Физические и химические свойства натрия

реферат

1. История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречается в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет. Название «натрий» происходит от латинского слова natrium (ср. др.-греч. нЯфспн), которое было заимствовано из среднеегипетского языка (n?r), где оно означало среди прочего: «сода», «едкий натр».

Аббревиатура «Na» и слово natrium были впервые использованы академиком, основателем шведского общества врачей Йенсом Якобсом Берцелиусом (JцnsJakobBerzelius, 1779--1848) для обозначения природных минеральных солей, в состав которых входила сода. Ранее элемент именовался содием (лат. sodium). Название sodium, возможно, восходит к арабскому слову suda, означающему «головная боль», так как сода применялась в то время в качестве лекарства от головной боль.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

2. Распространение в природе

Благодаря чрезвычайной способности к окислению щелочные металлы никогда не встречаются в весомых количествах в свободном состоянии, а исключительно в форме своих соединений. Однако в таком виде натрий и калий принадлежат к наиболее распространенным элементам. Содержание их в земной коре составляет приблизительно 2,6--2,4%. В общем они встречаются примерно одинаково часто, хотя соединения калия менее распространены, чем соединения натрия. Калиевый полевой шпат K[AlSi3О8] и калиевая слюда КА12[А1Si3О10](ОН, F)2 являются составными частями многих распространенных пород, в частности, гранитов. Гранит представляет собой горную породу, которая состоит из минералов ортоклаза, слюды и кварца, содержащихся в нем в виде грубозернистой смеси. Горной породой такого же состава, но другой структуры (сланцевой) является столь же широко распространенный гнейс.

Наиболее распространенными минералами натрия являются олигоклаз (известково-натриевый полевой шпат) и альбит (натриевый полевой шпат) Na[AlSi3O8], образующие аналогичные породы. Хлористый натрий NaCl встречается в виде каменной соли, залегающей во многих местах в виде мощных пластов, которые образовались благодаря высыханию участков морей или колоссальных озер. Иногда каменная соль имеет прослойку солей калия и магния, так называемых «отбросовых солей», как, например, около Стассфурта. В морской воде растворены значительные количества хлористого натрия. Содержание его в воде океана колеблется незначительно и составляет там, так же как в Северном море, приблизительно 2,5%. Воды Балтийского моря, напротив, содержат только 0,6--1,7% хлористого натрия, в то время как в водах Средиземного моря найдено до 3%, а в водах Красного моря даже до 3,5% этой соли. В не имеющих стока внутренних морях содержание этой соли гораздо больше. Так, воды Мертвого моря содержат примерно 20% хлористого натрия наряду с большими количествами других солей. По сравнению с содержанием хлористого натрия содержание в морской воде хлористого калия очень незначительно, оно составляет примерно только 1/40 содержания хлористого натрия. Это объясняется тем, что в противоположность соединениям натрия земная поверхность сильно адсорбирует соединения калия, так что они не достигают моря.

3. Получение натрия

натрий соль гидроксид сода

- электролизом расплавов солей и щелочей:

2NaCl(расплав)= 2Na + Cl2 (6000С, электролит: 40%NaCl + 60%СаС12)

4NaOH(расплав) = 4Na + 2Н2O + O2 (t)

-металлотермическим методом:

3Na2O(т) + 2A1(т) = A12О3 + 6Na (300 °C, вакуум)

-термолизом сложных веществ:

2MeN3 = 2Me + 3N2 (300 °C, Me = Na, K, Rb, Cs)

-восстановлением соды:

Na2CО3 + 2C = 2Na + 3СО (прокаливание, старый метод)

-методом Грейсхейма:

2NaCl+ СаС2 = 2Na + СаС12 + 2С (t)

Делись добром ;)