Все про натрій

Електронна конфігурація атома натрію ls22s22p63s1. Структура його зовнішнього шару.

Натрій зустрічається в природі тільки у вигляді солей. Найбільш поширеною сіллю натрію є кухонна сіль NaCl, а також мінерал сильвініт КCl · NaCl і деякі сірчанокислі солі, наприклад глауберової сіль Na2SO4 · 10H2O, що зустрічається у великих кількостях в затоці Каспійського моря Кара-Богаз-Гол.
З повареної солі NaCl металевий натрій отримують шляхом електролізу розплаву цієї солі. Установка для електролізу зображена на рис. 76. У розплавлену сіль опускають електроди. Анодна і катодного простір розділено діафрагмою, яка ізолює утворюється хлор від натрію, щоб не відбулося зворотної реакції. Позитивний іон натрію приймає з катода електрон і перетворюється на нейтральний атом натрію. Нейтральні атоми натрію збираються на катоді у вигляді розплавленого металу. Відбувається на катоді процес можна зобразити наступною схемою:
Na + + Na0.
Оскільки на катоді відбувається прийняття електронів, а всяке прийняття електронів атомом або іоном є відновленням, то іони натрію на катоді відновлюються. На аноді іони хлору віддають електрони, т. Е. Відбувається процес окислення і виділення вільного

газоподібного хлору, що можна зобразити наступною схемою:

Cl- – е- → Cl0

Отриманий металевий натрій має сріблясто-білий колір, легко ріжеться ножем. Зріз у натрію, якщо його розглянути відразу після розрізу, має яскравий металевий блиск, але швидко тьмяніє внаслідок вкрай швидкого окислення металу.

Якщо натрій окисляти в невеликій кількості кисню при температурі близько 180 °, то виходить окис натрію:
4Na + О2 = 2Na2O.
При горінні в кисні виходить перекис натрію:
2Na + O2 = Na2O2.
При цьому натрій згорає сліпуче жовтим полум’ям.
У зв’язку з легкою та швидкою окисляемостью натрію його зберігають під шаром гасу або парафіну, причому парафін переважно, оскільки в гасі все ж розчиняється деяку кількість повітря і окислення натрію хоча і повільно, але все ж відбувається.

Натрій може давати з’єднання з воднем – гідрид NaH, в якому водень виявляє ступінь окислення – 1. Це солеподібний з’єднання, яке за характером хімічного зв’язку і величині ступеня окислення відрізняється від летючих гідридів елементів головних підгруп IV-VII групи.
Металевий натрій може реагувати не тільки з киснем і воднем, але і з багатьма простими і складними речовинами. Наприклад, при розтиранні в ступці з сіркою натрій бурхливо реагує з нею, утворюючи сульфід натрію:
2Na + S = Na2S

Реакція супроводжується спалахами, тому ступку потрібно тримати подалі від очей і обернути руку рушником. Для реакції слід брати невеликі шматочки натрію.
Натрій енергійно згорає в хлорі з утворенням хлориду натрію, що особливо добре спостерігати в хлор-кальцієвої трубці, в якій через розплавлений і сильно розігрітий натрій пропускають струм хлору:
2Na + Сl2 = 2NaCl
Натрій реагує не тільки з простими, але й зі складними речовинами, наприклад з водою, витісняючи з неї водень, так як є досить активним металом, у ряді напруг коштує набагато лівіше водню і легко витісняє останній з води:
2Na + 2Н2O = 2NaOH + H2
Що загорівся лужний метал можна гасити водою. Найкраще засипати його порошком кальцинованої соди. У присутності натрію безбарвне полум’я газового пальника забарвлюється в жовтий колір.
Металевий натрій можна використовувати як каталізатор в органічному синтезі, наприклад при виробництві синтетичного каучуку з бутадієну. Він служить вихідною речовиною для отримання інших сполук натрію, наприклад перекису натрію.

■ 27. Доведіть за допомогою наведених у тексті рівнянь реакцій за участю металевого натрію, що він поводиться як відновник. (Див. Відповідь)

28. Чому натрій не можна зберігати на повітрі?

29. Учень опустив в розчин сульфату міді шматочок натрію, сподіваючись витіснити з солі металеву мідь. Замість металу червоного кольору вийшов драглистий блакитний осад. Опишіть сталися реакції і напишіть їх рівняння в молекулярній і іонної формах. Як випливало змінити умови реакції, щоб реакція привела до бажаного результату? Рівняння напишіть в молекулярній, повної та скороченої іонної формах.
30. У посудину з 45 мл води помістили 2,3 г металевого натрію. Яка концентрація розчину їдкого натру, що утворився після закінчення реакції.
31. Які засоби можна застосовувати при гасінні загорівся натрію? Дайте обгрунтовану відповідь. (Див. Відповідь)

Посилання на основну публікацію