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.
Проверьте некоторые свойства щелочных металлов и сравните реакционную способность натрия и калия с водой и этанолом. Элементы, принадлежащие к периодической таблице, которые относятся к группе 1, называются щелочными металлами и находятся рядом с группой щелочноземельных металлов. Группа щелочных металлов состоит из лития, натрия, калия, рубидия, цезия и фруктозы.
Щелочные металлы имеют некоторые характерные свойства, которые можно интерпретировать как функцию того, как их атомы связывают. Это мягкие металлы с низкой плотностью, которые плавятся при относительно низких температурах. Такие металлы обладают такой высокой химической реакционной способностью, что они не могут храниться в их чистом состоянии при контакте с воздухом, поэтому они хранятся под слоем нефтяного производного.
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.
Эти металлы реагируют бурно и даже взрывоопасно с водой, образуя соответствующий гидроксид. Они обладают чрезвычайно низкой энергией ионизации, которая придает пламени характерную окраску. Они являются хорошими проводниками тепла и электрического тока и являются ковкими и пластичными.
Все имеют один валентный электрон во внешнем слое и, кроме лития, восемь электронов во втором слое. Литий представляет только два электрона во втором слое, но это также соответствует конфигурации благородного газа, так как это первый полный внутренний слой. Эти электронные конфигурации являются причиной реактивности щелочного металла. Они также объясняют, почему все они образуют одновалентные ионы.
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 .
Натрий находится в природе в виде соединений, особенно в виде хлорида натрия, также известного как соль соли или каменная соль, такая как нитрат натрия, также называемый нитратом, а также в разных соединениях с кремнием и алюминием. Для получения чистого натрия используется электролиз. Это не может быть осуществлено в водной среде, так как натрий немедленно реагирует с водой, образуя гидроксид натрия. Чистый натрий – очень серебристо-белый металл, который можно разрезать ножом. Это имеет большое значение в различных областях: в передаче нервных импульсов, в качестве охлаждающей среды в ядерных реакторах и в люминесцентных лампах.
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.
Калий присутствует в природе, такой как натрий, в основном в виде хлорида. Он содержится в многочисленных резервуарах вместе с хлоридом натрия, хлоридом магния и другими солями, из которых он может быть отделен, используя различия в их растворимости в воде. Калий, как и цезий, используется в щелочных фотоэлементах, используемых в фильмах и телевидении, для преобразования света в электрический ток.
- Фенолфталеин
- Физические свойства
- Химическая характеристика натрия
- Как образуются оксиды
- Реакции с галогенами
- С другими простыми веществами
- Реакции с кислотами
- Взаимодействие с солями
- Что будет, если добавить к натрию воду
- Натрий и его воздействие на организмы
- Избыток и недостаток натрия
- Продукты, в которых много натрия
- Использование данного металла и некоторых его соединений
- Как получают натрий
- Качественные реакции
- Где можно встретить рассматриваемый химический элемент в природе
Фенолфталеин
Во-первых, 150 мл воды помещали в стакан и устанавливали систему с мензурком и стеклянной трубкой. Вскоре после этого в систему был введен небольшой кусок натрия, затем зажигался люминофор, и его пламя втягивалось в верхнюю часть стеклянной трубки во время реакции. Затем к стакану добавляли несколько капель фенолфталеина, и это явление наблюдалось.
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.
Рисунок 01: Сборка для реакции натрия с водой. В стакан 250 мл добавляли 20 мл воды и вводили небольшой кусок калия и наблюдали реакцию. В стакан добавляли 15 мл этанола вместе с небольшим количеством натрия и наблюдали реакции. Такую же процедуру выполняли с небольшим количеством калия.
Когда кусок натрия контактировал с водой, газ высвобождался, что вызывалось взрывом с пламенем, установленным на верхней части трубки. В растворе, содержащемся в стакане, при добавлении нескольких капель индикатора фенолфталеина наблюдалось, что раствор становился розовым.
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.
Уже кусок калия, когда он соприкасался с водой, было освобождение газа, который перешел в сжигание без добавления пламени, вскоре после того, как было выпущено искр. Когда кусок натрия, контактировавший с этанолом, выделялся газовыми пузырьками, и то же самое потреблялось медленно. Уже часть калия при контакте с этанолом способствовала высвобождению пузырьков газа, быстро потреблялась.
