Соединяющий миры. Опыты с металлами

Понадобятся натрий Na и калий K, дистиллированная вода, спиртовой раствор индикатора фенолфталеина, кристаллизаторы, пинцет или щипцы, скальпель или острый нож, фильтровальная бумага.

В кристаллизаторы наливают воды и добавляют по несколько капель раствора фенолфталеина. Отрезают скальпелем на листе фильтровальной бумаги от кусков щелочных металлов небольшие, величиной с горошину, “дольки”. Кусочки натрия и калия обсушивают фильтровальной бумагой и опускают в кристаллизаторы. Прежде чем взять очередной кусочек металла, тщательно протирают концы пинцета фильтровальной бумагой, чтобы не занести в бюксы воду. Наблюдают “бегающие” по поверхности воды шарики расплавленного металла, причем движение калиевого шарика более стремительно, чем натриевого. Он вскоре загорается фиолетовым пламенем. За каждым из “бегающих” шариков остается малиновый “шлейф” из-за того, что в результате реакций:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
образуется щелочной гидроксид (сильное основание), который окрашивает индикатор фенолфталеин в малиново-фиолетовый цвет.

Металлические изделия и предметы очищают от грязи, обезжиривают раствором соды, промывают в воде, на несколько секунд опускают в 50%-ный раствор азотной кислоты и повторно промывают дистиллированной водой. Подготовленное изделие выдерживают 30-50 минут в горячем растворе, содержащем на 1 л воды 280 г гептагидрата сульфата никеля и 100 мл концентрированной соляной кислоты. После получения никелевого покрытия (оно получается плотным и блестящим) изделие промывают водой и полируют суконкой.

Кристаллы меди

Все умеют выращивать кристаллы различных солей. А вот кристаллы меди не всякий сумеет вырастить. Для этого необычного опыта понадобиться: CuSO4, поваренная соль, кусок жести и стакан (можно обыкновенный). Из куска жести вырежте круг, чтобы он свободно входил в стакан. В стакан насыпте порошок сульфата меди(медного купороса) слоем в 5 мм и засыпте этот слой солью. ВНИМАНИЕ! Слои не перемешивать. Закройте слои кружком из фильтровальной бумаги и накройте кружком из жести. Встакан налейте раствор соли.

Через две недели вырастут довольно крупные кристаллы меди. Чтобы они хорошо сохранились поместите их в пробирку с раствором серной кислоты.

Горение металлов.

Горение металлов в кислороде, хлоре широко известно. Менее знакомо горение металлов в парах серы. В штатив укрепляют вертикально большую пробирку, наполненную на одну треть серой, и нагревают до кипения серы. Затем в пробирку опускают пучок тонкой медной проволоки (можно предварительно нагреть) и наблюдают бурную реакцию.

Горение натрия.

На асбестовую сетку кладут листок фильтровальной бумаги, обильно смоченный водой. Затем на бумагу кладут кусочек натрия. Натрий реагирует с водой, за счет выделившейся энергии плавится, самовоспламеняется и горит ярким желтым пламенем. В реакцию горения включаются и выделившийся водород и фильтровальная бумага.

Никелирование металлических предметов.

Металлические изделия и предметы очищают от грязи, обезжиривают раствором соды, промывают в воде, на несколько секунд опускают в 50%-ный раствор азотной кислоты и повторно промывают дистиллированной водой. Подготовленное изделие выдерживают 30-50 минут в горячем растворе, содержащем на 1 л воды 280 г гептагидрата сульфата никеля и 100 мл концентрированной соляной кислоты. После получения никелевого покрытия (оно получается плотным и блестящим) изделие промывают водой и полируют суконкой.)

Серебрение медных предметов.

Медные предметы и изделия тщательно очищают от грязи, промывают раствором соды и опускают на несколько дней в отработанный раствор фиксажа. После получения серебрянного покрытия изделие промывают водой и полируют суконной тряпочкой.

Выполнение опыта. Налить в тигель до ¼ объема дистиллированной воды. Получить у лаборанта на фильтровальную бумагу маленький кусочек натрия и пинцетом (незащищенными руками не брать!) внести его в тигель с водой.

Какой газ выделяется? После окончания реакции в раствор добавить 1-2 капли фенолфталеина. Написать уравнение реакции. Какой из металлов – натрий или калий более энергично реагирует с водой? Ответ мотивировать.

