Свойства na – Натрий (Na) – роль в организме, применение, суточная потребность, источники

Содержание

Сульфит натрия — Википедия

Сульфит натрия
Sodium sulfite.png
({{{картинка}}})
Sodium sulfite ball-and-stick.png({{{картинка3D}}})
Sodium sulfite.jpg({{{изображение}}})
Хим. формула Na2SO3
Молярная масса 126,037 г/моль
Плотность 2,633 г/см³
Температура
 • плавления 500 °C[1]
 • разложения 600 °C[1]
Растворимость
 • в воде 14,29 г/100 мл (0 °С)
26,10 г/100 мл (20 °С)
36,99 г/100 мл (40 °С)
29,20 г/100 мл (80 °С)
Рег. номер CAS 7757-83-7
PubChem 24437
Рег. номер EINECS 231-821-4
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E221
RTECS WE2150000
ChEBI 86477
ChemSpider 22845
Токсичность умеренная
NFPA 704 NFPA 704 four-colored diamond
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Сульфи́т на́трия (сернистокислый натрий) — неорганическое соединение, соль натрия и сернистой кислоты с формулой Na2SO3. Применяют в фотографии, при изготовлении тканей и вискозного волокна, при обработке руд цветных металлов и для обезвреживания сточных вод.

В фотографии впервые было использовано в 1882 году Х. Б. Беркли для пирогаллоловых проявителей с целью уменьшить пятна, возникающие на фотоматериале в процессе обработки. С 1882 года многие составы включали в себя сульфитные ионы, как правило с целями защиты проявителя от окисления, но в целом роль этих ионов была малопонятна и только спустя годы исследований удалось выявить значительный ряд функций этого соединения в составе проявляющих растворов

[2].

Соединение имеет вид бесцветных кристаллов гексагональной сингонии с параметрами: a=0,5459 нм, с=0,6160 нм, z=2, пространственная группа C3. Плотность 2,633 г/см3. Растворим в воде, при этом с ростом температуры растворимость сначала растет (в 100 г воды): 14,29 г (при 0 °C), 26,10 г (при 20 °C), 36,99 г (при 40 °C), дальше падает: 29,20 г (при 80 °C). Предел температуры, после которой начинается уменьшение растворимости и начало кристаллизации — 33,4 °C[3].

Образует гептагидрат Na2SO3·7H2O при кристаллизации из водных растворов ниже 33,4 °C. Гептагидрат сульфита натрия имеет плотность 1,539 г/см3[3].

Сульфит натрия устойчив на воздухе при комнатной температуре, но при нагревании разлагается с образованием сульфата натрия и сульфида натрия, при этом при температуре выше 800 °C разложение идет до образования оксида натрия и диоксида серы

[3].

Гептагидрат сульфита натрия во влажном воздухе легко окисляется до сульфата натрия, для замедления окисления используют ингибиторы — гидрохинон, пирогаллол, 1,4-фенилендиамин. В сухом воздухе гептагидрат не окисляется, но частично теряет кристаллизационную воду, полностью обезвоживаясь при температуре 150—160 °C[3].

Водные растворы сульфита натрия имеют щелочную реакцию, при их подкислении происходит выделение диоксида серы[4].

Сульфит натрия является сильным восстановителем. В водных растворах находится в частично гидролизованном состоянии, легко окисляется кислородом воздуха, перманганатом калия, бихроматом калия, бромом, иодом и другими окислителями до сульфата натрия. Растворы сульфита натрия поглощают диоксид серы, образуя гидросульфит натрия, а при кипячении присоединяют серу с образованием тиосульфата натрия. В кислых растворах хлорида титана (III), двуххлористого олова и хлорида железа (II) восстанавливается до дитионита натрия или до сульфида натрия

[3].

Фотографические свойства[править | править код]

Многочисленные исследования свойств сульфита натрия в составе проявляющих растворов показали, что действие этого соединения не ограничивается узкой областью снижения количества пятен на эмульсии, образующихся в процессе обработки в некоторых окрашивающих проявителях, для чего это соединение было предложено изначально. Практически сразу сульфит натрия стал использоваться в своей роли основного универсального сохраняющего вещества, что было вызвано его многоаспектным действием на фотографические составы при всех этапах проявления и хранения растворов

[5].

