A nátrium-nátrium összetétele és moláris tömege. Az atomtömeg kiszámítása A nátrium atomtömege

13.10.2021 asztalosok

Hossz- és távolságátalakító Tömegátalakító Tömeges élelmiszer- és ételtérfogat-átalakító Terület-átalakító Térfogat- és receptegység-átalakító Hőmérséklet-átalakító Nyomás, feszültség, Young-modulus-átalakító Energia- és munkaátalakító Teljesítmény-átalakító Erő-átalakító Időátalakító Lineáris Sebesség-átalakító Termikus hatás- és üzemanyag-hatékonyság-átalakító Laposszög-átalakító számok különböző számrendszerekben Az információ mennyiségének mértékegységeinek konvertálója Árfolyamok Méretek Női Ruházatés lábbelik Férfi ruházat és lábbeli méretei Férfi ruházat és lábbeli méretei Szögsebesség- és forgási frekvenciaváltó Gyorsulás-átalakító Szöggyorsulás-átalakító Sűrűség-átalakító Fajlagos térfogat-átalakító Tehetetlenségi nyomaték-átalakító Erőnyomaték-átalakító Nyomatékváltó Fajlagos égéshő (tömeg szerint) Átalakító a tüzelőanyag energiasűrűsége és fajlagos égéshője (tömeg szerint) térfogat) Hőmérséklet-különbség-átalakító Hőtágulási együttható konverter Hőellenállás-átalakító Hővezetőképesség-átalakító Fajlagos hő-átalakító Energia-expozíció és teljesítmény átalakító hősugárzás Hőáram-sűrűség-átalakító Hőátadási együttható konverter Térfogatáram-átalakító Tömegáram-átalakító Moláris áramlás átalakító Tömegáram-sűrűség-átalakító Moláris-koncentráció-átalakító Megoldás Tömegkoncentráció-átalakító Dinamikus (abszolút) viszkozitás-átalakító Kinematikus viszkozitás-átalakító kinematikus viszkozitás-átalakító hangerő-átalakító Lepor-por-átalakító hangfelszíni térfogat-átmérő Átalakító Mikrofon érzékenység konverter Hangnyomásszint (SPL) konverter Hangnyomásszint átalakító választható referencianyomással Fényerő konverter Fényerősség konverter Fényerő konverter Fényerő-átalakító Számítógépes grafikai felbontás konverter Frekvencia és hullámhossz konverter Teljesítmény dioptriában és gyújtótávolság Teljesítmény dioptriában és lencsenagyítás (×) Elektromos Töltés átalakító Lineáris töltéssűrűség átalakító Felületi töltéssűrűség konverter Térfogatsűrűség konverter Ti töltés átalakító elektromos áram Lineáris áramsűrűség-átalakító Felületi áramsűrűség-átalakító Elektromos térerősség-átalakító Elektrosztatikus potenciál- és feszültség-átalakító Elektromos ellenállás-átalakító Elektromos ellenállás-átalakító Elektromos vezetőképesség-átalakító Elektromos vezetőképesség-átalakító Kapacitás-induktivitás-átalakító, stb. konverter Mágneses fluxus átalakító Mágneses indukciós konverter Sugárzás. Ionizáló sugárzás elnyelt dózisteljesítmény-átalakító radioaktivitás. Radioaktív bomlási átalakító sugárzás. Expozíciós dózis átalakító sugárzás. Elnyelt dózis átalakító decimális előtag átalakító adatátviteli tipográfia és képfeldolgozó egység konvertáló fa térfogategység konverter A kémiai elemek moláris tömegének periódusos rendszerének számítása, D. I. Mengyelejev

Kémiai formula

NaC 2 H 5 O, nátrium-nátrium moláris tömege 68.05027 g/mol

22,98977+12,0107 2+1,00794 5+15,9994

A vegyületben lévő elemek tömegrészei

A moláris tömeg kalkulátor használata

A kémiai képleteket kis- és nagybetűk között kell megadni
Az indexek normál számként vannak megadva
A középvonalon lévő pontot (szorzási jel), amelyet például a kristályos hidrátok képleteiben használnak, egy szabályos pont helyettesíti.
Példa: a konverterben a CuSO₄ 5H2O helyett a CuSO4.5H2O írásmódot használják a bevitel megkönnyítése érdekében.

A kávéfőzés tudománya: nyomás

Moláris tömeg kalkulátor

anyajegy

Minden anyag atomokból és molekulákból áll. A kémiában fontos a reakcióba belépő és az abból eredő anyagok tömegének pontos mérése. Definíció szerint a mól az anyag mennyiségének SI-egysége. Egy mól pontosan 6,02214076×10²³ elemi részecskét tartalmaz. Ez az érték numerikusan egyenlő az Avogadro-állandóval N A, ha mólegységekben-1 fejezzük ki, és Avogadro-számnak nevezzük. Anyag mennyisége (szimbólum n A rendszer ) a szerkezeti elemek számának mértéke. A szerkezeti elem lehet atom, molekula, ion, elektron vagy bármilyen részecske vagy részecskecsoport.

Avogadro-állandó N A = 6,02214076 × 10²3 mol⁻¹. Avogadro száma 6,02214076×10²³.

Más szóval, a mól egy anyagnak az a tömege, amely megegyezik az anyag atomjai és molekuláinak atomtömegeinek összegével, megszorozva az Avogadro-számmal. A mól az SI rendszer hét alapegységének egyike, és a mól jelöli. Mivel az egység neve és szimbóluma megegyezik, meg kell jegyezni, hogy a szimbólum nem ragozott, ellentétben az egység nevével, amely az orosz nyelv szokásos szabályai szerint elutasítható. Egy mól tiszta szén-12 pontosan 12 grammnak felel meg.