Опыт 2. Свойства пероксида натрия.

а) взаимодействие пероксида натрия с водой

Выполнение опыта. В пробирку микрошпателем внести немного порошка пероксида натрия, добавить ~10 капель дистиллированной воды и размешать все стеклянной палочкой. Доказать присутствие в полученном растворе щелочи, добавить в него одну каплю раствора фенолфталеина.

Написать уравнение реакции взаимодействия пероксида натрия с водой.

б) окислительные свойства пероксида натрия

Выполнение опыта. Внести в тигель 3 микрошпателя пероксида натрия, 2 микрошпателя карбоната натрия и на кончике микрошпателя порошок сульфата хрома. Смесь тщательно перемешать стеклянной палочкой, поставить тигель в треугольник и нагреть его пламенем горелки до сплавления смеси. Охладить тигель на воздухе, добавить в него ~10 капель дистиллированной воды, перемешать содержимое тигля стеклянной палочкой, дать смеси отстояться и слить раствор в пробирку. Отметить цвет образовавшегося в растворе хромата натрия Na 2 CrO 4 .

Написать уравнение реакции взаимодействия пероксида натрия с сульфатом хрома в присутствии Na 2 CO 3 , учитывая, что при этом выделяется CO 2 .

в) восстановительные свойства пероксида натрия

Выполнение опыта. Внести в пробирку ~5 капель раствора KMnO 4 , добавить один микрошпатель порошка пероксида натрия и все перемешать. Отметить выделение газа и появление бурого осадка.

Написать уравнение реакции, учитывая, что перманганат калия KMnO 4 восстанавливается пероксидом натрия до MnO 2 .

Опыт 3. Гидролиз карбоната и гидрокарбоната натрия.

Выполнение опыта. Внести в 3 пробирки по 6-7 капель дистиллированной воды, в каждую добавить такое же количество раствора лакмуса. В одну пробирку внести один микрошпатель кристаллов карбоната натрия, в другую – такое же количество гидрокарбоната натрия. Третью пробирку оставить для сравнения. Перемешать растворы стеклянной палочкой. Сравнить окраску лакмуса в растворах солей с его окраской в третьей пробирке.

Написать уравнение реакций гидролиза солей и ответить на вопросы, какая среда и почему:

а) в растворе карбоната натрия;

б) в растворе гидрокарбоната?

Контрольные вопросы и задания

1. Напишите электронные паспорта калия и цезия. Какой из них более сильный восстановитель? Почему?

2. Определите реакцию среды в растворах солей: K 2 S; KNO 3 ; K 2 CO 3 . Напишите уравнения соответствующих реакций.

3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Na → NaOH → Na 2 CO 3 → NaCH 3 COO.

4. Закончите следующие уравнения реакций методом ионно-электронного баланса:

Na 2 O 2 + KI + H 2 SO 4 → Na 2 O 2 + Fe(OH) 2 + H 2 O →

Na 2 O 2 + KMnO 4 + H 2 SO 4 →

Какую функцию (окислитель или восстановитель) выполняет пероксид натрия Na 2 O 2 в этих реакциях?

Элементы IIА подгруппы

Бериллий Be, магний Mg, кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra – элементы II A подгруппы периодической системы Д.И. Менделеева.

Кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, получили название щелочноземельных металлов.

Эти элементы принадлежат к s- электронному семейству, их атомы имеют на внешнем уровне два электрона ns 2 , которые они относительно легко отдают, приобретая при этом степень окисления +2.

Сверху вниз по подгруппе активность металлов возрастает, усиливается основной характер их оксидов и гидроксидов. Оксид и гидроксид бериллия амфотерны, а соответствующие соединения бария обладают ярко выраженными щелочными свойствами (Ba(OH) 2 – едкий барит).

При сжигании щелочноземельных металлов всегда получаются оксиды. Пероксиды гораздо менее стойки, чем пероксиды щелочных металлов, и являются более сильными окислителями.

С галогенами щелочноземельные металлы реагируют при нормальной температуре. При нагревании на воздухе они взаимодействуют с O 2 , S, N 2 .

Они могут также соединяться с водородом, образуя гидриды, аналогичные гидридам щелочных металлов (например, CaH 2 , ВaH 2).