Антиоксидант[править | править код]
Зависимость скорости окисления водного раствора
смеси сульфита и метола при pH 6,6[6].
Ось X — доля сульфита в смеси;
Ось Y — скорость поглощения O2, см3/мин.

Основная роль сульфита натрия в составе фотографических проявляющих растворов заключается в защите органических проявляющих веществ от окисления кислородом воздуха. При высоком значении pH раствора проявляющее вещество в отсутствии сульфита быстро окисляется, становясь фотографически неактивным. Например, гидрохинон сначала превращается в хинон, вследствие чего раствор приобретает жёлтую окраску, а затем в фотографически неактивный оксихинон, окрашивающий раствор в тёмно-коричневый цвет. Небольшое количество сульфита натрия резко замедляет этот процесс за счет того, что вместо гидрохинона с кислородом в первую очередь будет реагировать сам сульфит с образованием сульфата натрия. Присутствие же органического проявляющего вещества, в свою очередь, является ингибитором процесса окисления сульфита кислородом

[7].

Точный механизм ингибирования окисления органических проявляющих веществ неизвестен, но предполагается, что он обусловлен связыванием сульфитом натрия окрашенных окисленных форм проявляющих веществ, которые в несвязанном состоянии катализируют дальнейшее окисление своей неокисленной формы[7].

Окисление гидрохинона кислородом воздуха в растворах, содержащих сульфит натрия, будет происходить уже не с образованием хинона и оксихинона, а с образованием бесцветного добезилата натрия, который также является проявляющим веществом[7]:

гидрохинон
+ O2 + 2 Na2SO3→h3O{\displaystyle {\ce {->[H_{2}O]}}} добезилат натрия + Na2SO4 + NaOH
Разрыв цепи полимеризации[править | править код]

При проявлении гидрохиноном и его производными в растворе образуются семихиноны — высокоактивные и нестабильные соединения. Они имеют тенденцию к полимеризации в гуминовые кислоты, цепи которых в типичных условиях для фотографического проявления образуются из порядка 10 молекул окисленных остатков гидрохинона и имеют тёмную окраску. Так как на стадии образования семихинона сульфит реагирует с ним, то полимеризации, как правило, не происходит, а следовательно, не будет и каталитического воздействия данных полимерных соединений на неокисленную форму проявляющего вещества. Тем не менее, для пирогаллола сульфит не способен взаимодействовать с нерастворимыми окрашенными продуктами окисления, аналогично и для слабоокрашенных продуктов окисления фенидона и L-аскорбиновой кислоты

[5].

добезилат натрия Гуминовая кислота, образующаяся из 10 молекул гидроксигидрохинона в безсульфитных проявителях по Х. Тилю и Х. Кеттнеру[5]
Обесцвечивающий агент[править | править код]

Сульфит натрия в описанном выше процессе связывания окрашенных форм образует бесцветные соединения, вместо сильноокрашенных, тем самым снижая нежелательные пятна и окраску результирующего изображения

[5].

Поддержание активности проявления[править | править код]

Окисленные остатки проявляющего вещества в растворе, хотя и непосредственно не реагируют с галогенидом серебра в эмульсии, но изменяют pH среды и другие её показатели, что может вести либо к нарастанию скорости проявления, либо к её спаду. Лишь немногие проявляющие вещества не дают подобного эффекта. Рост активности наблюдается в проработавших растворах проявляющих веществ, имеющих активные гидроксогруппы, например у глицина-фото. Если же проявляющее вещество имеет только аминогруппы, то скорость проявления будет падать. Превращение окисленных форм в сульфонаты при реакции с сульфитом стабилизирует и поддерживает активность, тем самым позволяя избегнуть нежелательного пере- или недопроявления[5].