Moláris tömeg

A moláris tömeg egy anyag fizikai tulajdonsága, amelyet az adott anyag tömegének és az anyag mólokban mért mennyiségének arányában határoznak meg. Más szóval, ez egy mól anyag tömege. Az SI rendszerben a moláris tömeg mértékegysége kilogramm/mol (kg/mol). A vegyészek azonban hozzászoktak a kényelmesebb g/mol mértékegység használatához.

moláris tömeg = g/mol

Elemek és vegyületek moláris tömege

A vegyületek különböző atomokból álló anyagok, amelyek kémiailag kötődnek egymáshoz. Például a következő anyagok, amelyek bármely háziasszony konyhájában megtalálhatók, kémiai vegyületek:

só (nátrium-klorid) NaCl
cukor (szacharóz) C12H₂2O1₁
ecet (ecetsav oldat) CH3COOH

A kémiai elemek móltömege gramm/molban számszerűen megegyezik az elem atomjainak tömegével, atomtömeg egységekben (vagy daltonokban) kifejezve. A vegyületek moláris tömege megegyezik a vegyületet alkotó elemek moláris tömegének összegével, figyelembe véve a vegyületben lévő atomok számát. Például a víz moláris tömege (H2O) körülbelül 1 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Molekulatömeg

A molekulatömeg (a régi név a molekulatömeg) egy molekula tömege, amelyet a molekulát alkotó egyes atomok tömegének összegeként számítják ki, megszorozva a molekulában lévő atomok számával. A molekulatömeg az dimenzió nélküli fizikai mennyiség, számszerűen egyenlő a moláris tömeggel. Vagyis a molekulatömeg dimenzióban eltér a moláris tömegtől. Bár a molekulatömeg dimenzió nélküli mennyiség, mégis van egy értéke, amelyet atomtömeg-egységnek (amu) vagy daltonnak (Da) neveznek, és megközelítőleg megegyezik egy proton vagy neutron tömegével. Az atomtömeg mértékegysége számszerűen is 1 g/mol.

Moláris tömeg számítás

A moláris tömeg kiszámítása a következőképpen történik:

határozza meg az elemek atomtömegét a periódusos rendszer szerint;
határozza meg az egyes elemek atomjainak számát az összetett képletben;
határozza meg a moláris tömeget a vegyületben lévő elemek atomtömegének és számukkal való összeadásával.

Például számítsuk ki az ecetsav moláris tömegét

A következőkből áll:

két szénatom
négy hidrogénatom
két oxigénatom

szén C = 2 × 12,0107 g/mol = 24,0214 g/mol
hidrogén H = 4 × 1,00794 g/mol = 4,03176 g/mol
oxigén O = 2 × 15,9994 g/mol = 31,9988 g/mol
moláris tömeg = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Számológépünk pontosan ezt teszi. Beleírhatja az ecetsav képletét, és ellenőrizheti, mi történik.

Nehezen tudja lefordítani a mértékegységeket egyik nyelvről a másikra? A kollégák készen állnak a segítségére. Kérdés feladása a TCTerms-benés néhány percen belül választ kap.

mekkora a nátriummolekula tömege, ha lehetséges oldattal)), és megkapta a legjobb választ

Proslav válasza[aktív]
Azt nézem, hogy egy csomó érthetetlen információ kidobott, de semmi az ügyről. Leírom a lényeget.
Adott:
egy molekula nátrium. A nátrium molekulatömege 11 a.u. e.m. (a periódusos rendszerből). A moláris tömeg _numerikusan_ egyenlő a molekulatömeggel, és a nátrium esetében M = 11 g/mol.
Megtalálja:
egy molekula nátrium tömege
Megoldás:
Beszéljük meg. Mi a moláris tömeg? Ez egy (egy) mól anyag tömege. Itt a nátrium moláris tömege 11 g/mol. Mi az a vakond? Ez egy olyan anyag mennyisége, amely Na (Avogadro-szám) molekulákat tartalmaz. Az Avogadro-szám egyenlő: Na = 6,02*10^23, a dimenzió mol^-1.
Így kapjuk
6,02*10^23 molekula (1 mol) nátrium tömege 11 gramm
1 molekula nátrium X grammot nyom
Ki tudod találni az arányokat? Kiderült, hogy X = 11/(6,02*10^23) = 1,827*10^(-23) gramm.
Van egy másik módja is a számolásnak. Ehhez ne feledje, hogy a mól egy anyag azon mennyisége, amely annyi molekulát (vagy atomot) tartalmaz, ahány atom van 12 gramm (pontosan) tiszta szén-12 izotópban. Vagyis tudva, hogy mennyi egy szénatom tömege grammban, mennyi egy mól nátrium (a nátrium moláris tömege 11 g / mol), kiszámíthatja a nátriummolekula tömegét.
Itt van egy apró probléma. A helyzet az, hogy a különböző könyvekben és problémakönyvekben a szénatom különböző tömegei vannak megadva. Úgy látszik, nem tudnak megegyezni velünk, hogy mennyi a súlya. Az egyik forrás szerint - 1,66 * 10 ^ (-24) gramm, egy másik szerint - 1,993 * 10 ^ (-23) gramm. így
nátrium tömege = nátrium molekulatömege * 1/12 * 1,66 * 10^(-24) gramm vagy
nátrium tömege = nátrium molekulatömege * 1/12 * 1,993 * 10^(-23) gramm
Számokban
m = 11 * 1/12 * 1,66 *10^(-24) = 1,522*10^(-24) gramm vagy
m = 11 * 1/12 * 1,993 * 10^(-23) = 1,827 * 10^ (-23) gramm.
A második eredmény teljesen egybeesik a fentivel. Tehát a szénatom tömege továbbra is 1,993*10^(-23). 🙂
Válasz: Egy nátriummolekula tömege 1,827*10^(-23) gramm.
Fú. A kémia hatalom! Taníts, érts, az életben nem biztos, hogy hasznos, de megtanulsz gondolkodni, érvelni és számolni.
Forrás: iskola