При комнатной температуре они способны медленно соединяться с азотом, образуя нитриды. Эта способность возрастает по мере увеличения восстановительной активности металлов сверху вниз по подгруппе.

Бериллий – металл серо-стального цвета, довольно тверд и хрупок. На воздухе покрывается оксидной пленкой, обусловливающей снижение его химической активности. Защитная оксидная пленка препятствует взаимодействию с водой, однако, после ее удаления, подобно алюминию, он взаимодействует с кислотами и щелочами. Со щелочами он реагирует с образованием тетрагидроксобериллата натрия и выделением водорода.

Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Холодными концентрированными HNO 3 и H 2 SO 4 бериллий пассивируется.

Оксид бериллия BeO, тугоплавок, теплопроводен, прокаленный при ~400°C химически активен. Будучи амфотерным взаимодействует при сплавлении как с кислотными, так и с основными оксидами:

BeO + SiO 2 → BeSiO 3 BeO + Na 2 O → Na 2 BeO 2

В последнем случае образуется соль бериллиевой кислоты – бериллат натрия.

При нагревании BeO взаимодействует с кислотами и щелочами.

Гидроксид бериллия Be(OH) 2 в воде не растворяется. Как и оксид, он амфотерен и взаимодействует как с кислотами, так и со щелочами.

Все соединения бериллия токсичны!Особенно опасна пыль бериллия и его соединений. Большинство солей бериллия и кислородсодержащих кислот растворимы в воде. К нерастворимым относятся карбонат BeCO 3 и фосфат Be 3 (PO 4) 2 .

Магний – белый металл, окисляется на воздухе. Он мягче и пластичнее бериллия. С холодной водой Mg реагирует очень медленно, т.к. образующийся при этом Mg(OH) 2 плохо растворим. В кислотах растворяется легко (исключение HF и H 3 PO 4), со щелочами не реагирует.

Соединения магния MgO, Mg(OH) 2 характеризуются основными свойствами. Mg(OH) 2 – плохо растворим, относится к основаниям средней силы. Большинство солей магния хорошо растворимы в воде, исключение: Mg 3 (PO 4) 2 , MgCO 3 , MgF 2 .

Подгруппа кальция: Ca, Sr, Ba – серебристо-белые металлы, очень активные, на воздухе тотчас покрываются желтоватой пленкой продуктов взаимодействия с составными частями воздуха. Ca и Sr – достаточно твердые, Ba – мягче, похож на свинец. Все три элемента энергично взаимодействуют с активными неметаллами в обычных условиях. С менее активными (N 2 , H 2 , C, Si и т.п.) реагируют при нагревании. Активность металлов возрастает от Cа к Ba; они легко взаимодействуют с водой. Вследствие высокой химической активности их хранят в керосине.

Оксиды металлов энергично взаимодействуют с водой, образуя сильные основания.

Из солей в воде хорошо растворимы галогениды и нитраты, а также большинство кислых солей: Э(HSO 4) 2 , Э(HCO 3) 2 и др.

Натрий (Natrium), Na, химический элемент I группы периодической системы Менделеева: атомный номер 11, атомная масса 22,9898; серебристо-белый мягкий металл, на воздухе быстро окисляющийся с поверхности. Природный элемент состоит из одного стабильного изотопа 23 Na.

Историческая справка. Природные соединения Натрия – поваренная соль NaCl, сода Na 2 CO 3 – известны с глубокой древности. Название “Натрий”, происходящее от арабского натрун, греч. nitron, первоначально относилось к природной соде. Уже в 18 веке химики знали много других соединений Натрия. Однако сам металл был получен лишь в 1807 году Г. Дэви электролизом едкого натра NaOH. В Великобритании, США, Франции элемент называется Sodium (от испанского слова soda – сода), в Италии – sodio.

Распространение Натрия в природе. Натрий – типичный элемент верхней части земной коры. Среднее содержание его в литосфере 2,5% по массе, в кислых изверженных породах (граниты и другие) 2,77, в основных (базальты и другие) 1,94, в ультраосновных (породы мантии) 0,57. Благодаря изоморфизму Na + и Ca 2+ , обусловленному близостью их ионных радиусов, в магматических породах образуются натриево-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы). В биосфере происходит резкая дифференциация Натрия: осадочные породы в среднем обеднены Натрием (в глинах и сланцах 0,66%), мало его в большинстве почв (среднее 0,63%). Общее число минералов Натрия 222. Na слабо задерживается на континентах и приносится реками в моря и океаны, где его среднее содержание 1,035% (Na – главный металлический элемент морской воды). При испарении в прибрежно-морских лагунах, а также в континентальных озерах степей и пустынь осаждаются соли Натрия, формирующие толщи соленосных пород. Главные минералы, являющиеся источником Натрия и его соединений, – галит (каменная соль) NaCl, чилийская селитра NaNO 3 , тенардит Na 2 SO 4 , мирабилит Na 2 SO 4 ·10H 2 O, трона NaH(CO 3) 2 ·2H 2 O. Na – важный биоэлемент, в живом веществе в среднем содержится 0,02% Na; в животных его больше, чем в растениях.

Физические свойства Натрия. При обычной температуре Натрий кристаллизуется в кубической решетке, а = 4,28Å. Атомный радиус 1,86Å, ионный радиус Na + 0,92Å. Плотность 0,968 г/см 3 (19,7 °C), t пл 97,83 °C, t кип 882,9 °C; удельная теплоемкость (20 °C) 1,23·10 3 дж/(кг·К) или 0,295 кал/(г·град); коэффициент теплопроводности 1,32·10 2 вт/(м·К) или 0,317 кал/(см·сек·град); температурный коэффициент линейного расширения (20 °C) 7,1·10 -5 ; удельное электрическое сопротивление (0 °C) 4,3·10 -8 ом·м (4,3·10 -6 ом·см). Натрий парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость +9,2·10 -6 ; весьма пластичен и мягок (легко режется ножом).

Химические свойства Натрия. Нормальный электродный потенциал Натрия -2,74 в; электродный потенциал в расплаве -2,4 в. Пары Натрия окрашивают пламя в характерный ярко-желтый цвет. Конфигурация внешних электронов атома 3s 1 ; во всех известных соединениях Натрий одновалентен. Его химическая активность очень высока. При непосредственном взаимодействии с кислородом в зависимости от условий образуется оксид Na 2 O или пероксид Na 2 O 2 – бесцветные кристаллические вещества. С водой Натрий образует гидрооксид NaOH и H 2 ; реакция может сопровождаться взрывом. Минеральные кислоты образуют с Натрием соответствующие растворимые в воде соли, однако по отношению к 98-100%-ной серной кислоте Натрий сравнительно инертен.

Реакция Натрия с водородом начинается при 200 °C и приводит к получению гидрида NaH – бесцветного гигроскопического кристаллического вещества. С фтором и хлором Натрий взаимодействует непосредственно уже при обычной температуре, с бромом – только при нагревании; с иодом прямого взаимодействия не наблюдается. С серой реагирует бурно, образуя сульфид натрия, взаимодействие паров Натрия с азотом в поле тихого электрического разряда приводит к образованию нитрида Na 3 N, а с углеродом при 800-900 °C – к получению карбида Na 2 C 2 .

Натрий растворяется в жидком аммиаке (34,6 г на 100 г NH 3 при 0°C) с образованием аммиачных комплексов. При пропускании газообразного аммиака через расплавленный Натрий при 300-350 °C образуется натрийамин NaNH 2 – бесцветное кристаллическое вещество, легко разлагаемое водой. Известно большое число натрийорганических соединений, которые по химические свойствам весьма сходны с литийорганическими соединениями, но превосходят их по реакционной способности. Применяют натрийорганические соединения в органическом синтезе как алкилирующие агенты.

Натрий входит в состав многих практически важных сплавов. Сплавы Na – К, содержащие 40-90% K (по массе) при температуре около 25°C, – серебристо-белые жидкости, отличающиеся высокой химической активностью, воспламеняющиеся на воздухе. Электропроводность и теплопроводность жидких сплавов Na – K ниже соответствующих величин для Na и K. Амальгамы Натрия легко получаются при введении металлического Натрия в ртуть; при содержании свыше 2,5% Na (по массе) при обычной температуре являются уже твердыми веществами.

