Физические и химические свойства натрия и его важная роль в природе

Соединение этого элемента мы используем каждый день при приготовлении пищи. Без примесей натрий способен удивить, ведь это мягкий металл. Из статьи вы сможете много узнать об истории, химических и физических свойствах данного вещества.

Оглавление

История
Натрий в Таблице Менделеева
Строение атома натрия
Физические свойства
Химические свойства
Натрий в природе
Применение

История

С древности соединения вещества использовались для различных целей. Древние египтяне бальзамировали мумий, белили холсты и изготавливали краски. Элемент применялся в медицине как средство от головной боли.

Английский химик Хемфри Дэви в 1807 г. впервые выделил чистую форму металла, путем электролиза гидроксида натрия. Этот год ознаменовался не только открытием данного вещества, но и его «собрата» калия.

Название происходит от латинского слова «natrium», что переводится как «сода». Впервые обозначение было введено Йенсом Якобом Берцелиусом.

Натрий в Таблице Менделеева

В таблице Д. И. Менделеева элемент находится под 11 номером. Занимает III период, 1 группу, главную подгруппу. Относительная атомная масса равна 22,9.

Существует 20 изотопов. Их массовые числа равняются от 18 до 37. Самым стабильным является всем известный 23Na. Изотопы 22Na и 24Na – радиоактивные элементы. У второго из них время полураспада достаточно мало (15 часов), поэтому он применяется при лечении лейкемии.

Строение атома натрия

Количество электронов (e) и протонов (p) равно порядковому номеру элемента в таблице Д. И. Менделеева: 11. Количество нейтронов (n) равняется разности между атомной массой и номером: 23-11=12.

Все положительно заряженные частицы (протоны) находятся в ядре, поэтому оно имеет заряд +11. Электроны распределены по 3 оболочкам:

на первой – 2;
на второй – 8;
на третьей – 1.

Электронная формула элемента выглядит следующим образом:

Физические свойства

Несмотря на то, что данный элемент является металлом, он достаточно мягкий и пластичный. Его можно разрезать ножом. На свежем срезе будет присутствовать металлический блеск.

Сам металл серебристо-белого цвета. Иногда можно заметить фиолетовый оттенок. Ниже представлены его точные характеристики:

Температура кипения – 880°С;
Температура плавления – 98°С;
Плотность – 0,96 г/куб. см.

Химические свойства

Обычный натрий – активный щелочной металл, поэтому при нормальных условиях реагирует с кислородом, образуя на своей поверхности оксидную пленку:

4Na + O2 = 2Na2O.

Как все щелочные и щелочноземельные элементы, он вступает в реакцию со следующими реагентами:

с водой;
с неметаллами;
с кислотами;
с растворами солей.

Металл может находится в следующих соединениях:

гидроксид натрия;
сульфат натрия;
карбонат натрия;
кислота натрия.

Самая известна реакция – это реакция раствора гидроксида натрия с соляной кислотой (нейтрализация).

HCl + NaOH = NaCl + H2O.

Натрий в природе

Вещество является одним из самых распространенных на земле. Его содержание – 2,27%. Но, как правило, в почве его количество минимально. Основная масса сконцентрирована в морях. Поэтому они являются главными местами добычи, особенно высохшие. Например, мертвое море.

Натриево-кальциевые полевые шпаты или плагиоклазы чаще белое вещество со стеклянным блеском. Они присутствуют как в магматических породах, так и в осадочных. Ученые обнаружили большое их скопление на Луне. Чаще они находятся рядом с залежами калиевых шпатов, руд.

Элемент находят как соединения солей, т. к. в чистом виде он встречается редко.

Применение

Чаще всего применение натрия относится к металлургической, химической промышленности. В таких сферах он используется как вспомогательный элемент при выплавке или получении искомого вещества.

Вещество требуется при создании освещения улиц (уличные фонари и лампы). Хлорид натрия используется с древности как консервант, который мы все знаем как поваренную соль. Карбонат натрия используется при выпечке в пищевой промышленности. Мы знаем данное вещество как поваренную соду.

Производство минеральных удобрений и антисептиков также не обошлось без этого элемента. В год пандемии потребность населения в антисептических средствах резко возросла, поэтому использование металла в химической промышленности в разы увеличилось.

Кожевенное дело невозможно без этого вещества. Гипосульфит натрия применяется для дубления кожи, при обработке сырой шкуры. Принцип действия заключается в склеивании пор свежей кожи, при котором она не теряет свою мягкость.

Также соединения элемента используются ювелирами, но не как украшение. Раствор хлористого натрия применяется для пассирования ювелирных изделий. Иначе говоря, создания на них специальной защитной пленки.

Силикат металла (жидкое стекло) применяется в декоре. Раствор помогает закапсулировать какие-либо природные и другие компоненты. Например, часто можно встретить стеклянную крышку стола с дубом и травами внутри. Применяется также смешивание красок с жидким стеклом.