Válasz tőle KraniC[guru]
AVOGADRO SZÁM, NA = (6,022045±0,000031)×1023, bármely anyag egy móljában lévő molekulák száma vagy egyszerű anyag egy móljában lévő atomok száma. Az egyik alapvető állandó, amellyel olyan mennyiségeket határozhat meg, mint például egy atom vagy molekula tömege (lásd alább), egy elektron töltése stb.
Mól - az anyag mennyisége, amely annyi szerkezeti elemet tartalmaz, ahány atom van 12 g 12 C-ban, és a szerkezeti elemek általában atomok, molekulák, ionok stb. Egy anyag 1 mol tömege grammban kifejezve, számszerűen egyenlő a mol-jával. tömeg. Így 1 mol nátrium tömege 22,9898 g, és 6,02 × 1023 atomot tartalmaz;

Válasz tőle H J[aktív]
N˜ATRIUM (lat. Natrium, arab natrun, görög nitron – természetes szóda), Na (értsd: "nátrium"), egy kémiai elem, 11-es rendszámmal, atomtömege 22,98977. Egy stabil izotóp, a 23Na, megtalálható a természetben. Az alkálifémek számához tartozik. Az elemek periódusos rendszerében a harmadik periódusban található az IA csoportban. A külső elektronréteg konfigurációja 3 s1. Az oxidációs állapot +1 (I. vegyérték).
Atomsugár 0,192 nm, Na + ion sugara 0,116 nm (6-os koordinációs szám). A szekvenciális ionizációs energiák 5,139 és 47,304 eV. Pauling elektronegativitás 1,00.
Tehát a Na molekulatömege 22,98977 vagy 23

Válasz tőle ERDETREU[guru]
Baromságot írt.
Relatív molek. a nátrium tömege 23, ritkábban 22 (különböző izotópok). Vagy például 23 g/mol moláris tömeg.
23 / (6,022045 * 10 ^ 23) \u003d hozzávetőlegesen 4 * 10 ^ (-23) gramm OB, azaz 10-zel a mínusz 23 grammos hatványhoz, vagy 10-zel mínusz 5-ös attogramm hatványhoz, azaz kb. 0,04 zeptogram .

(Nátrium, Na) - 11-es rendszámú kémiai elem, és a megfelelő egyszerű anyag - lúgos ezüst-fehér lágyfém, kémiailag nagyon aktív, gyorsan oxidálódik a levegőben.
Sűrűség 0,968, olvadék t 97,83 ° C, t kip 882,9 ° C, együttható. op. Mohs szerint 0,5. A nátrium nagyon gyakori litofil elem (a kémiai elemek között a hatodik), Clark tömege 2,64. Több mint 220 különböző osztályba tartozó nátrium ásvány ismeretes (földpát, plagioklász, halit, salétrom, tenardit, mirabilit). A nátrium mennyisége (tömeg%-ban) köves meteoritokban 7x10 -1, ultrabázikus kőzetekben 5,7 x 10 -1, bázikusban - 1,94, közepesen - 3,0, savasban - 2,77, agyagban - 0,96, homokkőben - 0,33, karbonátos kőzetekben - 0,04, óceánvízben - 1,03534. A nátriumot redukálószerként, hűtőfolyadékként stb. A nátriumsókat széles körben használják a gazdaság különböző ágazataiban.
Sztori
A nátriumot először Humphry Davy angol kémikus nyerte 1807-ben szilárd NaOH elektrolízisével.
Elterjedés a természetben
A nátrium a leggyakoribb elemek közé tartozik. A földkéreg tömegének 2,64%-át teszi ki. Magas kémiai aktivitása miatt csak különféle vegyületek formájában fordul elő. Némelyikük, mint a nátrium-klorid, nátrium-szulfát, erős lerakódásokat képez.
A nátrium-klorid NaCl (kősó vagy halit) legnagyobb lelőhelyei az Urálban találhatók, Szolikamsk és Sol-Iletsk térségében, a Donbassban és más helyeken. Jelentős mennyiségű nátrium-kloridot bányásznak házi sóként a nyugat-kazahsztáni Elton és Baskunchak sóstavakból. Hatalmas nátrium-szulfát Na 2 SO 4 · 10H 2 O (mirabilit) készletek halmozódtak fel a Kaszpi-tenger keleti részén található Kara-Bogaz-Gol-öbölben.
Fizikai tulajdonságok
Szabad állapotában a nátrium ezüstfehér, könnyű és puha fém. Sűrűség - 0,968 g / cm3. Olvadáspont - 97,83 °C.
fémes nátrium.

Kémiai tulajdonságok
A nátrium Mengyelejev periodikus rendszerének első csoportjának fő alcsoportjába tartozik. Atomjainak a külső elektronrétegen egy elektronja van, amelyet könnyen elveszítenek és egyetlen pozitív töltéssel ionokká alakítanak. Ezért vegyületeiben a nátrium csak pozitívan egyértékű.
A nátrium nagyon aktív fém. Könnyen elveszíti vegyértékelektronjait, nagyon erős redukálószer. A feszültségek elektrokémiai sorozatában a hidrogéntől balra a második helyen áll.
Száraz levegőben a nátrium erőteljesen reagál a légköri oxigénnel és peroxiddá alakul:

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

Ezért kerozin vagy ásványolaj réteg alatt tárolják. A nátrium nagyon heves reakcióba lép a halogénekkel, és halogénezett savak sóit képezi: NaCl, NaBr stb. Folyékony brómmal még robbanással is kombinálható. Kénnel, némi melegítéssel szulfidokat képez: Na 2 S. Vízzel nagyon hevesen reagál, akár robbanással is. Savakkal még hevesebben reagál (robbanással is). Nedves levegőben a fém könnyen hidroxiddá alakul:

2Na + 2H 2O \u003d 2NaOH + H 2?