Сульфит натрия получают:

  • взаимодействием растворов Na2
    CO3 с SO2:
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}CO_{3}+SO_{2}\rightarrow Na_{2}SO_{3}+CO_{2}}}}
NaHSO3+NaOH→Na2SO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {NaHSO_{3}+NaOH\rightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}}
2NaOH+SO2→Na2SO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+SO_{2}\rightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}}

Безводную соль:

2NaHSO3+Ca(OH)2⟶CaSO3↓+Na2SO3+2h3O{\displaystyle {\ce {2NaHSO3 + Ca(OH)2 -> CaSO3v + Na2SO3 + 2h3O}}}

Применяют для удаления следов хлора после отбеливания тканей, для удаления серы из вискозного волокна после формования, как флотореагент для руд цветных металлов, в производстве пестицидов, для обезвреживания сточных вод, содержащих хром[3].

В фотографии используют как основное сохраняющее вещество в проявителях, входит в состав фиксажей и других растворов

[8][3].

Временно допустимая концентрация в воздухе 0,1 мг/м3[3].

  1. 1 2 SODIUM SULFITE
  2. ↑ Haist, 1979, с. 220.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 Белоусова, 1992.
  4. ↑ Стасиневич, 1964.
  5. 1 2 3 4 5 Haist, 1979, с. 220—229.
  6. ↑ Редько, 2006, с. 857.
  7. 1 2 3 Редько, 2006, с. 856.
  8. ↑ Гурлев, 1988, с. 296.
  • Белоусова А. П.
    Натрия сульфит : статья // Химическая энциклопедия / Гл. ред. Кнунянц И. Л. — М. : Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди — Полимерные. — С. 186. — 639 с. — ISBN 5-85270-039-8.
  • Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988. — ISBN 5-335-00125-4.
  • Редько А. В. Химия фотографических процессов. — СПб. : НПО «Профессионал», 2006. — С. 837—954. — 1464 с. — (Новый справочник химика и технолога / ред. Москвин А. В. ; вып. Общие сведения. Строение вещества. Физические свойства важнейших веществ. Ароматические соединения. Химия фотографических процессов. Номенклатура органических соединений. Техника лабораторных работ. Основы технологии.). — ISBN 978-5-91259-013-9.
  • Стасиневич Д. С. Натрия сульфит : статья // Краткая химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. (отв. ред.) и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1964. — Т. 3: Мальтаза—Пиролиз. — С. 384.
  • Haist G. M. Modern Photographic Processing. — New York, Chichester, Brisbane, Toronto: John Whiley and sons, 1979. — Т. 1. — (Photographic science and technology and graphic arts). — ISBN 0-471-02228-4.

это металл или неметалл? Основные свойства и характеристики натрия

Натрий – это металл или неметалл? Ошибочно полагать, что второй вариант. Натрий является мягким серебристо-белым металлом, который входит в таблицу Менделеева под атомным номером 11.

К тому же он (точнее его соединения) известны с давних времен! Даже в Библии упоминалось о натрии, как о компоненте чистящего средства. Впрочем, это историческая справка, пусть и интересная. Сейчас же стоит поговорить об особенностях данного элемента и прочих его характеристиках.

натрий это металл или неметалл

Физические свойства

Итак, ответ на вопрос «Натрий – это металл или неметалл?» предельно ясен. Даже взглянув на это вещество, можно все понять. Очевидно, что это металл. Который, кстати, пусть и обладает серебристо-белым цветом, но в тонких слоях имеет фиолетовый оттенок.

Это очень пластичное вещество. Мягкими называются те металлы, которые без особых усилий поддаются ковке, а также отличаются пластичностью и легкоплавкостью. Но по отношению к натрию это слово может быть применено в прямом смысле. Его можно порезать ножом без усилий. Кстати, свежий срез очень ярко блестит. Из других свойств можно отметить:

  • Плотность. При нормальных условиях — 0,971 г/см³.
  • Температура плавления и кипения — 97,81 °C и 882,95 °C соответственно.
  • Молярная теплоемкость – 28,23 Дж/(K•моль).
  • Удельная теплота плавления и испарения — 2,64 кДж/моль и 97,9 кДж/моль соответственно.
  • Молярный объем — 23,7 см³/моль.

Стоит отметить, что под давлением натрий (Na) становится красным и прозрачным. В таком состоянии этот металл очень похож на рубин.

