Как получить натрий - Сайт о строительстве

Содержание

Натрий — элемент 3-го периода и IA-группы Периодической системы, порядковый номер 11. Электронная формула атома [10Ne]3s1, степени окисления +1 и 0. Имеет малую электроотрицательность (0,93), проявляет только металлические (основные) свойства. Образует (как катион) многочисленные соли и бинарные соединения. Почти все соли натрия хорошо растворимы в воде.

В природе — пятый по химической распространенности элемент (второй среди металлов), встречается только в виде соединений. Жизненно важный элемент для всех организмов.

Натрий, катион натрия и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в ярко-желтый цвет (качественное обнаружение).

Натрий Na. Серебристо-белый металл, легкий, мягкий (режется ножом), низкоплавкий. Хранят натрий в керосине. С ртутью образует жидкий сплав — амальгаму (до 0,2 % Na).

Весьма реакционноспособный, во влажном воздухе натрий медленно покрывается гидроксидной пленкой и теряет блеск (тускнеет):
Натрий химически активен, сильный восстановитель. Воспламеняется на воздухе при умеренном нагревании (>250 °С), реагирует с неметаллами:
2Na + O2 = Na2O2 2Na + H2 = 2NaH
2Na + CI2 = 2NaCl 2Na + S = Na2S
6Na + N2 = 2Na3N 2Na + 2C = Na2C2
Очень бурно и с большим экзо-эффектом натрий реагирует с водой:
2Na + 2H2O = 2NaOH + Н2^ + 368 кДж

От теплоты реакции кусочки натрия расплавляются в шарики, которые начинают беспорядочно двигаться из-за выделения Н2. Реакция сопровождается резкими щелчками вследствие взрывов гремучего газа (Н2 + O2). Раствор окрашивается фенолфталеином в малиновый цвет (щелочная среда).

В ряду напряжений натрий стоит значительно левее водорода, из разбавленных кислот НС1 и H2SO4 вытесняет водород (за счет Н20 и Н ).

Получение натрия в промышленности:

(см. также ниже получение NaOH).

Натрий применяется для получения Na2O2, NaOH, NaH, а также в органическом синтезе. Расплавленный натрий служит теплоносителем в ядерных реакторах, а газообразный — используется как наполнитель желтосветных ламп наружного освещения.

Оксид натрия Na2O. Основный оксид. Белый, имеет ионное строение (Na+)2O2-. Термически устойчивый, при прокаливании медленно разлагается, плавится под избыточным давлением пара Na.

Чувствителен к влаге и углекислому газу в воздухе. Энергично реагирует с водой (образуется сильнощелочной раствор), кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, кислородом (под давлением). Применяется для синтеза солей натрия.

Не образуется при сжигании натрия на воздухе.

Уравнения важнейших реакций:
Получение: термическое разложение Na2O2 (см.), а также сплавление Na и NaOH, Na и Na2O2:
2Na + 2NaOH = 2NaаO + H2 (600 °C)
2Na + Na2O2 = 2NaаO (130-200 °C)

Пероксид натрия Na2O2. Бинарное соединение. Белый, гигроскопичный. Имеет ионное строение (Na+)2O22-. При нагревании разлагается, плавится под избыточным давлением О2. Поглощает углекислый газ из воздуха.

Полностью разлагается водой, кислотами (выделение О2 при кипячении — качественная реакция на пероксиды). Сильный окислитель, слабый восстановитель.

Применяется для регенерации кислорода в изолирующих дыхательных приборах (реакция с СО2), как компонент отбеливателей ткани и бумаги. Уравнения важнейших реакций:

Получение: сжигание Na на воздухе.

Гидроксид натрия NaOH. Основный гидроксид, щелочь, техническое название едкий натр. Белые кристаллы с ионным строением (Na+)(OH—). Расплывается на воздухе, поглощая влагу и углекислый газ (образуется NaHCО3). Плавится и кипит без разложения. Вызывает тяжелые ожоги кожи и глаз.