Получение Натрия. Основной промышленный метод получения Натрия – электролиз расплава поваренной соли NaCl, содержащей добавки KCl, NaF, CaCl 2 и другие, которые снижают температуру плавления соли до 575-585 °C. Электролиз чистого NaCl привел бы к большим потерям Натрия от испарения, так как температуры плавления NaCl (801 °C) и кипения Na (882,9 °C) очень близки. Электролиз проводят в электролизерах с диафрагмой, катоды изготовляют из железа или меди, аноды – из графита. Одновременно с Натрием получают хлор. Старый способ получения Натрия – электролиз расплавленного едкого натра NaOH, который значительно дороже NaCl, однако электролитически разлагается при более низкой температуре (320-330 °C).

Применение Натрия. Натрий и его сплавы широко применяются как теплоносители для процессов, требующих равномерного обогрева в интервале 450-650 °C – в клапанах авиационных двигателей и особенно в ядерных энергетических установках. В последнем случае жидкометаллическими теплоносителями служат сплавы Na – K (оба элемента имеют малые сечения поглощения тепловых нейтронов, для Na 0,49 барн), эти сплавы отличаются высокими температурами кипения и коэффициентами теплопередачи и не взаимодействуют с конструкционными материалами при высоких температурах, развиваемых в энергетических ядерных реакторах. Соединение NaPb (10% Na по массе) применяется в производстве тетраэтилсвинца – наиболее эффективного антидетонатора. В сплаве на основе свинца (0,73% Ca, 0,58% Na и 0,04% Li), применяемом для изготовления осевых подшипников железнодорожных вагонов, Натрий является упрочняющей добавкой. В металлургии Натрий служит активным восстановителем при получении некоторых редких металлов (Ti, Zr, Та) методами металлотермии; в органических синтезе – в реакциях восстановления, конденсации, полимеризации и других.

Вследствие большой химической активности Натрия обращение с ним требует осторожности. Особенно опасно попадание на Натрий воды, которое может привести к пожару и взрыву. Глаза должны быть защищены очками, руки – толстыми резиновыми перчатками; соприкосновение Натрия с влажной кожей или одеждой может вызвать тяжелые ожоги.

Натрий в организме. Натрий – один из основные элементов, участвующих в минеральном обмене животных и человека. Содержится главным образом во внеклеточных жидкостях (в эритроцитах человека около 10 ммолъ/кг, в сыворотке крови 143 ммолъ/кг); участвует в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия, в проведении нервных импульсов. Суточная потребность человека в хлористом натрии колеблется от 2 до 10 г и зависит от количества этой соли, теряемой с потом. Концентрация ионов Натрия в организме регулируется в основном гормоном коры надпочечников – альдостероном. Содержание Натрия в тканях растений относительно высокое (около 0,01% на сырую массу). У галофитов (виды, произрастающие на сильно засоленных почвах) Натрий создает высокое осмотическое давление в клеточном соке и тем самым способствует извлечению воды из почвы.

В медицине из препаратов Натрия наиболее часто применяют сульфат натрия, хлорид NaCl (при кровопотерях, потерях жидкости, рвоте и т. п.), борат Na 2 B 4 О 7 ·10H 2 O (как антисептическое средство), гидрокарбонат NaHCO 3 (как отхаркивающее средство, а также для промываний и полосканий при ринитах, ларингитах и других), тиосульфат Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O (противовоспалительное, десенсибилизирующее и противотоксическое средство) и цитрат Na 3 C 6 H 5 O 7 ·5½H 2 O (препарат из группы антикоагулянтов).

Искусственно полученные радиоактивные изотопы 22 Na (период полураспада Т ½ = 2,64 г.) и 24 Na (Т ½ = 15 ч) применяют для определения скорости кровотока в отдельных участках кровеносной системы при сердечно-сосудистых и легочных заболеваниях, облитерирующем эндартериите и других. Радиоактивные растворы солей Натрия (например, 24 NaCl) используют также для определения сосудистой проницаемости, изучения общего содержания обменного Натрия в организме, водно-солевого обмена, всасывания из кишечника, процессов нервной деятельности и в некоторых других экспериментальных исследованиях.

Натрий принадлежит к разряду щелочных металлов. Элемент относится к третьему периоду и к первой группе периодической системы Менделеева.

Физические и химические свойства натрия

В чистом виде натрий – это вещество серого цвета с металлическим блеском и низкой твердостью. Металл настолько мягкий, что легко режется ножом. Температура плавления натрия – 79 °С. Плотность металла – 0,97 г/см³.