Если поместить его в условия комнатной температуры, то он образует кристаллы в кубической симметрии. Однако, понизив ее до −268 °С, можно увидеть, как металл переходит в гексагональную фазу. Чтобы понять, о чем речь, достаточно вспомнить графит. Это яркий пример гексагонального кристалла.

натрий характеристика

Окисление и горение

Теперь можно перейти к химическим свойствам натрия (Na). Этот щелочной металл, находясь на воздухе, легко окисляется. В итоге образуется оксид натрия (Na2O). Выглядит он как бесцветные кубические кристаллы. Это солеобразующее бинарное неорганическое вещество, которое применяется как реактив в процессе синтеза. С его помощью изготавливают гидроксид натрия и прочие соединения.

Поэтому, чтобы защитить металл от кислородного воздействия, его хранят в керосине.

А вот при горении образуется пероксид натрия (Na2O2). Они выглядят как бело-желтые кристаллы, для которых характерно энергичное взаимодействие с водой, сопровождающееся выделением тепла. Na2O2 применяют для отбеливания шелка, шерсти, тканей, соломы, вискозной и древесной массы.

Реакции с водой

С H2O серебристо-белый мягкий металл натрий также успешно взаимодействует. Реакция с водой получается очень бурной. Небольшой кусочек натрия, помещенный в эту жидкость, всплывает, и из-за выделяющегося тепла начинает плавиться. В итоге он превращается в белый шарик, который в быстром темпе движется по поверхности воды в разных направлениях.

Эта весьма эффектная реакция сопровождается выделением водорода. Проводя подобный эксперимент, нужно проявлять осторожность, так как он может воспламениться. А происходит все по следующему уравнению: 2Na + 2Н2О → 2NaOH + Н2↑.

щелочной металл натрий

Взаимодействия с неметаллами

Натрий – это металл, его еще можно назвать сильным восстановителем, которым он и является. Как и другие щелочные вещества, впрочем. Так что он энергично взаимодействует со многими неметаллами, кроме углерода, йода и благородных газов, к которым относится радиоактивный радон, криптон, неон, ксенон, аргон и гелий. Такие реакции выглядят так: 2Na + Cl2 → 2NaCl. Или вот еще пример: 2Na + Н2250-450 °С 2NaH.

Стоит отметить, что натрий является более активным, чем литий. В принципе, он может реагировать с азотом, но очень плохо (в тлеющем разряде). В итоге этого взаимодействия образуется неустойчивое вещество, называющееся нитридом натрия. Это кристаллы темно-серого цвета, реагирующие с водой и разлагающиеся при нагревании. Образуются они по уравнению: 6Na + N2 → 2Na3N.

основные свойства натрия

Реакции с кислотами

Их тоже следует перечислить, рассказывая про химические характеристики натрия. С разбавленными кислотами данное вещество взаимодействует, как обычный металл. Выглядит это так: 2Na + 2HCl → 2NaCl + Н2↑.

С концентрированными веществами, которым свойственны окислительные реакции, натрий взаимодействует иначе, такие реакции сопровождаются выделением продуктов восстановления. Вот пример формулы: 8Na + 10NHO3 → 8NaNO3 + 3Н2О.

Еще стоит отметить, что щелочной металл натрий легко растворяется в жидком аммиаке (NH3), 10-процентный раствор которого прекрасно всем известен, как нашатырь. Уравнение выглядит так: Na + 4Nh4 → —40°С Na [NH3]4. Вследствие этой реакции образуется синий раствор.

С газообразным аммиаком металл также взаимодействует, но при нагревании. Выглядит данная реакция так: 2Na + 2Nh4 → 350°С2NaNH2 + Н2.

натрий na

Другие соединения

Перечисляя основные свойства натрия, стоит также оговориться, что он может взаимодействовать со ртутью – уникальным элементом, который при нормальных условиях представляет собой бело-серебристую тяжелую жидкость, являясь при этом металлом.

В результате такой реакции образуется сплав. Его точное название – амальгама натрия. Используется это вещество как восстановитель, по своим свойствам являющийся мягче чистого металла. Если подвергнуть его тепловой обработке вместе с калием, то получится жидкий сплав.

А еще этот металл может растворяться в так называемых краун-эфирах — макрогетероциклических соединениях, но только в присутствии растворителей органического происхождения. В результате данной реакции образуется алкалид (соль, сильный восстановитель) или электрид (растворитель синего цвета).