Хорошо растворим в воде (с экзо-эффектом, +56 кДж). Реагирует с кислотными оксидами, нейтрализует кислоты, вызывает кислотную функцию у амфотерных оксидов и гидроксидов:

Раствор NaOH разъедает стекло (образуется NaSiО3), корродирует поверхность алюминия (образуются Na[Al(OH)4] и Н2).

Получение NaOH в промышленности:

а) электролиз раствора NaCl на инертном катоде

б) электролиз раствора NaCl на ртутном катоде (амальгамный способ):

(освобождающуюся ртуть возвращают в электролизер).

Едкий натр — важнейшее сырье химической промышленности. Используется для получения солей натрия, целлюлозы, мыла, красителей и искусственного волокна; как осушитель газов; реагент в извлечении из вторичного сырья и очистке олова и цинка; при переработке руд алюминия (бокситов).

Натрий. Свойства натрия. Применение натрия

В начале 19-го века натрий звали содием. Такое имя элементу дал Гемфри Дэви, сумевший выделить металл из щелочи. Химик слегка увлажнил ее и подверг электролизу. Изменить название открытого Гемфри элемента предложил Вильгельм Гильберт.

Это автор знаменитых «Анналов физики». Ученый стал именовать содий натронием. Дело продолжил Йенс Берцелиус. Химик из Швеции ввел сокращение натрий. О свойствах и роли этого металла в жизни людей – наш следующий материал.

Химические и физические свойства натрия

Элемент входит в главную подгруппу 1-ой группы таблице Менделеева, занимая 11-ю позицию. В колонке все металлы щелочные, таков и натрий. Вода реагирует с ним. Образуется едкая щелочь. Еще одна общая особенность металлов группы – присутствие лишь 1-го электрона на внешней орбите атома.

Это делает натрий мощным восстановителем. Элемент легко отдает электрон внешнего уровня, повышая свою степень окисления. Атом приходит к завершенной оболочке предыдущего уровня.

Восстановительная активность – причина отсутствия чистого металла в природе. Найти можно лишь соединения. Так, натрия хлорид – это поваренная соль. Карбонат натрия – пищевая сода. Так что, металл не зря был изначально назван содием.

Можно было именовать и нетер. Именно под этим названием вещество фигурирует в Ветхом завете. Что же касается соли, ей люди начали пользоваться еще во времена Палеолита, то есть около 6 000 лет назад.

Энергичнее всего натрий взаимодействует не только с водой, но и всеми неметаллами. Чтобы из активного восстановителя получить деликатный, 11-ый элемент соединяют с ртутью. Образуется амальгама.

Если же, напротив, нужно усилить агрессию натрия, к нему приплюсовывают кислород. Итог – пероксид, мощный окислитель. В его атмосфере большинство веществ воспламеняются.

Непрост и «характер» гидроксида натрия. Его именуют едким. Соединение разъедает ткани, кожу, бумагу и прочую органику и материи, сделанные на ее основе. Правда, на воздухе гидроксид натрия захватывает углекислый газ и обезвреживается, превращаясь в карбонат.

Когда Гемфри Дэви удалось выделить чистый натрий, мир узнал, каков он внешне. Металл серебристо-белый. Тонкие срезы отливают фиолетовым. Формула натрия делает его мягким и податливым.

Режется обычным ножом и блестит на поверхности скольжения лезвия. У элемента невысокая температура плавления – 97 градусов. Закипает же натрий при 883-ех по шкале Цельсия.

Чистый металл хорошо проводит ток и тепло, не отличается высокой плотностью. Ее показатель у 11-го элемента меньше единицы. Это не умоляет весомости натрия в биологических процессах.

Металл есть и в растениях, и в животных тканях. Так, в организме человека раствор натрия – часть плазмы крови, пищеварительных соков и лимфы.

Осмотической давление, к примеру, поддерживается именно за счет 11-го элемента. Применение ему нашла не только природа, но и человек. Масса натрия идет, к примеру, на промышленные цели. Какие? Об этом расскажем в следующей главе.

