Натрий

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Jump to navigation Jump to search
Натрий
Натрий – сребристобял метал
Сребристобял метал
Спектрални линии на натрий
НеонНатрийМагнезий
Li

Na

K
Периодична система
Общи данни
Име, символ, № Натрий, Na, 11
Група, период, блок 13s
Химическа серия алкален метал
Електронна конфигурация [Ne] 3s1
e- на енергийно ниво 2, 8, 1
CAS номер 7440-23-5
Свойства на атома
Атомна маса 22,989769282 u [1][2]
Атомен радиус 186  pm
Ковалентен радиус 166±9 pm
Радиус на ван дер Ваалс 227 pm
Степен на окисление 1, −1
Оксид Na2O (силно основен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
0,93
Йонизационна енергия I: 495,8 kJ/mol
II: 4562 kJ/mol
III: 6910,3 kJ/mol
(още)
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура кубична обемноцентрирана
Плътност 968 kg/m3
Температура на топене 370,944 K (97,944 °C)
Температура на кипене 1156,09 K (883,09 °C)
Моларен обем 23,78×10-3 m3/mol
Критична точка 2573 K; 35×106 Pa
Специф. топлина на топене 2,60 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 97,42 kJ/mol
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 554 617 697 802 946 1153
Скорост на звука 3200 m/s при 20 °C
Специф. ел. съпротивление 47,7×10-3 Ω.mm2/m
Топлопроводимост 142 W/(m·K)
Магнетизъм парамагнитен
Модул на еластичност 10 GPa
Модул на срязване 3,3 GPa
Модул на свиваемост 6,3 GPa
Твърдост по Моос 0,5
Твърдост по Бринел 0,69 MPa
История
Откритие Хъмфри Дейви (1807 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
22Na радио 2,602 г. β+ 22Ne
23Na 100 % стабилен
24Na радио 14,96 часа β- 24Mg
Натрий в Общомедия


Натрият (Na) е алкален метал с кристален строеж, с пореден номер 11 и принадлежи на група 1 от периодична система на елементите. Той е мек, пластичен и с метален блясък, по-лек от водата. Предизвиква тежки химически изгаряния при допир. Проявява постоянна първа валентност, а стойността на електроотрицателността му е 1,01. Температурата му на топене е 97,8 °C, а на кипене – 882 °C. Притежава 13 изотопа, от които стабилен е само 23Na, а радиоактивни са 22Na и 24Na. Натрият не се среща свободно в природата, защото е силно активен и взаимодейства с много други елементи и съединения. Той дори се самозапалва при допир с въздух, затова се съхранява в керосин. Активността му се дължи на това, че атомът му изключително лесно отдава електрони и се превръща в положителен йон. Натрият се използва при синтеза на различни вещества като каучук, багрилото индиго, витамин B12. Приложението му в атомните централи е свързано с добрата му топлопроводимост във втечнено състояние. Използва се и при производството на луминесцентни лампи.

Съединенията на натрия се използват от дълбока древност, но поради голямата му активност е изолиран чак през 1807 г. от Хъмфри Дейви[3] чрез електролиза на натриева основа.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Атомни и физични[редактиране | редактиране на кода]

Химични[редактиране | редактиране на кода]

При взаимодействие с водород натрият образува хидрид с йоннокристален строеж:

2Na + H2 → 2NaH

Взаимодействие с кислород[редактиране | редактиране на кода]

Натрият реагира с кислород на студено и образува динатриев оксид:

4Na + O2 → 2Na2O

При горене на натрий в кислородна среда се образува натриев пероксид:

2Na + O2 → Na2O2

Тук натрият запазва своята постоянна първа валентност, защото двата кислородни атома имат връзка помежду си.

Взаимодействие с неметали[редактиране | редактиране на кода]

Натрият гори и в хлорна среда и образува натриев хлорид:

2Na + Cl2 →2NaCl

Освен с хлора натрият взаимодейства и с друг неметал – сярата:

2Na + S → Na2S

Натрият реагира бурно с водата и отделя голямо количество топлина, при което образува натриев хидроксид. Ако в чаша вода се добавият няколко капки фенолфталеин (като индикатор) и вътре се пусне малко парченце натрий, то започва хаотично да се движи над повърхността, направлявано от отделящия се водород. Пътят на парченцето натрий се оцветява в малиновочервено заради основния характер на натриевата основа и прибавения фенолфталеин:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

С киселините натрият също реагира активно.

а) При реагирането на натрий със солна киселина се получава натриев хлорид:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2

б) При взаимодействие на натрий със сярна киселина се получава динатриев сулфат:

2Na + H2SO4 →Na2SO4+ H2

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

Наличие в природата[редактиране | редактиране на кода]

История[редактиране | редактиране на кода]

Производство[редактиране | редактиране на кода]

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Биологични ефекти[редактиране | редактиране на кода]

Натриевите йони имат много физиологични функции, които са общи за всички животни. Едни от най-важните им функции са изтласкването навън и навътре на натриевите йони през калиево-натриевата помпата в клетъчната мембрана, контролирането на обема на клетката и други.

Натриевите йони активно участват в минералния обмен на организма на човека и животните. Na+ йони регулират водния баланс в организма.

Техника на безопасност[редактиране | редактиране на кода]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. ((en)) Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements (IUPAC Technical Report).Pure and Applied Chemistry Vol. 83, No. 2, 2011, S. 359 – 396.
  2. ((en)) IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013
  3. ((en)) Davy, H.. The Bakerian Lecture, on some new Phenomena of chemical Changes produced by Electricity particularly the Decomposition of the fixed Alkalies, and the Exhibition of the new substances which constitute their bases; and on the general Nature of alkaline Bodies. // Philosophical Transactions 98. 1808. с. 1 – 44.