Также нельзя не упомянуть, что алкилгалогениды, являющиеся галогенно-углеродными веществами, с избытком натрия дают натрийорганические соединения. На воздухе они обычно самовоспламеняются. А в воде – взрываются.

серебристо белый мягкий металл

Применение

Свойства и характеристики натрия позволяют широко использовать его в промышленности, металлургии и препаративной химии как мощного восстановителя. Кроме этого, данное вещество задействовано:

  • В осушении растворителей органического происхождения.
  • В производстве серно-натриевых аккумуляторов.
  • В выпускных клапанах моторов грузовых машин. Играет роль жидкого теплоотвода.
  • При изготовлении электрических проводов, которые предназначены для высоких токов.
  • В сплавах с цезием, рубидием и калием. Вместе с этими веществами натрий образует высокоэффективный теплоноситель, который, кстати, используется на быстрых нейтронах в ядерных реакторах.
  • В газоразрядных лампах.

И это лишь некоторые сферы его применения. Но больше всего в мире распространен хлорид натрия. Он есть практически в каждом доме, ведь это – поваренная соль.

А еще нельзя не упомянуть, что земная кора на 2,6 % состоит из натрия. Да и вообще, он находится на 7-м месте в рейтинге самых часто встречающихся в природе элементов и на 5-м — в списке наиболее распространенных металлов. Нахождение в природе натрия в чистом виде невозможно, поскольку он является химически активным, но вот в виде сульфата, карбоната, нитрата и хлорида содержится в огромных количествах.

нахождение в природе натрия

Биологическая роль

Итак, все самое основное по теме «Натрий – это металл или неметалл?» было сказано. Напоследок – пару слов о биологической роли данного вещества.

Натрий является неотъемлемой частью любого живого организма. Человеческий – не исключение. Вот, каковы его роли:

  • Поддерживает осмотическое давление.
  • Транспортирует углекислый газ.
  • Нормализует водный баланс.
  • Способствует транспортировке глюкозы, аминокислот, анионов через клеточные мембраны.
  • Своим обменом с ионами калия влияет на формирование потенциала действия.
  • Позитивно влияет на обмен белков.
  • Принимает участие в процессе гидратации.

Натрий входит в состав практических всех продуктов. Но его основными источниками является соль и пищевая сода. Улучшает усвоение данного вещества витамин D.

Дефицита натрия не встречается, но проблемы, связанные с употреблением недостаточного его количества, могут возникнуть при голодании. Это чревато потерей веса, рвотой, нарушением усвоения моносахаридов, образованием в желудочно-кишечном тракте газов. В особо тяжелых случаях возникает невралгия и судороги. Поэтому лучше не подвергать свой организм жесткому голоданию.

Сульфат натрия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 апреля 2018; проверки требуют 7 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 апреля 2018; проверки требуют 7 правок.
Сульфат натрия
Sodium sulfate.png
({{{картинка}}})
Sodium sulfate.jpg({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
сульфат натрия, натрий сернокислый
Хим. формула Na2SO4
Рац. формула Na2SO4
Состояние белые гигроскопичные кристаллы
Молярная масса 142,04 г/моль
Плотность 2,68 г/см³
Температура
 • плавления 883 °C
Энтальпия
 • образования −1387,9 кДж/моль
Растворимость
 • в воде 19,2 (20 °C), 42,3 (100 °C)
Рег. номер CAS 7757-82-6
PubChem 24436
Рег. номер EINECS 231-820-9
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E514(i)
RTECS WE1650000
ChEBI 32149
ChemSpider 22844
NFPA 704 NFPA 704 four-colored diamond
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Сульфат натрия, сернокислый натрий, Na2SO4 — натриевая соль серной кислоты.

Бесцветные кристаллы. Безводный Na2SO4 устойчив выше температуры 32,384 °C, ниже этой температуры в присутствии воды образуется кристаллогидрат Na2SO4·10H2O.