Применение натрия

В природе элемент представлен лишь 1-им стабильным изотопом. Его массовое число 23. В искусственных условиях создано еще 15 изотопов. Они не стабильны, большинство разрушается за пару минут. Исключение: — 22-ой и 24-ый Na.

Период полураспада этих изотопов значителен. Первый сохраняется 2,5 года, активно излучает позитроны, чем и служит науке. Период полураспада второго – 15 часов. Достаточно, чтобы послужить медицине и помочь больным лейкемией.

В сфере ядерной энергетики натрий стал теплоносителем. Пригодился «разбег» между температурой плавления и кипения элемента. Интервал в 800 градусов Цельсия позволяет, к примеру, заполнять щелочным металлом контуры энергоносителей атомных подлодок. Натрий принимает тепло из реактора, не закипая при этом.

Держать температуру в разумных рамках удается за счет циркуляции жидкого металла между реактором и парогенератором. В последнем происходит охлаждение натрия, испаряется вода. Вот и получается вращать турбину энергией пара высокого давления.

Чистый элемент пригождается и в металлургии. Какую роль в ней выполняет натрий? Инструкция применения такова: металл упрочняет сплавы на основе свинца. В качестве лигатуры достаточно около 1,5% 11-го элемента. Натрий добавляют и к сплавам других металлов. Добиваются уже не прочности, а тугоплавкости смесей.

Из изделий стоит упомянуть провода. Натрий купить для их изготовления выгоднее, чем привычную медь. Электричество 11-ый элемент проводит в 3 раза хуже. Зато, щелочной металл в 9 раз легче.

Этот аргумент заставил промышленников перейти именно на натриевые шины для больших токов. Тонкие же провода продолжили делать из привычных меди и алюминия.

Теперь, о роли соединений натрия. Пероксид не только воспламеняет вещества, но и способен отбелить ткани. Гидроксид 11-го металла нужен нефтяникам. Соединение очищает продукты переработки жидкого золота. Закупают гидроксид и для производства твердых сортов моющих средств. Без едкого вещества невозможно омылить в них жиры.

Параллельно, белый порошок без запаха участвует в изготовлении бумаги и текстиля. Здесь ставку делают на раствор натрия хлорида. Средство способно осветлять, как писчие листы, так и ткани. В народе реагент называют хлоркой.

Натрия тетраборат стал лекарством при кандидозе и прочих вагинальных инфекциях. Сульфацип натрия – препарат, помогающий при конъюнктивите и других воспалительных процесса в глаза. Противоядием при отравлениях солями и вообще интоксикации организма становится тиосульфат натрия.

Пищевая сода известна в народе, как средство от изжоги. Гидрокарбонат натрия – щелочь, нейтрализующая желудочную кислоту. Применяют 11-ый элемент и при запорах. Выручает сульфат натрия.

Кроме непосредственно медицинской сферы, элемент ценят и в косметологии. Натрий кислота – не что иное, как гиалуронка. Она поддерживает молодость кожи. Инъекции водятся, как правило в носогубные складки, морщины. Кислота заполняет их. В молодости гиалуронат вырабатывается организмом, но с возрастом процесс замедляется. Приходится вводить препарат из вне.

На фото продукты, содержащие натрий

Первыми человечество оценило соли натрия. Но, в 21-ом веке познали прелесть цианистой формы металла. Она помогает добывать золото. Драгоценность расплавляется в цианистом натрии. Правда, в жидкую форму переходят и еще некоторые составные руды.

Тем не менее, выделить золото из комплексного расплава уже проще, чем из твердых масс. На финальной стадии «подключают» цинк и … драгоценный металл добыт.

Добыча натрия

Если нужен чистый элемент, его добывают из обычной поваренной соли. Ее отложения имеются на всех континентах. Если ресурсов не хватит, кладезю соли являются воды морей. Выделить из хлорида натрий удается путем его расплавления и последующего электролиза. Катоды берут железные, или медные. Аноды закупают из графита.