Az utóbbi pedig a levegőben lévő szén-dioxiddal kölcsönhatásba lépve karbonáttá alakul:

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

Magas hőmérsékleten a nátrium redukálhatja az alumínium, szilícium stb. oxidjait. szabad elemekhez:

Al 2 O 3 + 6Na \u003d 2Al + 3Na 2 O

Nyugta
A nátriumot szabad állapotban olvadt kloridok vagy hidroxidok elektrolízisével nyerik. Az olvadt maró lúgok elektrolízise során a pozitív töltésű fémionok egy negatív töltésű katódhoz vonzódnak, egy-egy elektronhoz kötődnek (regenerálódnak) és szabad fématomokká alakulnak, a negatív töltésű hidroxil-ionok pedig egy pozitív töltésű anódhoz vonzódnak, adjunk neki egy-egy elektront, és elektro-semleges OH-csoportokká alakulnak, amelyek lebomlanak, és az anódon víz és oxigén keletkezik. A fémes nátrium NaOH elektrolízissel történő előállítása a következő egyenletekkel ábrázolható:
NaOH? ? – Katód anód + 4Na + + 4e = 4Na ° 4OH - – 4e = 4OH ° 4OH ° = 2H 2 O + O 2 ?
Alkalmazás
A fémes nátriumot számos szerves anyag szintézisében, bizonyos ötvözetek előállítására használják, valamint a kohászatban számos fém előállítására ezek vegyületeiből, például a titánból reakció útján.

TiCl4 + 4Na = Ti + 4NaCl

Nátriumsók
A nátrium minden savval sókat képez. A nátriumsók túlnyomó többsége jól oldódik vízben. A legfontosabbak közülük:

Nátrium-klorid NaCl, vagy konyhasó
Nátrium-karbonát Na 2 CO 3, vagy szóda
Nátrium-hidrogén-karbonát NaHCO 3, vagy szódabikarbóna
Nátrium-szulfát Na2SO4

Az iskolai kémiaórákon a legérdekesebb téma az aktív fémek tulajdonságai volt. Nemcsak elméleti anyagot kaptunk, hanem érdekes kísérleteket is bemutattunk. Valószínűleg mindenki emlékszik arra, hogyan dobott a tanár egy kis fémdarabot a vízbe, és az átsuhant a folyadék felszínén, és meggyulladt. Ebben a cikkben meg fogjuk érteni, hogyan megy végbe a nátrium és a víz reakciója, miért robban fel a fém.

A nátrium-fém egy ezüstös anyag, sűrűsége hasonló a szappanhoz vagy a paraffinhoz. A nátriumot jó hő- és elektromos vezetőképesség jellemzi. Ezért használják az iparban, különösen akkumulátorok gyártására.

A nátrium nagyon reaktív. A reakciók gyakran nagy mennyiségű hő felszabadulásával mennek végbe. Néha gyulladás vagy robbanás kíséri. Az aktív fémekkel való munkavégzés jó információs képzettséget és tapasztalatot igényel. A nátriumot csak jól zárható edényekben, olajréteg alatt lehet tárolni, mivel a fém levegőn gyorsan oxidálódik.

A nátrium legnépszerűbb reakciója a vízzel való kölcsönhatása. A nátrium és víz reakciója során lúg és hidrogén képződik:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

A hidrogént a levegő oxigénje oxidálja és felrobban, amit az iskolai kísérlet során megfigyeltünk.

Csehországi tudósok reakcióvizsgálatai

A nátrium és a víz reakciója nagyon egyszerűen érthető: az anyagok kölcsönhatása H2-gáz képződéséhez vezet, amely viszont a levegőben lévő O2-vel oxidálódik, és meggyullad. Minden egyszerűnek tűnik. De Pavel Jungvirt professzor, a Cseh Tudományos Akadémia nem így gondolta.

A helyzet az, hogy a reakció során nemcsak hidrogén képződik, hanem vízgőz is, mivel nagy mennyiségű energia szabadul fel, a víz felmelegszik és elpárolog. Mivel a nátriumnak alacsony a sűrűsége, a gőzpárnának fel kell nyomnia, elszigetelve a víztől. A reakciónak el kellene halnia, de nem.

Jungwirth úgy döntött, hogy részletesen tanulmányozza ezt a folyamatot, és nagy sebességű kamerával filmre vette a kísérletet. A folyamatot 10 000 képkocka/másodperc sebességgel vették fel, és 400-szoros lassítással nézték meg. A tudósok észrevették, hogy a fém a folyadékba kerülve tüskék formájában folyamatokat kezd kibocsátani. Ennek magyarázata a következő:

Az alkálifémek a vízbe kerülve elektrondonorként kezdenek működni, és negatív töltésű részecskéket bocsátanak ki.
Egy fémdarab pozitív töltést kap.
A pozitív töltésű protonok taszítani kezdik egymást, fém kinövéseket képezve.
A tüskefolyamatok áthatolnak a gőzpárnán, a reaktánsok érintkezési felülete megnő, a reakció felerősödik.

Hogyan végezzünk kísérletet

A víz és a nátrium reakciója során a hidrogén mellett lúg is képződik. Ennek ellenőrzésére bármilyen indikátort használhat: lakmusz, fenolftalein vagy metilnarancs. A fenolftaleinnel lesz a legkönnyebb dolgozni, mivel semleges környezetben színtelen, és a reakció könnyebben megfigyelhető.

A kísérlet elvégzéséhez szüksége lesz:

Öntsön desztillált vizet a kristályosítóba úgy, hogy az az edény térfogatának több mint felét elfoglalja.
Adjon hozzá néhány csepp indikátort a folyadékhoz.
Vágjon le egy darab nátriumot, akkora, mint egy fél borsó. Ehhez használjon szikét vagy vékony kést. Az oxidáció elkerülése érdekében a fémet egy edényben kell vágni, nem hibáztatni az olajból a nátriumot.
Csipesszel távolítsunk el egy darab nátriumot az üvegből, és itassuk át szűrőpapírral, hogy eltávolítsuk az olajat.
Dobja a nátriumot a vízbe, és biztonságos távolságból figyelje meg a folyamatot.

A kísérletben használt összes műszernek tisztának és száraznak kell lennie.

Látni fogja, hogy a nátrium nem süllyed a vízbe, hanem a felszínen marad, ami az anyagok sűrűségével magyarázható. A nátrium reakcióba lép a vízzel, és hőt szabadít fel. Ettől a fém megolvad és cseppecskévé válik. Ez a csepp aktívan mozogni kezd a vízben, és jellegzetes sziszegést bocsát ki. Ha a nátriumdarab nem lenne túl kicsi, akkor sárga lánggal meggyulladna. Ha a darab túl nagy, robbanás következhet be.

A víz színe is megváltozik. Ennek oka a lúg vízbe jutása és a benne oldott indikátor elszíneződése. A fenolftalein rózsaszín, lakmuszkék és metilnarancssárga színű lesz.

ez veszélyes

A nátrium és a víz kölcsönhatása nagyon veszélyes. A kísérlet során súlyos sérüléseket szenvedhet. A reakció során keletkező hidroxid, peroxid és nátrium-oxid korrodálhatja a bőrt. A lúg kifröccsenése a szembe kerülve súlyos égési sérüléseket és akár vakságot is okozhat.

A "nátrium" név a latin szóból származik nátrium(vö. másik görög νίτρον), amelyet a közép-egyiptomi nyelvből vettek át ( nṯr), ahol ez többek között a következőket jelentette: "szóda", "nátronlúg".

A "Na" rövidítés és a szó nátrium először az akadémikus, a Svéd Orvosok Társaságának alapítója, Jöns Jakob Berzelius (1779-1848) használta a természetes ásványi sókra, köztük a szódára. Korábban (és még mindig angolul, franciául és számos más nyelven) az elemet úgy hívták nátrium(lat. nátrium) a név nátrium esetleg az arab szóból származik suda, azaz „fejfájás”, hiszen a szódát akkoriban fejfájás elleni gyógymódként használták.

A nátriumot először Humphry Davy angol kémikus szerezte meg, aki 1807. november 19-én számolt be róla. Baker előadása(az előadás kéziratában Davy jelezte, hogy a káliumot 1807. október 6-án, a nátriumot pedig néhány nappal a kálium után fedezte fel), nátrium-hidroxid olvadék elektrolízisével.

A természetben lenni

N a 2 C O 3 + 2 C → 1000 o C 2 N a + 3 C O. (\displaystyle (\mathsf (Na_(2)CO_(3)+2C\ (\xrightarrow (1000^(o)C))\ 2Na+3CO.)))

A szén helyett kalcium-karbid, alumínium, szilícium, ferroszilícium, alumínium-szilícium használható.

Az elektromos energiaipar megjelenésével a nátrium előállításának egy másik módja praktikusabbá vált - a nátronlúg vagy nátrium-klorid olvadék elektrolízise. Jelenleg az elektrolízis a fő módszer a nátrium előállítására.

A nátriumot cirkónium termikus módszerrel vagy nátrium-azid hőbontásával is előállíthatjuk.

Fizikai tulajdonságok

A nátrium ezüstfehér fém, vékony rétegben lila árnyalatú, műanyag, még puha (késsel könnyen vágható), frissen vágott nátrium csillog. A nátrium elektromos vezetőképességének és hővezető képességének értékei meglehetősen magasak, sűrűsége 0,96842 g / cm³ (19,7 ° C-on), olvadáspontja 97,86 ° C, forráspontja 883,15 ° C.

Nyomás alatt átlátszóvá és vörössé válik, akár egy rubin.

Nál nél szobahőmérséklet a nátrium köbrendszerben, tércsoportban alkot kristályokat én m 3m, cella paraméterei a= 0,42820 nm, Z = 2 .

-268 °C (5 K) hőmérsékleten a nátrium átmegy a hatszögletű fázisba, a tércsoportba. P 6 3 /mmc, cella paraméterei a= 0,3767 nm, c= 0,6154 nm, Z = 2 .

Kémiai tulajdonságok

Az alkálifém könnyen oxidálódik a levegőben nátrium-oxiddá. A légköri oxigén elleni védelem érdekében a fémes nátriumot kerozinréteg alatt tárolják.

4 N a + O 2 → 2 N a 2 O (\displaystyle (\mathsf (4Na+O_(2)\ (\xrightarrow (\ ))\ 2Na_(2)O)))

Levegőben vagy oxigénben égéskor nátrium-peroxid képződik:

2 N a + O 2 → N a 2 O 2 (\displaystyle (\mathsf (2Na+O_(2)\ (\xjobbra nyíl (\ ))\ Na_(2)O_(2))))

A nátrium nagyon hevesen reagál a vízzel, a vízbe helyezett nátriumdarab lebeg, a felszabaduló hő hatására megolvad, fehér golyóvá alakul, amely gyorsan különböző irányokba mozog a víz felszínén, a reakció hidrogén felszabadulásával megy végbe, ami meggyulladhat. Reakció egyenlet:

2 N a + 2 H 2 O → 2 N a O H + H 2 (\displaystyle (\mathsf (2Na+2H_(2)O\ (\xjobbra nyíl (\ ))\ 2NaOH+H_(2)\felfelé )))

Mint minden alkálifém, a nátrium is erős redukálószer, és erőteljes kölcsönhatásba lép számos nemfémmel (kivéve a nitrogént, jódot, szenet, nemesgázokat):

2 N a + C l 2 → 2 N a C l (\textstyle (\mathsf (2Na+Cl_(2)\ (\xjobbra nyíl (\ ))\ 2NaCl))) 2 N a + H 2 → 250 − 400 o C, p 2 N a H (\displaystyle (\mathsf (2Na+H_(2))\ (\xjobbra nyíl (250-400^(o)C,p))\ 2NaH )))

A nátriumot nagynyomású és kisnyomású kisülőlámpákban (HLD és HLD) is használják. Az NLVD típusú DNaT (Arc Sodium Tubular) lámpákat nagyon széles körben használják közvilágításban. Élénk sárga fényt bocsátanak ki. A HPS lámpák élettartama 12-24 ezer óra. Ezért a DNaT típusú gázkisüléses lámpák nélkülözhetetlenek városi, építészeti és ipari világításhoz. Vannak még DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) és DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury) lámpák.

A fémnátriumot szerves anyagok kvalitatív elemzésére használják. A nátrium és a vizsgált anyag ötvözetét etanollal semlegesítjük, néhány milliliter desztillált vizet adunk hozzá és 3 részre osztjuk, J. Lassen (1843) mintája a nitrogén, kén és halogének meghatározását célozza (Beilstein teszt) .

A nátrium-klorid (konyhasó) a legrégebben használt ízesítő és tartósítószer.

A nátrium-azidot (NaN 3) nitridálószerként használják a kohászatban és a kohászatban.

MEGHATÁROZÁS

Nátrium a periódusos rendszer tizenegyedik eleme. Megnevezés - Na a latin „natrium” szóból. A harmadik periódusban található, IA csoport. Fémekre utal. A nukleáris töltés 11.

A nátrium az egyik legelterjedtebb elem a Földön. Megtalálták a szoláris légkörben és a csillagközi térben. A legfontosabb nátrium-ásványok: NaCl (halit), Na 2 SO 4 × 10H 2) (mirabelit), Na 3 AlF 6 (kriolit), Na 2 B 4 O 7 × 10H 2) (bórax) stb. nátriumsók hidroszférában (kb. 1,5×10 16 t).

A nátriumvegyületek ez utóbbi esetben főleg NaCl formájában jutnak be a növényi és állati szervezetekbe. Az emberi vérben a Na + ionok 0,32%, a csontokban - 0,6%, az izomszövetben - 0,6-1,5%.

Egyszerű anyag formájában a nátrium ezüstfehér fém (1. ábra). Olyan puha, hogy késsel könnyen vágható. A levegőben való könnyű oxidálhatóság miatt a nátrium kerozinréteg alatt tárolódik.

Rizs. 1. Nátrium. Kinézet.

A nátrium atom- és molekulatömege

MEGHATÁROZÁS

Egy anyag relatív molekulatömege (M r) egy szám, amely megmutatja, hogy egy adott molekula tömege hányszor nagyobb, mint egy szénatom tömegének 1/12-e, és egy elem relatív atomtömege(A r) - egy kémiai elem átlagos atomtömege hányszor nagyobb, mint a szénatom tömegének 1/12-e.

Mivel a nátrium szabad állapotban monoatomos Na-molekulák formájában létezik, atom- és molekulatömegének értéke megegyezik. Ezek egyenlőek: 22,9898.

A nátrium izotópjai

Húsz nátrium-izotóp ismert 18-37 tömegszámmal, amelyek közül a 23 Na a legstabilabb, felezési ideje kevesebb, mint egy perc.

nátriumionok

A nátriumatom külső energiaszintjén egy elektron van, ez a vegyérték:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1.

Kémiai kölcsönhatás következtében a nátrium feladja egyetlen vegyértékelektronját, azaz. donora, és pozitív töltésű ionná alakul:

Na 0 -1e → Na + .

A nátrium molekulája és atomja

A nátrium szabad állapotban monoatomos Na-molekulák formájában létezik. Íme néhány tulajdonság, amely a nátriumatomot és -molekulát jellemzi:

Nátriumötvözetek

A nátrium legfontosabb felhasználási területei az atomenergia, a kohászat és a szerves szintézis ipar. Az atomenergetika területén a nátriumot és káliumötvözetét folyékony fémhűtő folyadékként használják. A nátrium és kálium ötvözete, amely 77,2 tömeg% kadiumot tartalmaz, széles hőmérséklet-tartományban folyékony halmazállapotú, magas hőátbocsátási tényezővel rendelkezik, és nem lép kölcsönhatásba a legtöbb szerkezeti anyaggal sem normál, sem megemelt hőmérsékleten.

A nátriumot adalékanyagként használják az ólomötvözetek keményítésére.

A higannyal a nátrium kemény ötvözetet képez - nátrium-amalgámot, amelyet néha enyhébb redukálószerként használnak a tiszta fém helyett.

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

Gyakorlat

Írja fel azokat a reakcióegyenleteket, amelyek segítségével végrehajthatja a következő transzformációkat:

Na 2 O → NaCl → NaOH → Na.

Válasz

Ugyanazon fém kloridjának nátrium-oxidból történő előállításához fel kell oldani savban:

Na 2 O + 2HCl → 2NaCl + H 2 O.

A nátrium-hidroxidot ugyanannak a fémnek a kloridjából fel kell oldani vízben, de nem szabad elfelejteni, hogy a hidrolízis ebben az esetben nem megy végbe:

NaCl + H 2 O → NaOH + HCl.