В природе безводный сульфат натрия встречается в виде минерала тенардита. Кристаллогидрат Na2SO4·10H2O образует минерал мирабилит (глауберову соль). Встречаются также двойные соли сульфата натрия с другими сульфатами, например астраханит Na2SO4·MgSO4·4H2O, глауберит Na2SO4·CaSO4. Значительные количества сульфата натрия содержатся в рапе и донных отложениях солёных озёр хлорид-сульфатного типа и заливе Кара-Богаз-Гол. В них при понижении температуры идёт реакция:

2NaCl + MgSO4 ⇆ MgCl2 + Na2SO4

В России крупнейшим производителем природного сульфата натрия является компания ОАО «Кучуксульфат» — 600 тыс. тонн в год.

Промышленный способ получения сульфата натрия — взаимодействие NaCl с H2SO4 в специальных «сульфатных» печах при 500—550 °C; одновременно получается хлороводород.

2NaCl+h3SO4⟶Na2SO4+2HCl{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+H_{2}SO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2HCl}}}

В настоящее время такой способ практически не используется, так как имеются достаточно большие запасы природного сырья.

Также сульфат натрия получается как отход (не имеющий запаха) в производстве хромпика.

В мире большое количество сульфата натрия использовались ранее при производстве синтетических моющих средств, однако во многих странах в последние годы произошёл переход на концентрированные (компактные) стиральные порошки, в которых сульфат либо не используется, либо используется в небольших количествах. В России производители стиральных порошков закупают более 300 тыс. тонн сульфата натрия.

Второе по количеству применение сульфата натрия — стекольное производство. Также это вещество используют в больших объёмах при получении целлюлозы сульфатным методом, а также в текстильной, кожевенной промышленности и в цветной металлургии.

В небольших количествах сульфат натрия находит применение в химических лабораториях — в качестве обезвоживающего средства. Несмотря на то, что он обезвоживает органические растворители медленнее, чем сульфат магния, многие предпочитают именно это средство по двум причинам: дешево и легко отфильтровывать.

В ещё меньших количествах ранее использовался в медицине и ветеринарии в качестве солевого слабительного средства и как компонент в средствах для промывания носа.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E514.
Регулятор кислотности, используется как буферная добавка поддерживающая pH на определенном уровне [1].

Физиологическое действие и указания по технике безопасности[править | править код]

Сульфат натрия Na2SO4 пожаро- и взрывобезопасен. По степени воздействия на организм человека натрий сернокислый относится к IV классу опасности (малоопасные вещества) согласно ГОСТ 12.1.007-76. По токсикологии NFPA 704 сульфату натрия присвоена низшая токсичность.

  • Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. — М., 1966

Натрий, свойства атома, химические и физические свойства

Натрий, свойства атома, химические и физические свойства.

 

 

 

Na 11  Натрий

22,98976928(2)      1s2s2p3s1

 

Натрий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 11. Расположен в 1-й группе (по старой классификации — главной подгруппе первой группы), третьем периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома

Химические свойства

Физические свойства

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Общие сведения

 
Название Натрий/ Natrium
Символ Na
Номер в таблице 11
Тип Металл
Открыт Хемфри Дэви, Англия, 1807 г.
Внешний вид и пр. Серебристо-белый мягкий металл
Содержание в земной коре 2,3 %
Содержание в океане 1,1 %

Свойства атома

 
Атомная масса (молярная масса) 22,98976928(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2s2p3s1
Радиус атома 190 пм

Химические свойства

 
Степени окисления 0, +1
Валентность +1
Ковалентный радиус 154 пм
Радиус иона 97 (+1e) пм
Электроотрицательность 0,93 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 495,6 кДж/моль (5,14 эВ)
Электродный потенциал -2,71 В

Физические свойства

Плотность (при  нормальных условиях) 0,971 г/см3
Температура плавления 97,81 °C (370,96 K)
Температура кипения 882,95 °C (1156,1 K)
Уд. теплота плавления 2,64 кДж/моль
Уд. теплота испарения 97,9 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 28,23 Дж/(K·моль)
Молярный объём 23,7 см³/моль
Теплопроводность (при 300 K) 142,0 Вт/(м·К)
Электропроводность в твердой фазе 21х10См/м
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость 0,5 по шкале Мооса
Структура решётки кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки 4,2820 Å
Температура Дебая 150 K
Конденсат Бозе-Эйнштейна 23Na