Металлический натрий, когда он контактировал с водой, реагировал с образованием газообразного водорода и гидроксида натрия. По словам Колли, эта реакция металлического натрия чрезвычайно экзотермична, то есть выделяет много тепла. И приблизительное пламя в верхней системе было достаточным для обеспечения взрывного воспламенения газообразного водорода, который был высвобожден в реакции. Когда к раствору, содержащему воду и натрий, добавляли капельки кислотно-основного индикатора фенолфталеина, он становился розовым, что указывало на то, что этот раствор является основным. По словам Рассела, этот раствор стал основным из-за, вероятно, образования гидроксида натрия, который произошел, когда натрий контактировал с водой. С полученными результатами можно сделать вывод, что между двумя изученными щелочными металлами калий был наиболее реакционноспособным, потому что с водой он превратился в сжигание без необходимости внешнего тепла.
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?
Поскольку теплота реакции была достаточной для обеспечения горения. Потребление калия при контакте с этанолом было быстрее, чем потребление натрия в этаноле. Этот факт доказывает, что калий более реакционноспособен, чем натрий, что доказано в теории, потому что, по словам Рассела, элемент считается более реактивным, когда он имеет большую склонность к выделению электронов. Таким образом, калий с большей вероятностью даст электроны, чем натрий.
Что является самым твердым щелочным металлом? Предложите объяснение этой разницы в твердости между изученными металлами. Из изученных щелочных металлов наиболее твердым является натрий, поскольку твердость щелочных металлов уменьшается по всей группе, так как атомное число возрастает.
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.
Во всех изученных металлах вы, возможно, заметили, что внешний вид обнаженной области, как только они вырезаны, отличается. Каково объяснение этого факта? Щелочные металлы чрезвычайно реакционноспособны, поэтому они подвергаются воздействию воздуха и быстро окисляются, поэтому только вновь образованные поверхности имеют металлический блеск. Поэтому металл следует хранить вдали от воздуха, масла или толуола, например, или в инертной атмосфере.
Результаты экспериментов пунктов 5 и 6 должны предполагать, какие продукты реакции между литием и водой. Объясните эти результаты и напишите уравнение для этой реакции. Никаких экспериментов с литием не проводилось. Напишите уравнения реакций между натрием и калием, соответственно, водой.
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.
Какая разница наблюдается при приближении пламени к стеклянной трубке, показанной на рис. 01, в экспериментах с литием и натрием? Каков цвет пламени, образующегося при реакции между калием и водой? Пламя при приближении к верхней системе было достаточным для обеспечения взрывного воспламенения газообразного водорода, который был высвобожден в реакции. Цвет пламени, образующийся при реакции между калием и водой, был фиолетовым. Вероятно, из-за того, что, когда определенное количество энергии подается на конкретный химический элемент, некоторые электроны из последнего валентного слоя поглощают эту энергию, переходя на более высокий энергетический уровень, возбужденное состояние.
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.
И когда эти электроны возвращаются в основное состояние, они выделяют энергию, полученную в виде излучения на характерной длине волны, так как количество энергии, необходимое для возбуждения электрона, уникально для каждого элемента. Излучение некоторых элементов имеет длину волны в спектральном диапазоне.
Напишите уравнения реакций между литием, натрием и калием, соответственно, с этанолом. Установите энергию ионизации и стандартный потенциал восстановления. Энергия ионизации – это энергия, необходимая для удаления электрона меньшей энергии от нейтрального, газообразного, изолированного и основного атома. При удалении электрона из более низкой энергии всегда происходит положительное ионное образование.
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.
Потенциал восстановления потенциала представляет собой разность потенциалов между электродом элемента, погруженным в водный раствор его ионов от 1 М до 300 К, и стандартным водородным электродом. Потенциал стандартного водородного электрода принимается равным нулю, а все остальные ссылаются на него. Потенциал восстановления измеряет тенденцию переноса электронов элементов в водном растворе и в равновесии с их ионами при заданной концентрации.
Согласно диаграмме, мы ожидали, что калий будет более реакционноспособным, поскольку он используется при производстве взрывчатых веществ. На практике наблюдалось, что калий является более реакционноспособным, чем натрий, вероятно, из-за его склонности к выбросу электронов.
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.
Сравните реакционную способность воды и этанола с металлами, используемыми в этой практике. Укажите объяснение наблюдаемых различий. На практике мы видели, что и используемые щелочные металлы сильнее реагируют с водой. Это произошло потому, что щелочная реактивность связана с кислотностью растворителя, так как реакция протекает между металлом и протоном.
