряет воду, и полученный пар высокого давления вращает паровую турбину. Для тех же целей используют сплав натрия с калием.

admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий