Натрий ( ) — химический элемент I группы главной подгруппы (по современной классификации — 1-й группы) третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева. Это типичный представитель щелочных металлов. Общая характеристика и строение атома
- Атомный номер: 11
- Атомная масса: 22,989
- Символ: (лат. Natrium) Заряд ядра: +11 Количество электронов: 11 Электронная конфигурация: или
На внешнем энергетическом уровне находится 1 электрон. Это определяет высокую восстановительную способность элемента: натрий легко отдает этот электрон, приобретая устойчивую степень окисления +1. Физические свойства В свободном виде натрий представляет собой мягкое серебристо-белое вещество с характерным металлическим блеском на свежем срезе.
- Агрегатное состояние: Твердое тело (легко режется ножом).
- Плотность: 0,97 г/см³ (легче воды).
- Температура плавления: 97,8°C.
- Температура кипения: 883°C.
- Проводимость: Обладает высокой электро- и теплопроводностью.
Химические свойства Натрий обладает чрезвычайно высокой химической активностью. Из-за быстрого окисления на воздухе его хранят под слоем керосина или в ампулах с инертным газом.
- Взаимодействие с неметаллами: Энергично реагирует с кислородом (образуя преимущественно пероксид натрия ), галогенами, серой и фосфором при нагревании. Взаимодействие с водой: Бурная реакция с выделением водорода и образованием щелочи:
Взаимодействие с кислотами: Реагирует взрывоопасно, вытесняя водород. Окрашивание пламени: Соединения натрия придают бесцветному пламени ярко-желтый цвет.
Нахождение в природе и получение Ввиду высокой активности натрий встречается в природе исключительно в виде соединений.
- Основные минералы: Галит (каменная соль ), тенардит ( ), чилийская селитра ( ). Получение: Основной промышленный способ — электролиз расплава хлорида натрия ( ) с добавлением хлорида кальция для снижения температуры плавления смеси.
Биологическая роль и применение
- Биология: Натрий является важнейшим внеклеточным ионом. Он участвует в поддержании водно-солевого баланса, передаче нервных импульсов и работе мышечной системы.
- Промышленность:
- В металлургии для восстановления тугоплавких металлов (титан, цирконий).
- В качестве теплоносителя в ядерных реакторах (благодаря высокой теплопроводности расплава).
- В производстве газоразрядных ламп (желтое свечение).
- Соединения натрия ( , , ) находят применение практически во всех отраслях химической и пищевой промышленности.
Я могу подготовить для вас сравнительную таблицу свойств натрия и других щелочных металлов или составить уравнения химических реакций с его участием.