По значениям констант саморастворения воды и этанола. Отмечается, что при чистом они имеют значения рН 7 и 8 соответственно, то есть концентрация ионов в этаноле в 10 раз ниже, чем в воде, что объясняет более медленную кинетику. Эта категория включает по определению жидкости, смесь жидкостей или жидкостей, содержащих твердые вещества в растворе или в суспензии, которые образуют воспламеняющиеся пары при температурах до 60, 5 ° С в тесте закрытого сосуда. Как правило, легковоспламеняющиеся вещества имеют органическое происхождение, например, углеводороды, спирты, альдегиды и кетоны, среди прочих.
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 .
Для более безопасного реагирования на явления, связанные с легковоспламеняющимися жидкостями, необходимо получить полное знание некоторых физических и химических свойств их до того, как будут предприняты какие-либо действия. Эти свойства, а также их соответствующие приложения описаны ниже.
Точка вспышки – это самая низкая температура, при которой вещество высвобождает достаточное количество паров, так что смесь пара и воздуха чуть выше его поверхности распространяется на пламя от контакта с источником воспламенения. Пределы воспламеняемости. Для горючего газа или пара для сжигания необходимо, помимо источника воспламенения, смесь, называемую «идеальным» между атмосферным воздухом и горючим газом. Количество кислорода в воздухе почти постоянное, около 21% по объему.
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 — один из щелочных металлов. Таблица химических элементов показывает его как атом, относящийся к третьему периоду и к первой группе.
Физические свойства
В этом разделе будет рассмотрена характеристика натрия с точки зрения физики. Начнем с того, что в чистом виде это твердое вещество серебристого цвета, обладающее металлическим блеском и низкой твердостью. Натрий настолько мягкий, что его с легкостью можно порезать ножом. Температура плавления данного вещества довольно низкая и составляет семьдесят девять градусов Цельсия. Атомная масса натрия тоже небольшая, о ней мы поговорим позже. Плотность этого металла равняется 0,97 г/см 3 .
Химическая характеристика натрия
Данный элемент имеет очень высокую активность — он способен быстро и бурно реагировать со многими другими веществами. Также таблица химических элементов позволяет определить такую величину, как молярная масса — для натрия она составляет двадцать три. Один моль — это такое количество вещества, в котором содержится 6,02 х 10 в 23 степени атомов (молекул, если вещество сложное). Зная молярную массу элемента, можно определить, сколько будет весить конкретное количество моль данного вещетсва. К примеру, два моль натрия весит сорок шесть грамм. Как уже было сказано выше, данный металл — один из самых химически активных, он относится к щелочным, соответственно, его оксид может сформировать щелочь (сильные основания).
Как образуются оксиды
Все вещества данной группы, в том числе и в случае с натрием, можно получить посредством сжигания исходного. Таким образом, происходит реакция металла с кислородом, что и приводит к формированию оксида. Например, если сжечь четыре моль натрия, потратим один моль кислорода и получим два моль оксида этого металла. Формула натрия оксида — Na 2 O. Уравнение реакции выглядит так: 4Na + О 2 = 2Na 2 O. Если же добавить к полученному веществу воду, образуется щелочь — NaOH.
Взяв по одному моль оксида и воды, получим два моль основания. Вот уравнение данной реакции: Na 2 O + Н 2 О = 2NaOH. Полученное вещество еще называется едкий натрий. Это связано с его ярко выраженными щелочными свойствами и высокой химической активнотью. Как и сильные кислоты, едкий натрий активно реагирует с солями малоактивных металлов, органическими соединениями и т. д. Во время взаимодействия с солями происходит реакция обмена — образуется новая соль и новое основание. Раствор натрия едкого может легко разрушать ткань, бумагу, кожу, ногти, поэтому он требует соблюдения правил техники безопасности во время работы с ним. Применяется в химической промышленности как катализатор, а также в быту как средство для устранения проблемы засоренных труб.
Реакции с галогенами
Это простые вещества, состоящие из химических элементов, которые относятся к седьмой группе периодической системы. В их список входят фтор, йод, хлор, бром. Натрий способен реагировать со всеми из них, образуя такие соединения, как хлористый/бромистый/йодистый/фтористый натрий. Для проведения реакции нужно взять два моль рассматриваемого металла, добавить к нему один моль фтора. В результате получим фтористый натрий в количестве два моль. Данный процесс можно записать в виде уравнения: Na + F 2 = 2NaF. Фтористий натрий, который мы получили, используют в производстве зубных паст против кариеса, а также моющих средств для разнообразных поверхностей. Подобным образом при добавлении хлора можно получить (кухонную соль), йодистый натрий, который используется в изготовлении металлогалогенных ламп, бромистый натрий, применяемый в качестве лекарственного средства при неврозах, бессоннице, истерии и других расстройствах нервной системы.
С другими простыми веществами
Также возможны реакции натрия с фосфором, сульфуром (серой), карбоном (углеродом). Такого рода химические взаимодействия можно провести только в случае создания специальных условий в виде высокой температуры. Таким образом, происходит реакция присоединения. С ее помощью можно получить такие вещества, как натрия фосфид, натрия сульфид, натрия карбид.
В качестве примера можно привести присоединение атомов данного металла к атомам фосфора. Если взять три моль рассматриваемого металла и один моль второго компонента, затем нагреть их, то получим один моль фосфида натрия. Данную реакцию можно записать в виде следующего уравнения: 3Na + Р = Na 3 P. Кроме того, натрий способен реагировать с азотом, а также водородом. В первом случае образуется нитрид данного металла, во втором — гидрид. В качестве примеров можно привести такие уравнения химических реакций: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + Н2 = 2NaH. Для проведения первого взаимодействия необходим электрический разряд, второго — высокая температура.
Реакции с кислотами
На простых характеристика натрия не заканчивается. Данный металл также вступает в реакцию со всеми кислотами. В результате подобных химических взаимодействий образуется и водород. К примеру, при реакции рассматриваемого металла с соляной кислотой образуется кухонная соль и водород, который испаряется. Выразить данную реакцию можно с помощью уравнения реакции: Na + HCl = NaCl + Н 2 . Подобного рода химическое взаимодействие называется реакцией замещения. С помощью ее проведения можно также получить такие соли, как фосфат, нитрат, нитрит, сульфат, сульфит, карбонат натрия.
Взаимодействие с солями
Натрий реагирует с солями всех металлов, кроме калия и кальция (они обладают большей химической активностью, нежели рассматриваемый элемент). В подобном случае, как и в предыдущем, происходит реакция замещения. Атомы рассматриваемого металла становятся на место атомов более химически слабого металла. Таким образом, смешав два моль натрия и один моль нитрата магния, получим в количестве два моль, а также чистый магний — один моль. Записать уравнение данной реакции можно так: 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg. По такому же принципу можно получить и множество других солей натрия. Также этим способом можно получать металлы из их солей.
Что будет, если добавить к натрию воду
Это, пожалуй, одно из самых распространенных веществ на планете. И с ним рассматриваемый металл также способен вступать в химическое взаимодействие. При этом образуется уже рассмотренный выше едкий натрий, или гидроксид натрия.
Для проведения такой реакции понадобится взять два моль натрия, добавить к нему воду, тоже в количестве два моль, и в результате получим два моль гидроксида и один моль водорода, который выделится в виде газа с резким запахом.
Натрий и его воздействие на организмы
Рассмотрев данный металл с химической точки зрения, перейдем к тому, какая же биологическая характеристика натрия. Он является одним из важных микроэлементов. Прежде всего, он является одной из составляющих животной клетки. Здесь он выполняет важные функции: вместе с калием поддерживает участвует в образовании и распространении между клетками нервного импульса, является необходимым химическим элементом для осмотических процессов (что нужно, например, для функционирования клеток почек). Кроме того, натрий отвечает за водно-солевой баланс клетки. Также без данного химического элемента невозможен транспорт по крови глюкозы, так необходимой для функционирования мозга. Еще этот металл принимает участие в процессе сокращения мыщц.
Данный микроэлемент нужен не только животным — натрий в организме растений также выполняет важные функции: он участвует в процессе фотосинтеза, помогая транспортировать углеводы, а также необходим для прохождения органических и неорганических веществ сквозь мембраны.
Избыток и недостаток натрия
К повышенному содержанию данного химического элемента в организме может привести чрезмерное употребление соли на протяжении длительного времени. Симптомами избытка натрия может являться повышение температуры тела, отечность, повышенная нервная возбудимость, нарушение функционирования почек. В случае появления подобных симптомов нужно убрать из рациона кухонную соль и продукты, в которых много данного металла (список будет приведен ниже), после чего немедленно обратиться к врачу. Пониженное содержание в организме натрия также приводит к неприятным симптомам и нарушениям работы органов. Вымываться данный химический элемент может при длительном приеме мочегонных препаратов или при употреблении в питье только очищенной (дистиллированной) воды, при повышенном потоотделении и обезвоживании организма. Симптомами недостатка натрия являются жажда, сухость кожи и слизистых оболочек, рвота и тошнота, плохой аппетит, нарушение сознания и апатия, тахикардия, прекращение полноценной работы почек.
Продукты, в которых много натрия
Для того чтобы избежать слишком высокого или чересчур низкого содержания в организме рассматриваемого химического элемента, необходимо знать, в какой еде его больше всего. Прежде всего, это уже упомянутая выше кухонная соль. Она на сорок процентов состоит из натрия. Также это может быть морская соль. Кроме того, данный металл содержится в сое и соевом соусе. Большое количество натрия наблюдается в морепродуктах. Это морская капуста, большинство видов рыб, креветки, осьминоги, крабовое мясо, икра, раки и др. Содержание натрия в них связано с тем, что данные организмы обитают в соленой среде с высокой концентрацией солей различных металлов, важных для нормального функционирования организма.
Использование данного металла и некоторых его соединений
Применение натрия в промышленности очень разностороннее. Прежде всего, данное вещество используют в химической отрасли. Здесь оно необходимо для получения таких веществ, как гидроксид рассматриваемого металла, его фторид, сульфаты и нитраты. Кроме того, оно используется в качестве сильного восстановителя — для выделения чистых металлов из их солей. Существует специальный технический натрий, предназначенный для использования в подобных целях. Его свойства зафиксированы в ГОСТе 3273-75. В связи с упомянутыми выше сильными восстановительными свойствами натрий широко используется в металлургии.
Также данный химический элемент находит свое применение в фамацевтической отрасли, где он чаще всего необходим для получения его бромида, который является одним из главных компонентов многих седативных средств и антидепрессантов. Кроме того, натрий может быть использован в изготовлении газоразрядных ламп — такие будут источниками яркого желтого света. Такое химическое соединение, как натрия хлорат (NaClO 3), уничтожает молодые растения, поэтому его используют для удаления таковых с железнодорожных путей для предупреждения зарастания последних. Цианид натрия получил широкое применение в отрасли добывания золота. С его помощью получают данный металл из горных пород.
Как получают натрий
Самым распространенным способом является реакция карбоната рассматриваемого металла с углеродом. Для этого необходимо нагреть два указанных вещества до температуры около тысячи градусов по шкале Цельсия. В результате этого образуются два таких химических соединения, как натрий и чадный газ. При взаимодействии одного моль карбоната натрия с двумя моль карбона получится два моль нужного металла и три моль оксида углерода. Уравнение приведенной реакции можно записать следующим образом: NaCO 3 + 2С = 2Na + 3СО. Подобным образом данный химический элемент можно получить и из других его соединений.
Качественные реакции
Наличие натрий+, как и любых других катионов либо анионов, можно определить путем проведения специальных химических манипуляций. неорганических веществ на ион натрия является сжигание — в случае присутствия его пламя будет окрашено в желтый цвет.
Где можно встретить рассматриваемый химический элемент в природе
Во-первых, как уже было сказано, он является одной из составляющих как животной, так и растительной клетки. Также высокая его концентрация наблюдается в морской воде. Кроме того, натрий входит в состав некоторых минералов. Это, к примеру, сильвинит, его формула — NaCl . KCl, а также карналлит, формула которого KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Первый из них обладает неоднородной структурой с чередованием разноцветных частей, в его окраске могут встречаться оранжевый, розовый, синий, красный. Данный минерал полностью растворим в воде. Карналлит, в зависимости от места образования и примесей, также может иметь различную расцветку. Он может быть красным, желтым, белым, светло-синим, а также прозрачным. Он обладает неярким блеском, лучи света в нем сильно преломляются. Эти два минерала служат сырьем для получения металлов, которые входят в их состав: натрия, калия, магния.
Ученые считают, что металл, который мы рассмотрели в данной статье, является одним из самых распространенных в природе, так как его в земной коре составляет два с половиной процента.