A megfelelő hidroxidból nátrium kinyerése lehetséges, ha a lúgot elektrolízisnek vetik alá:

NaOH ↔ Na + + Cl - ;

K(-): Na + + e → Na 0:

A (+): 4OH - - 4e → 2H 2O + O 2.

Nátrium(Nátrium), Na, a Mengyelejev-féle periodikus rendszer I. csoportjába tartozó kémiai elem: 11-es rendszám, 22,9898 atomtömeg; ezüstfehér puha fém, amely a levegőben gyorsan oxidálódik a felületről. A természetes elem egy stabil 23 Na izotópból áll.

Történeti hivatkozás. A természetes nátriumvegyületek - konyhasó NaCl, szóda Na 2 CO 3 - ősidők óta ismertek. A "nátrium" név az arab natrun, görög szóból származik. nitron, eredetileg természetes szóda. A kémikusok már a 18. században sok más nátriumvegyületet is ismertek. Magát a fémet azonban csak 1807-ben szerezte meg G. Davy nátrium-hidroxid elektrolízisével. Az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban és Franciaországban az elemet nátriumnak hívják (a spanyol szóda szóból), Olaszországban pedig nátriumot.

A nátrium eloszlása a természetben. A nátrium a földkéreg felső részének tipikus eleme. Átlagos tartalma a litoszférában 2,5 tömeg%, a savas magmás kőzetekben (gránit és mások) 2,77, a bázikusban (bazaltok és mások) 1,94, az ultrabázikusban (köpenykőzetek) 0,57. A Na + és a Ca 2+ izomorfizmusa miatt ionos sugaraik közelsége miatt magmás kőzetekben nátrium-kalciumföldpátok (plagioklászok) keletkeznek. A bioszférában a nátrium éles differenciálódása tapasztalható: az üledékes kőzetekben átlagosan nátriumszegény (agyagban és palában 0,66%), a legtöbb talajban kevés (átlagosan 0,63%). A nátrium-ásványok összlétszáma 222. A Na a kontinenseken enyhén visszamarad, és folyók juttatják a tengerekbe és óceánokba, ahol átlagos tartalma 1,035% (a Na a tengervíz fő fémes eleme). A parti-tengeri lagúnákban, valamint a sztyeppék és sivatagok kontinentális tavaiban a párolgás nátriumsókat csap ki, amelyek sótartalmú kőzetrétegeket képeznek. A fő ásványi anyagok, amelyek a nátrium és vegyületeinek forrásai a halit (kősó) NaCl, chilei salétrom NaNO 3, thenardit Na 2 SO 4, mirabilit Na 2 SO 4 10H 2 O, trona NaH (CO 3) 2 2H 2 O A Na fontos bioelem, az élő anyag átlagosan 0,02% Na-t tartalmaz; állatokban több van, mint növényekben.

A nátrium fizikai tulajdonságai. Közönséges hőmérsékleten a nátrium köbös rácsban kristályosodik, a = 4,28 Å. Atomsugár 1,86Å, ionsugár Na + 0,92Å. Sűrűség 0,968 g/cm3 (19,7 °C), tpl 97,83 °C, fp. 882,9 °C; fajlagos hőkapacitás (20 °C) 1,23 10 3 j/(kg K) vagy 0,295 cal/(g deg); hővezetési együttható 1,32 10 2 W/(m K) vagy 0,317 cal/(cm sec deg); a lineáris tágulás hőmérsékleti együtthatója (20 °C) 7,1 10 -5 ; különleges elektromos ellenállás(0 °C) 4,3 10 -8 ohm m (4,3 10 -6 ohm cm). A nátrium paramágneses, fajlagos mágneses szuszceptibilitása +9,2·10 -6 ; nagyon műanyag és puha (késsel könnyen vágható).

A nátrium kémiai tulajdonságai. A nátrium normál elektródpotenciálja -2,74 V; elektródpotenciál az olvadékban -2,4 V. A nátriumgőz jellegzetes élénksárga színt ad a lángnak. Az atom külső elektronjainak konfigurációja 3s 1 ; az összes ismert vegyületben a nátrium egyértékű. Kémiai aktivitása nagyon magas. Az oxigénnel való közvetlen kölcsönhatás során a körülményektől függően Na 2 O oxid vagy Na 2 O 2 peroxid képződik - színtelen kristályos anyagok. Vízzel a nátrium NaOH-hidroxidot és H 2 -t képez; a reakciót robbanás kísérheti. Az ásványi savak a megfelelő vízoldható sókat képezik a nátriummal, de a 98-100%-os kénsavhoz képest a nátrium viszonylag inert.

A nátrium reakciója hidrogénnel 200 °C-on kezdődik, és NaH-hidrid, színtelen, higroszkópos kristályos anyag képződéséhez vezet. A nátrium már közönséges hőmérsékleten közvetlenül kölcsönhatásba lép a fluorral és a klórral, a brómmal - csak melegítés közben; nincs közvetlen kölcsönhatás a jóddal. Hevesen reagál a kénnel, nátrium-szulfidot képezve, a nátriumgőz és a nitrogén kölcsönhatása csendes elektromos kisülés közben Na 3 N-nitrid képződéséhez vezet, és szénnel 800-900 ° C-on - Na képződéséhez. 2 C 2 keményfém.

A nátrium feloldódik folyékony ammóniában (34,6 g/100 g NH 3 0 °C-on), és ammóniakomplexeket képez. Ha gáznemű ammóniát engedünk át 300-350 °C-on megolvadt nátriumon, nátrium-amin NaNH 2 képződik - színtelen kristályos anyag, amelyet a víz könnyen lebont. Ismert nagy szám szerves nátriumvegyületek, amelyek kémiai tulajdonságok nagyon hasonlóak a szerves lítiumvegyületekhez, de reakcióképességükben felülmúlják azokat. A szerves nátriumvegyületeket a szerves szintézisben alkilezőszerként használják.