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

натрий атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле натрия
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

 

Коэффициент востребованности 155

Натрий и его характеристики

Общая характеристика натрия

Натрий – один из наиболее распространенных элементов на Земле. Он обнаружен в атмосфере Солнца и в межзвездном пространстве. Важнейшие минералы натрия: NaCl (галит), Na2SO4×10H2) (мирабелит), Na3AlF6 (криолит), Na2B4O7×10H2) (бура) и др. Огромно содержание солей натрия в гидросфере (около 1,5×1016 т).

Соединения натрия входят в растительные и животные организмы в последнем случае главным образов в виде NaCl. В крови человека ионы Na+составляют 0,32%, в костях – 0,6%, в мышечной ткани – 0,6-1,5%.

В виде простого вещества натрий представляет собой серебристо-белый металл (рис.1). Он настолько мягок, что легко режется ножом. Вследствие легкой окисляемости на воздухе натрий хранят под слоем керосина.

Рис. 1. Натрий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса натрия

Поскольку в свободном состоянии натрия существует в виде одноатомных молекул Na, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 22,9898.

Изотопы натрия

Известно двадцать изотопов натрия с массовыми числами от 18-ти до 37-ми, из которых наиболее стабильным является 23Na с периодом полураспада меньше минуты.

Ионы натрия

На внешнем энергетическом уровне атома натрия имеется один электрон, который является валентным:

1s22s22p63s1.

В результате химического взаимодействия натрий отдает свой единственный валентный электрон, т.е. является его донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Na0-1e → Na+.

Молекула и атом натрия

В свободном состоянии натрий существует в виде одноатомных молекул Na. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу натрия:

Энергия ионизации атома, эВ

5,14

Относительная электроотрицательность

0,93

Радиус атома, нм

0,189

Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25oС, кДж/моль

91,7

Сплавы натрия

Важнейшие области применения натрия – это атомная энергетика, металлургия, промышленность органического синтеза. В атомной энергетике натрий и его сплав с калием применяются в качестве жидкометаллических теплоносителей. Сплав натрия с калием, содержащий 77,2% (масс.) кадия, находится в жидком состоянии в широком интервале температур, имеет высокий коэффициент теплоотдачи и не взаимодействует с большинством конструкционных материалов ни при обычных, ни при повышенных температурах.

Натрий используется как добавка, упрочняющая свинцовые сплавы.

Со ртутью натрий образует твердый сплав – амальгаму натрия, которая иногда используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла.

Примеры решения задач

Метасиликат натрия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 августа 2016; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 августа 2016; проверки требуют 6 правок.

Метасиликат натрия — неорганическое соединение, соль щелочного металла натрия и метакремниевой кислоты с формулой Na2SiO3, бесцветные или белые кристаллы, растворяется в холодной воде, образует кристаллогидрат.

SiO2+2NaOH →900−1000oC Na2SiO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {900-1000^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}}}
SiO2+Na2CO3 →1150oC Na2SiO3+CO2{\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {1150^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}}}}
Na4SiO4 →1120oC Na2SiO3+Na2O{\displaystyle {\mathsf {Na_{4}SiO_{4}\ {\xrightarrow {1120^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+Na_{2}O}}}
  • Безводную соль получают нагреванием кристаллогидрата:
Na2SiO3⋅9h3O →100−300oC Na2SiO3+9h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}\cdot 9H_{2}O\ {\xrightarrow {100-300^{o}C}}\ Na_{2}SiO_{3}+9H_{2}O}}}

Метасиликат натрия образует бесцветные или белые кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа C cm2, параметры ячейки a = 0,6078 нм, b = 1,053 нм, c = 0,4825 нм, Z = 4.

Хорошо растворим в холодной воде, концентрированные растворы образуют коллоидный раствор «жидкое стекло» гидрозоля SiO2n H2O.

Из водных растворов выделяется кристаллогидрат Na2SiO3•9H2O, который плавится при 47°С в собственной кристаллизационной воде и начинает разлагаться при температуре выше 100°С.

Разлагается в горячей воде.