К соли примешивают фторид натрия и хлорид калия. Они снижают температуру размягчения сырья с 800-от до 500-от градусов Цельсия. Это сокращает потери натрия в виде испарений. Метод выгоден вдвойне, ведь одновременно с 11-ым элементом добывают и чистый хлор.

Цена натрия

Стоимость элемента зависит от того, приобретается раствор гидроксида натрия, чистый металл, его сульфат или другое соединение. Ценник зависит и от того, покупается оно, к примеру, в составе какого-то препарата, или отдельно. Сфер использования натрия масса, производителей сотни и тысячи.

У каждого свои запросы. Какие-то вещества добываются легко практически в готовом виде, та же соль. Она и стоит около 10-20 рублей за килограмм. Другие соединения натрия нужно синтезировать, что увеличивает их стоимость.

Так, или иначе, человечество готово платить за пользу, приносимую ему 11-ым элементом. Его добыча ведется активно и, судя по всему, не собирается затихать.

Натрий

Натрий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11. Обозначается символом Na (лат. Natrium). Простое вещество натрий (CAS-номер: 7440-23-5) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

В воде натрий ведет себя почти так же, как литий: реакция идёт с бурным выделением водорода, в растворе образуется гидроксид натрия.

История и происхождение названия

Схема атома натрия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся 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.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Название «натрий» (natrium) происходит от арабского натрун по-гречески — nitron и первоначально оно относилось к природной соде. Сам элемент ранее именовался содием Sodium.

Получение

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000°C:
Na2CO3+2C=2Na+3CO
Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Физические свойства

Металлический натрий, сохраняемый в керосине

Качественное определение натрия с помощью пламени — ярко-жёлтый цвет эмиссионного спектра «D-линии натрия», дублет 588,9950 и 589,5924 нм.

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7° С), температура плавления 97,86° С, температура кипения 883,15° С.

Химические свойства

Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина. Натрий менее активный чем литий, поэтому с азотом реагирует только при нагревании:

2Na + 3N2=2NaN3

При большом избытке кислорода образуется пероксид натрия

2Na + O2 = Na2O2

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии.

Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах грузовиков как теплоотвод.

Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (НЛВД и НЛНД). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) очень широко применяются в уличном освещении. Они дают ярко-жёлтый свет.

Срок службы ламп ДНаТ составляет 12-24 тысяч часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения.

Также существуют лампы ДНаС, ДНаМТ (Дуговая Натриевая Матовая), ДНаЗ (Дуговая Натриевая Зеркальная) и ДНаТБР (Дуговая Натриевая Трубчатая Без Ртути).

Металлический натрий применяется в качественном анализе органического вещества. Сплав натрия и исследуемого вещества нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и делят на 3 части, проба Ж. Лассеня (1843), направлена на определение азота, серы и галогенов (проба Бейльштейна)

— Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство.— Азид натрия (Na3N) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца.— Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).

— Хлорат натрия (NaClO3) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

Биологическая роль

В организме натрий находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме). Это разницу поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.Поддержание осмотической концентрации крови.Поддержание кислотно-щелочного баланса.Нормализация водного баланса.Обеспечение мембранного транспорта.

Активация многих энзимов.

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграмм. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 грамм в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонкой кишке.

Витамин Д улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию. Количество поступившего с едой натрия показывает содержание натрия в моче.

Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированой пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах.

Временный дефицит может быть вызвано использованием мочегонных, поносом, обильным потением или избыточным употреблением воды.

Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, образование газов в желудочно-кишечном тракте, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а так же повышеное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 грамм, большее количество уже опасно для жизни.

Натрий — мягкий металл с интересными свойствами

Натрий — неорганическое вещество, простой элемент таблицы

Менделеева, входит в группу щелочных металлов. Занимает шестое место по распространенности в земной коре; его больше всего среди металлов, растворенных в водах морей и океанов. В виде соединений встречается в таких минералах, как галит, мирабилит, тенардит, натриевая селитра, трона, бура и пр. В чистом виде не встречается.

Промышленный способ получения: электролиз расплава хлористого натрия (поваренной соли). Одновременно получают натрий и хлор.

Свойства

Пластичный металл серебристого цвета. На воздухе быстро окисляется и тускнеет. Мягкий настолько, что его можно резать скальпелем, прокатывать, прессовать. Легче воды. Хорошо проводит ток и тепло. Цвет пламени окрашивает в ярко-желтый цвет. Эта реакция является характерной для обнаружения многих соединений натрия.

Относится к химически очень активным металлам, обладает осно́вными свойствами. Вступает в реакцию с кислородом, углекислым газом, разбавленными и концентрированными кислотами, спиртами, газообразным и жидким аммиаком, оксидами.

Самовоспламеняется при взаимодействии с хлором и фтором, бурно реагирует с водой (иногда — со взрывом), бромом, серой. Вступает в реакции практически со всеми неметаллами (иногда для этого требуются особые условия, электроразряд или высокая температура). С водой образует сильную щелочь — гидроокись натрия (едкий натр).

Образует соединения со ртутью и некоторыми другими металлами, с органическими веществами.

Это интересно

У натрия весьма существенная разница между температурами плавления и кипения — почти 800 градусов. Плавитcя он при t около +98 °С, кипит при t +883 °С. Благодаря этому свойству из натрия получается хороший теплоноситель для мощных атомных реакторов, не закипающий до высоких температур.

Меры предосторожности

Натрий нельзя брать руками, так как он тут же вступает в реакцию с влагой кожи и образует щелочь, вызывая сильные химические и термические ожоги.

Хранят натрий под слоем керосина или минерального масла в герметичных железных контейнерах (жидкость должна полностью покрывать реактив). Если хранят в стеклянной емкости, то ее, в свою очередь, нужно поместить в несгораемый металлический шкаф.

После работы с металлическим натрием остатки следует нейтрализовать спиртом, ни в коем случае не допуская попадания частиц натрия в мусорное ведро или канализацию, поскольку это может вызвать пожар и быстрое разрушение канализационных труб.

Применение

• Поваренная соль используется в водоочистке.

• Гидроокись натрия востребована в производстве бумаги, мыла, синтетических волокон; как электролит.• Карбонаты и гидрокарбонаты натрия применяются в пожаротушении, фармацевтике.• Фосфат натрия необходим для изготовления моющих средств, красок, в стекольной индустрии, фотоделе.• Силикаты натрия используются в производстве огне- и кислотоупорных бетонов.

• Применение находят азид, цианид, хлорат, пероксид, тетраборат, сульфат, тиосульфат натрия и многие другие его соединения.

Натрий

Атомный номер
11

Внешний вид простого вещества
серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома

Атомная масса (молярная масса)
22,989768 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома
190 пм

Энергия ионизации (первый электрон)
495,6(5,14) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация
[Ne] 3s1

Химические свойства

Ковалентный радиус
154 пм

Радиус иона
97 (+1e) пм

Электроотрицательность (по Полингу)
0,93

Электродный потенциал
-2,71 в

Степени окисления
1

Термодинамические свойства простого вещества

Плотность
0,971 г/см³

Молярная теплоёмкость
28,23 Дж/(K·моль)

Теплопроводность
142,0 Вт/(м·K)

Температура плавления
370,96 K

Теплота плавления
2,64 кДж/моль

Температура кипения
1156,1 K

Теплота испарения
97,9 кДж/моль

Молярный объём
23,7 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества

Структура решётки
кубическая объемноцентрированая

Параметры решётки
4,230 Å

Отношение c/a
—

Температура Дебая
150 K

Na
11

22,98977

3s1

Натрий

История и происхождение названия

Схема атома натрия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся 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.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Получение

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000°C:
Na2CO3+2C=2Na+3CO
Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Физические свойства

Металлический натрий, сохраняемый в керосине

Химические свойства

2Na + 3N2=2NaN3

При большом избытке кислорода образуется пероксид натрия

2Na + O2 = Na2O2

Применение

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

— Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство. — Азид натрия (Na3N) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца. — Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).

— Хлорат натрия (NaClO3) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

Биологическая роль

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции: Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений. Поддержание осмотической концентрации крови. Поддержание кислотно-щелочного баланса. Нормализация водного баланса. Обеспечение мембранного транспорта.

Активация многих энзимов.

Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированой пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах.

Соединения натрия

Натрий, Natrium, Na (11) Название натрий — sodium, natrium происходит от древнего слова, распространенного в Египте, у древних греков (vixpov) и римлян. Оно встречается у Плиния (Nitron), у других древних авторов и соответствует древнееврейскому нетер (neter).

В древнем Египте натроном, или нитроном, называли вообще щелочь, получаемую не только из природных содовых озер, но и из золы растений. Ее употребляли для мытья, изготовления глазурей, при мумификации трупов. В средние века название нитрон (nitron, natron, nataron), а также борах (baurach), относилось и к селитре (Nitrum).

Арабские алхимики называли щелочи alkali. С открытием пороха в Европе селитру (Sal Petrae) стали строго отличать от щелочей, и в XVII в. уже различали нелетучие, или фиксированные щелочи, и летучую щелочь (Alkali volatile).

Вместе с тем было установлено различие между растительной (Alkali fixum vegetabile — поташ) и минеральной щелочью (Alkali fixum minerale — сода).

В конце XVIII в. Клапрот ввел для минеральной щелочи название натрон (Natron), или натр и для растительной — кали (Kali), Лавуазье не поместил щелочи в «Таблицу простых тел», указав в примечании к ней, что это, вероятно, сложные вещества, которые когда-нибудь будут разложены. Действительно, в 1807 г.

Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободные металлы — калий и натрий, назвав их потассий (Potassium) и содий (Sodium).

В следующем году Гильберт, издатель известных «Анналов физики», предложил именовать новые металлы калием и натронием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до «натрий» (Natrium). В начале XIX в. в России натрий называли содием (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предлагал название содь (1825).

Соли натрия назывались, например, сернокислая сода, гидрохлоровая сода и одновременно уксусный натр (Двигубский, 1828). Гесс, по примеру Берцелиуса, ввел название натрий.

Ответы на вопросы переченя

Вопрос 1. Натрий, гидроксид натрия, карбонат натрия

Натрий
относится к щелочным металлам и расподожен
вглавной подгруппе первой группы ПСЭ
им. Д.И. Менделеева. На внешнем энергетическом
уровне его атома на сравнительно большом
удалении от ядра находится один электрон,
который атомы щелочных металлов довольно
легко отдают, превращаясь в однозарядные
катионы; этим объясняется очень высокая
химическая активность щелочных металлов.

Общим способом
получения щелочных является электролиз
расплавов их солей (обычно хлоридов).
Натрий, как щелочной
металл, характеризуются незначительной
твёрдостью, малой плотностью и низкими
температурами плавления.
Натрий, взаимодействуя
с кислородом, образует преимущественно
пероксид натрия
2 Na + O2
Na2O2
Восстановлением
пероксидов и надпероксидов избытком
щелочного металла можно получить оксид:
Na2O2
+ 2 Na 2
Na2O
Оксиды натрия
взаимодействует с водой с образованием
гидроксида: Na2O
+ H2O
→ 2 NaOH .
Пероксиды полностью
гидролизуются водой с образованием
щёлочи: Na2O2
+ 2 HOH → 2 NaOH +
H2O2
Как и все щелочные
металлы, натрий является сильным
восстановителем и энергично взаимодействуют
со многими неметаллами (за исключением
азота, иода, углерода, благородных
газов):

С азотом реагирует
крайне плохо в тлеющем разряде, образуя
очень неустойчивое вещество — нитрид
натрия

С разбавленными
кислотами взаимодействует как обычный
металл:

С концентрированными
окисляющими кислотами выделяются
продукты восстановления:

Гидроксид натрия
NaOH (едкая
щелочь) – сильное химическое основание.
В промышленности гидроксид натрия
получают химическими и электрохимическими
методами.