A nátrium számos, gyakorlatilag fontos ötvözet alkotóeleme. A Na-K ötvözetek, amelyek 40-90% K-t (tömegszázalékban) tartalmaznak körülbelül 25 ° C hőmérsékleten, ezüstös-fehér folyadékok, amelyek magas kémiai aktivitással rendelkeznek, és levegőn gyúlékonyak. A folyékony Na-K ötvözetek elektromos és hővezető képessége alacsonyabb, mint a Na és K megfelelő értékei. A nátrium-amalgámok könnyen előállíthatók fémnátrium higanyba juttatásával; 2,5 tömeg% feletti Na normál hőmérsékleten már szilárd anyag.

Nátrium beszerzése. A nátrium előállításának fő ipari módszere a nátrium-klorid olvadék NaCl elektrolízise, amely KCl, NaF, CaCl 2 és más adalékokat tartalmaz, amelyek a só olvadáspontját 575-585 °C-ra csökkentik. A tiszta NaCl elektrolízise nagy nátriumveszteséghez vezetne a párolgás következtében, mivel a NaCl olvadáspontja (801 °C) és a Na forráspontja (882,9 °C) nagyon közel van egymáshoz. Az elektrolízist membrános elektrolizátorokban végzik, a katódok vasból vagy rézből, az anódok grafitból készülnek. A nátriummal egyidejűleg klór is keletkezik. A nátrium előállításának régi módja az olvadt nátrium-hidroxid NaOH elektrolízise, amely sokkal drágább, mint a NaCl, de alacsonyabb hőmérsékleten (320-330 °C) elektrolitikusan lebomlik.

A nátrium alkalmazása. A nátriumot és ötvözeteit széles körben használják hűtőfolyadékként olyan folyamatokhoz, amelyek egyenletes melegítést igényelnek 450-650 ° C tartományban - repülőgépek hajtóművei szelepeiben és különösen atomenergiában. erőművek. Utóbbi esetben a Na-K ötvözetek folyékony-fém hűtőközegként szolgálnak (mindkét elem termikus neutronabszorpciós keresztmetszete alacsony, Na 0,49 barn esetén), ezek az ötvözetek magas forráspontjukkal és hőátadási együtthatójukkal tűnnek ki, és nem lépnek kölcsönhatásba a szerkezeti elemekkel. erőművekben magas hőmérsékleten kifejlesztett anyagok.nukleáris reaktorok. A NaPb-vegyületet (10 tömeg% Na) a leghatékonyabb kopogásgátló szer, a tetraetil-ólom előállítására használják. Egy ólom alapú ötvözetben (0,73% Ca, 0,58% Na és 0,04% Li), amelyet a vasúti kocsik tengelycsapágyainak gyártásához használnak, a nátrium keményítő adalék. A kohászatban a nátrium aktív redukálószerként szolgál bizonyos ritka fémek (Ti, Zr, Ta) metalloterm módszerekkel történő előállításánál; szerves szintézisben - redukciós, kondenzációs, polimerizációs és mások reakcióiban.

A nátrium magas kémiai aktivitása miatt kezelése óvatosságot igényel. Különösen veszélyes a nátriumvízzel való érintkezés, ami tüzet és robbanást okozhat. A szemet védőszemüveggel, a kezét vastag gumikesztyűvel kell védeni; A nátrium nedves bőrrel vagy ruházattal való érintkezése súlyos égési sérüléseket okozhat.

nátrium a szervezetben. A nátrium az állatok és az emberek ásványi anyagcseréjének egyik fő eleme. Főleg extracelluláris folyadékokban található (az emberi eritrocitákban körülbelül 10 mmol / kg, a vérszérumban 143 mmol / kg); részt vesz az ozmotikus nyomás és a sav-bázis egyensúly fenntartásában, az idegimpulzusok vezetésében. Az emberi nátrium-klorid napi szükséglete 2 és 10 g között van, és az izzadsággal együtt elveszített só mennyiségétől függ. A nátriumionok koncentrációját a szervezetben elsősorban a mellékvesekéreg hormonja - az aldoszteron - szabályozza. A növényi szövetek nátriumtartalma viszonylag magas (kb. 0,01% nedves tömeg). A halofitákban (erősen szikes talajon termő fajok) a nátrium nagy ozmotikus nyomást hoz létre a sejtnedvben, és ezáltal elősegíti a víz kivonását a talajból.

A gyógyászatban nátrium-szulfát, NaCl-klorid (vérveszteség, folyadékvesztés, hányás stb.), Na 2 B 4 O 7 10H 2 O borát (fertőtlenítőszerként), NaHCO 3 -hidrogén-karbonát (köptetőként, valamint lemosásra) és öblítés rhinitissel, gégegyulladással és másokkal), Na 2 S 2 O 3 tioszulfát 3 5H 2 O (gyulladáscsökkentő, deszenzitizáló és antitoxikus szer) és Na 3 C 6 H 5 O 7 citrát 5½H 2 O (gyógyszer a következő csoportból) véralvadásgátlók).

A mesterségesen előállított radioaktív 22 Na (felezési idő T ½ = 2,64 g) és 24 Na (T ½ = 15 óra) radioaktív izotópokat használnak a keringési rendszer egyes részein a véráramlás sebességének meghatározására szív- és érrendszeri és tüdőbetegségekben, az endarteritis eltüntetésében. és mások. A nátriumsók radioaktív oldatait (például 24 NaCl) is használják az érpermeabilitás meghatározására, a szervezet összes kicserélhető nátriumtartalmának, a víz-só anyagcserének, a bélből történő felszívódásnak, az idegi aktivitási folyamatoknak és más kísérleteknek a vizsgálatára. tanulmányok.