Водные растворы имеют щелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

  • Гидролизуется горячей водой:
Na2SiO3+(n+1)h3O →T 2NaOH+SiO2↓⋅nh3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+({\mathit {n}}+1)H_{2}O\ {\xrightarrow {T}}\ 2NaOH+SiO_{2}\downarrow \cdot {\mathit {n}}H_{2}O}}}
  • Разлагается кислотами:
Na2SiO3+2HCl → 2NaCl+SiO2↓+h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2NaCl+SiO_{2}\downarrow +H_{2}O}}}
Na2SiO3+2NaOH → Na4SiO4+h3O{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{4}SiO_{4}+H_{2}O}}}
Na2SiO3+CO2 → Na2CO3+SiO2↓{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}CO_{3}+SiO_{2}\downarrow }}}
  • Компонент шихты в производстве стекла.
  • Производство жаростойких кислотоупорных бетонов.
  • В качестве наполнителя в облегченных цементных растворах для цементирования скважин.
  • Обеззараживание грубых поверхностей.
  • Химическая энциклопедия / Редколл.: И. Л. Кнунянц и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
  • Справочник химика / Редколл.: Б. П. Никольский и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.

S-элементы — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Группа → 1 2 8
↓ Период
1
2
3
4
5
37

Рубидий

[Kr]5s1
6
7
87

Франций

[Rn]7s1

s-Элементы в периодической таблице элементов — химические элементы, электронная оболочка которых включает в себя первые два s-электрона. Такие элементы объединяются в группу, называемую s-блок.

К s-элементам относятся:

S-элементы отличаются тем, что в невозбужденном состоянии высокоэнергетичный электрон атомов находится на s-орбитали. Исключая водород и гелий, эти электроны очень легко отщепляются и формируются в положительные ионы при химической реакции. Конфигурация гелия химически стабильна; за счёт этого его относят к инертным газам.

S-элементы (кроме гелия) являются сильными восстановителями и поэтому в свободном виде в природе не встречаются. Элемент в металлическом виде может быть получен только с помощью электролиза расплава соли. Гемфри Дэви, в 1807 и 1808 году, стал первым, кто выделил s-металлы из их солей, за исключением лития, бериллия, рубидия и цезия. Бериллий был впервые выделен из солей независимо двумя учёными: Ф. Вулером и А. А. Бази в 1828 году, в то время как литий был выделен Р. Бунзеном только в 1854 году, который, после изучения рубидия, выделил его спустя 9 лет. Цезий не был выделен в чистом виде вплоть до 1881 года, до того, как Карл Сеттерберг подверг электролизу цианид цезия.

Твёрдость s-элементов в компактном виде (при обычных условиях) может варьироваться от очень малой (все щелочные металлы — их можно разрезать ножом) до довольно высокой (бериллий). Исключая бериллий и магний, металлы очень реакционноспособны и могут быть использованы в сплавах со свинцом в малых количествах (<2 %). Бериллий и магний, ввиду их высокой стоимости, могут быть ценными компонентами для деталей, где требуется твёрдость и лёгкость. Эти металлы являются чрезвычайно важными, поскольку позволяют сэкономить средства при добыче титана, циркония, тория и тантала из их минеральных форм; могут находить своё применение как восстановители в органической химии.

Все элементы, имеющие s-оболочку, являются опасными веществами. Они пожаро-(взрыво-)опасны, требуют особого пожаротушения, исключая бериллий и магний. Храниться должны в инертной атмосфере аргона или углеводородов. Бурно реагируют с водой, продуктом реакции является водород, например:

2Li+2h3O⟶2LiOH+h3↑{\displaystyle {\mathsf {2Li+2H_{2}O\longrightarrow 2LiOH+H_{2}\uparrow }}},

исключая магний, который реагирует медленно, и бериллия, который реагирует только когда его оксидная плёнка снята с помощью ртути. Литий имеет схожие свойства с магнием, так как находится, относительно периодической таблицы, рядом с магнием.

  1. ↑ Standard Atomic Weights — 1919.
  • Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: В 2-х томах. Пер. с англ. — М.: Мир, 1982. 652 с., ил. — Т. 1. — С. 432—437.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о