Химические методы
получения:

– известковый,
который заключается во взаимодействии
раствора соды с известковым молоком
при температуре около 80°С. Этот процесс
называется каустификацией; он проходит
по реакции:

Na2CО3
+ Са (ОН)2
→ 2NaOH + CaCО3

– ферритный, который
включает два этапа:

Na2CО3
+ Fe2О3
→ 2NaFeО2
+ CО2

2NaFeО2
+ xH2О
= 2NaOH + Fe2O3*xH2О

Электрохимически
гидроксид натрия получают электролизом
растворов галита (минерала, состоящего
в основном из поваренной соли NaCl) с
одновременным получением водорода и
хлора. Этот процесс можно представить
суммарной формулой:

2NaCl + 2H2О
±2е- → H2↑
+ Cl2↑
+ 2NaOH

Гидроксид натрия
вступает в реакции:

1) нейтрализации:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

2) обмена с солями
в растворе:

2NaOH
+CuSO4
→ Cu (OH)2↓
+ Na2SO4

3)
реагирует с неметаллами

3S + 6NaOH
→ 2Na2S
+ Na2SO3
+ 3H2O

4)
реагирует
с
металлами

2Al + 2NaOH
+ 6H2O
→ 3H2↑
+ 2Na[Al(OH)4]

Гидроксид натрия
широко используется в различных отраслях
промышленности, например, при варке
целлюлозы, для омыления жиров при
производстве мыла; как катализатор
химических реакций, при получении
дизельного топлива и т.д.

Карбонат натрия
вырабатывается
или в виде Na2CO3
(кальцинированная сода), или в виде
кристаллогидрата Na2CO3*10Н2О
(кристаллическая сода), или в виде
гидрокарбоната NaНCO3
(питьевая сода).
Сода чаще всего
производится по аммиачно-хлоридному
методу, основанному на реакции:
NaCl +
NH4HCO3
↔NaHCO3
+ NH4Cl

Потребляют карбонаты
натрия многие отрасли промышленности:
химическая, мыловаренная, целлюлозно-бумажная,
текстильная, пищевая и т.д.

Ответы@Mail.Ru: NaCl. Можно ли выделить натрий в домашних условиях из поваренной соли? Натрий Хлор

Чисто теоретически: 1. Электролиз насыщенного водного раствора поваренной соли NaCI до получения весомых объемов гидроксида натрия NaOH (процесс небезопасный, озаботьтесь отведением газообразного хлора и водорода, выделяющихся как побочный продукт) . Выпаривание и получение кристаллического едкого натра. На бумаге все просто, но на деле.. .

по технологии промышленного получения едкого натра написан не один десяток книг. 2. Электролиз расплава едкого натра (этот процесс в домашних условиях осуществим, в отличие от попыток расплавить хлорид натрия, т. к.

температура плавления NaOH – примерно 300 градусов) , желательно в инертной газовой среде (опять же, в домашних условиях можно попробовать заполнение тигля углекислым газом – благо достать баллон с углекислотой, те же баллончики для сифонов и пневматики, не проблема) – на катоде получаем серебристые шарики расплавленного металлического натрия.

Опять же скажу, нюансов и тут море, но в общих чертах все так. Замечу, что от этапа №1 легко избавиться, так как в любом хозмаге можно приобрести каустическую соду – это и есть технически чистый гидроксид натрия. И помните, получения натрия – очень опасный процесс!

Нет! Обожжётесь в прямом смысле этого слова!

нет. Выделить натрий путем электролиза (а именно так его получают можно только из расплава соли, а достичь таких температур в домашних условиях невозможно

Ну вообщем не очень понятно, что такое “домашние условия”. Вообще говоря – нет (Ле Мур прав) , но если очень хочется – то можно, не ахти какая высокая технология…. Тем более то можно плавить не NaCl, а более легкоплавкие соли.