Свежесрезанный натрий

Натрий имеет высокую активность и способен бурно реагировать со многими другими веществами. Молярная масса металла – 23. Из-за высокой активности натрия и присущих ему характеристик оксид натрия способен формировать щелочь.

Натрий используют в химической отрасли: щелочной металл необходим для получения гидроксида натрия, фторида натрия, сульфатов и нитратов. Металл используется в качестве сильного восстановителя для выделения чистых металлов из их солей (для этого существует специальный технический натрий).

Натрий применяется в фармацевтической отрасли при получении бромида натрия – одного из основных компонентов многих антидепрессантов и седативных средств. Натрий также используется в изготовлении газоразрядных ламп. Натрия хлорат (Na­ClO₃) используются для удаления растений и сорняков с железной дороги. С помощью цианида натрия из горных пород получают драгоценный металл.

Взаимодействие с кислотами и солями

Натрий вступает в реакцию со всеми кислотами, образуя соль натрия и . При реакции щелочного металла с соляной кислотой образуется поваренная соль и водород. Уравнение реакции:

Na + HCl = NaCl + Н₂

Молекулярная структура хлорида натрия

Это химическое взаимодействие является реакцией замещения. Данная реакция помогает получить такие соли: нитрат, фосфат, сульфат, нитрит, карбонат натрия, сульфит. С можно провести множество интересных экспериментов, например, изучить цепочку превращений соединений меди: из синего сульфата меди получится зеленоватый -, затем бирюзовый (CuOH)₂CO₃, черный CuO и, наконец, сине-лиловый ²⁺, а последний вновь образует сульфат меди Cu­SO₄! Нажмите , чтобы узнать, как провести этот необычный опыт.

Натрий реагирует с солями всех металлов, кроме калия и кальция (они имеют бóльшую химическую активность). В результате взаимодействия натрия с солями металлов происходит реакция замещения. Атомы натрия становятся на место атомов химически менее активного металла. При смешивании 2 молей натрия и 1 моля нитрата магния образуется 2 моля нитрата натрия и 1 моль чистого магния. Уравнение реакции:

2Na + Mg(NO₃)₂ = 2NaNO₃ + Mg.

Взаимодействие с галогенами

Галогены – это простые вещества, относящиеся к седьмой группе периодической системы Менделеева: иод, фтор, бром, хлор. Натрий вступает в реакцию со всеми элементами, образуя иодистый, фтористый, бромистый и хлористый натрий. Для проведения реакции к 2 молям натрия добавляется 1 моль фтора. В результате образуется 2 моля фтористого натрия. Уравнение реакции:

Na + F₂ = 2NaF

Полученный фтористый натрий используется в производстве моющих средств и антикариесных зубных паст. Таким же методом при добавлении хлора получается хлористый натрий (кухонная соль), иодистый натрий, бромистый натрий.

Взаимодействие натрия с простыми веществами

Натрий вступает в реакцию с серой, углеродом, фосфором. Такие химические взаимодействия протекают при высокой температуре. Происходит реакция присоединения, с помощью которой образуются натрия сульфид, натрия фосфид, натрия карбид. Например, присоединение атомов натрия к атомам фосфора: если к 3 молям натрия добавить 1 моль фосфора, а затем нагреть их, образуется 1 моль фосфида натрия. Уравнение реакции:

3Na + Р = Na₃P

Натрий реагирует с азотом и водородом. В ходе реакции азота с натрием образуется нитрид натрия, при реакции водорода с натрием – гидрид натрия. Уравнения реакций:

6Na + N₂ = 2Na₃N

2Na + Н₂ = 2NaH

Для проведения первой реакции потребуется электрический разряд, для второй – высокая температура.

Образование оксидов натрия

К формированию оксида приводит реакция металла с : на сжигание 4 молей натрия потратится 1 моль кислорода и образуется 2 моля оксида натрия. Формула натрия оксида – Na₂O. Уравнение реакции:

4Na + О₂ = 2Na₂O

При добавлении к оксиду натрия воды образуется щелочь – NaOH. Взяв 1 моль оксида и 1 моль воды, получим 2 моля основания. Уравнение реакции:

Na₂O + Н₂О = 2NaOH

Чешуйки едкого натра (NaOH)

Из-за ярко выраженных щелочных свойств и высокой химической активности это вещество называется .