И вообще можно вести электролиз в апротонном растворителе (как в литиевых батарейках) . Гораздо сложнее обеспечить инертную атмосферу, но и это решаемо.

Вопрос только в том, можно ли будет назвать эти условия – “домашними” ?

В принципе можно, но при этом образуются 4 вещества: Na, Cl, H, O. Но фишка в том, что 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2. А NaOH – щёлочь. Её потом нагреть надо, при этом останется Na, а вода испарится.

Опять же скажу, нюансов и тут море, но в общих чертах все так. Замечу, что от этапа №1 легко избавиться, так как в любом хозмаге можно приобрести каустическую соду – это и есть технически чистый гидроксид натрия. И помните, получения натрия – очень опасный процесс!

Как получить натрий?

Натрий представляет собой щелочной металл. Его химическая активность самая высокая среди всех остальных металлов таблицы Менделеева. Именно поэтому многие химические задачи основаны на свойствах этого элемента, а также его получении.

Как получить натрий: формула

Раньше натрий получали восстановлением карбоната натрия. Для этого в железную емкость плотно укладывали уголь и карбонат натрия. После этого производили нагрев смеси до 1000 градусов:

Na2CO3 + 2C -> 2Na + 3 CO

В настоящее время промышленностью используется другой способ получения металлического натрия. Для этого осуществляется электролиз расплава хлорида натрия.

2NaCl -> 2Na + Cl2

Для получения расплава кристаллы хлорида натрия необходимо нагреть до 500 – 600 градусов.

Многие люди интересуются, как можно получить натрий в домашних условиях. Как вы видите это возможно, если вы сможете достичь температуры плавления поваренной соли (хлорид натрия). После этого опустите в расплав два графитовых электрода и подключите их к источнику прямого электрического тока.

Как получить гидроксид натрия

Натрий очень бурно реагирует с водой с образованием гидроксида натрия, выделением водорода и большим выделением тепла. Натрий вступает даже в реакцию с водяными парами воздуха, поэтому металлический натрий хранят под слоем жидкого парафина или керосина.

2Na + 2H2O = 2NaOH + Н2

Гидроксид натрия широко используется в промышленности и быту. Это соединение имеет и другие названия: едкий натр, едкая щелочь, каустик, техническая или каустическая сода.

Как получить оксид натрия

Натрий легко окисляется кислородом воздуха (поэтому металлический натрий хранят под слоем керосина) с образованием оксида натрия:

4Na + O2 = 2Na2O

Многие учащиеся полагают, что получить оксид натрия, можно путем реакции горения натрия в кислороде. Но это не верно. Натрий при горении настолько активно взаимодействует с кислородом, что вместо оксида, образуется пероксид натрия:

2Na + O2 = Na2O2

Как получить ацетат натрия

Получить ацетат натрия можно с помощью проведения реакции нейтрализации гидрокарбоната натрия уксусной кислотой:
CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa + H2O + CO2
Эта химическая реакция хорошо знакома хозяйкам, при выпечке различных изделий из теста они часто прибегают к ее проведению.
Если необходимо получить ацетат натрия в кристаллической форме, то полученный в ходе реакции раствор выпаривают.

Таким образом, получить ацетат натрия в домашних условиях очень просто. Но еще проще зайти и купить его в магазине, торгующем химическими веществами, т.к.

стоит это вещество очень дешево, и возиться с его самостоятельным изготовлением вряд ли стоит.

Хлорид натрия: как получить

Получить хлорид натрия можно проведением реакции нейтрализации соляной кислоты карбонатом натрия. В ходе реакции образуется раствор хлорида натрия в воде и выделяется углекислый газ. При необходимости получения кристаллического хлорида натрия полученный в ходе реакции раствор подвергнуть выпариванию.

Na2CO3 + HCl = NaCl + H2O+CO2

Под названием хлорида натрия скрывается хорошо нам всем знакомая поваренная соль.