Едкий натрий, как и все сильные кислоты, активно реагирует с органическими соединениями, солями малоактивных металлов и другими веществами. Во время взаимодействия едкого натрия с солями протекает реакция обмена – образуется новая соль и новое основание. Раствор едкого натрия способен разрушать бумагу, ткань, кожу, ногти, поэтому во время работы с веществом необходимо придерживаться правил техники безопасности.

Реакция натрия с водой

В лабораторных условиях проводится такой : из керосина пинцетом извлекается кусок натрия, кладется на сухую фильтровальную бумагу, лежащую на стекле или керамической плитке. Металл просушивается фильтровальной бумагой. Держа натрий пинцетом, с него срезают ножом верхний слой, обнажая его чистую поверхность с характерным металлическим блеском. Далее нужно отделить ножом кусочек металла (меньше горошины), а оставшийся металл поместить в сосуд с керосином. Перенести отрезанный кусок металла в воду и накрыть пробиркой с продырявленным дном. Поднести к отверстию зажженную лучинку. Внимание! Не пытайтесь повторить это в домашних условиях или самостоятельно! В ходе реакции происходит выделение газа – водорода. Кроме того, еще одним продуктом реакции является щелочь.

В фильмах находчивые герои нередко используют обыденные вещи в самых невероятных целях. «Разрушители мифов» Адам и Джейми, насмотревшись сериалов о суперагентах, решили проверить, в чем сила – в смекалке или всего лишь в мастерстве сценаристов?

Каждый, кто не слишком часто прогуливал школьные уроки химии, наверняка видел один весьма зрелищный опыт. Кусочек натрия бросают в воду, и он, весело подпрыгивая и шипя, начинает скакать по ее поверхности – настолько бурно проходит реакция. По всей вероятности, Адам и Джейми в школе учились не так уж плохо, так как это свойство щелочных металлов было им знакомо. Но насколько сильной может быть буря в стакане? Это Разрушители и решили проверить, а задачу сформулировали просто: разрушить бетонную стену с помощью кусочка натрия и обычной Н 2 О.

Если верить не слишком известному у нас, но некогда весьма популярному на Западе сериалу о Макгайвере, такое возможно. В одной из серий суперагент благодаря натрию и смекалке даже сбежал из тюрьмы через дыру в стене, прихватив с собой весьма симпатичную сокамерницу.

Макгайвер взял 1 грамм натрия, поместил в желатиновую капсулу и бросил ее в банку с водой. После чего поместил банку у стены, присыпал песочком, и, пока желатин растворялся, вместе с девушкой успел отойти в самый дальний угол. Взрыв – и путь к свободе открыт.

Упустить возможность с грохотом и пламенем снести бетонную стену Адам и Джейми, конечно, не могли и тут же пригласили строителей — чтобы взорвать что-нибудь ненужное, нужно сначала построить что-нибудь ненужное. Увы, бюджет программы иссяк, когда была возведена всего одна стена, а бесплатно работать строители не захотели. Но Адам и Джейми решили, что целая тюрьма, пожалуй, и ни к чему, и приступили к проверке мифа.

Они в точности повторили действия Макгайвера, но не увидели ни огня, ни даже дыма. Прождав полчаса, Разрушители надели защитные костюмы, похожие то ли на космические скафандры, то ли на униформу сотрудников АЭС, и посмотрели, что произошло с натрием. Оказалось, что он растворился, но реакция была недостаточно бурной, чтобы ее можно было заметить через толстый слой песка.

«Маловато будет», – вынесли вердикт новоявленные суперагенты, и вместо одного грамма натрия взяли целых сто. На этот раз песок взрыхлить удалось, но стена так и не взорвалась. Отчаявшись, разрушители заменили натрий на килограмм еще более активного калия, соорудили хитроумную трубу, которая позволяла им убежать подальше до того, как начнется реакция, и повторили эксперимент. Но все, что они увидели – это грандиозный фейерверк, а вот со стеной так ничего и не произошло.

Разочаровавшиеся в Макгайвере и химии Разрушители взяли самый обыкновенный динамит, разнесли с его помощью стену на мелкие кусочки, а мифу присвоили статус «опровергнуто».

Постоянный адрес статьи: