Անհատական հետազոտական աշխատանք Նատրիում

Նատրիում, քիմիական տարր է, քիմիական բանաձևն է Na։ 3-րդ պարբերության 1-ին խմբի տարր, կարգահամարը՝ 11, ատոմային զանգվածը՝ 22,98977։ s-տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s¹։ K և L թաղանթները լրացված են։

Բնական նատրիումը բաղկացած է միայն ²³Na կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 20-22, 24 և 25 ռադիոակտիվ իզոտոպները (²²Na-ի T_½ = 2,64 տարի)։

Բնության մեջ

Բնության մեջ տարածված տարր է, երկրակեղևում 2,83 %, ըստ զանգվածի յոթերորդն է։ Նատրիումի գլխավոր միներալներն են՝ հալիտը, չիլիական բորակը, տենարդիտը, միրաբիլիտը, որոնք նատրիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրն են։ Ազատ վիճակում բնության մեջ չի հանդիպում, մտնում է 222 միներալների բաղադրության մեջ։

Պարունակվում է գրանիտներում մինչև 2,77 %, բազալտներում՝ 1,94 %։ Հողում և նստվածքային ապարներում՝ կավեր, թերթաքարեր, նատրումի պարունակությունը փոքր է (0,63-0,66 %)։ Լուծվելով հոսող ջրերում՝ կուտակվում է ծովերում և օվկիանոսներում, որտեղ հիմնական մետաղական տարրն է (1,035 %)։ Ծովափնյա, տափաստանային և անապատային լճերում գոլորշիացման հետևանքով անջատվող նատրիումի աղերն առաջացնում են աղային նստվածքներ։ Նատրիումի տարեկան հանույթը մոտ 10⁸ տ է։

Այն կարևոր կենսատարր է, կենդանի նյութում նրա միջին պարունակությունը 0,02 % է։ Մարդու և կենդանիների օրգանիզմում մասնակցում է հանքային փոխանակությանը, օսմոտիկ ճնշման և թթվահիմնային հավասարակշռության պահպանմանը, նյարդային ազդակների հաղորդմանը։ Պարունակվում է հիմնականում արտաբջջային հեղուկներում (մարդու էրիթրոցիտներում՝ մոտ 10 մմոլ/կգ, արյան շիճուկում՝ 143 մմոլ/կգ)։

Նատրիումի քլորիդի՝ մարդու օրական պահանջը 2-10 գ է։ Նատրիումի իոնների կոնցենտրացիան օրգանիզմում կարգավորվում է ալդոստերոն հորմոնով։

Քիմիական հատկություններ

Շատ բուռն փոխազդում է ջրի և թթուների լուծույթների հետ (ստացվում է NaOH և ջրածին)։ 200-400 °C-ում միանում է ջրածնի հետ, առաջացնելով հիդրիդ՝ NaH, որը սպիտակ բյուրեղական խոնավածուծ փոշի է, ուժեղ վերականգնիչ, ջրի առկայությամբ հիդրոլիզվում է։

${\mathsf {2Na+H_{2}\ {\xrightarrow {250-400^{o}C,p}}\ 2NaH}}$

Հալոգենների հետ՝ նատրիումի հալոգենիդներ․ ֆտորի և քլորի հետ միանում է սովորական պայմաններում, բրոմի և յոդի հետ՝ տաքացնելիս։ Ծծմբի հետ առաջացնում է սուլֆիդ, ազոտի հետ (էլեկտրական դանդաղ պարպումների ազդեցությամբ)՝ նիտրիդ (Na₃N), ածխածնի հետ (800-900 °C) նատրիումի կարբիդ (Na₂C₂)։ Նատրիումը լուծվում է հեղուկ ամոնիակում։

${\mathsf {Na+4NH_{3}\ {\xrightarrow {-40^{o}C}}\ Na[NH_{3}]_{4}}}$

Հալված նատրիումի հետ (300-350 °C) NН₃-ն առաջացնում է նատրիումամին՝ NaNH₂, որը ջրում քայքայվող սպիտակ բյուրեղական նյութ է։ Հայտնի են բազմաթիվ նատրիումօրգանական միացություններ, որոնք որպես ալկալիացնող միջոցներ օգտագործվում են օրգանական սինթեզում։ Մետաղների հետ նատրիումը առաջացնում է համաձուլվածքներ և ներմետաղական միացություններ (NaPb), որոնցից շատերը (ամալգամները, կալիումի հետ են) ուժեղ վերականգնիչներ են։

${\mathsf {2Na+Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl}}$

${\mathsf {6Na+N_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{3}N}}$

Նատրիումն ունի քիմիական մեծ ակտիվություն։ Հետևաբար, նատրիումով աշխատելիս պետք է չափազանց զգույշ լինել։ Իր միացությունների մեջ նատրիումը միշտ միավալենտ է։

Նատրումը թթվածնի հետ առաջացնում է օքսիդ Na₂O և գերօքսիդներ Na₂O₂, Na₂O₄։

Եթե փոքր գդալում հալված նատրիումը մտցնենք թթվածին պարունակող անոթի մեջ, ապա այն բոցավառվում է և այրվում պայծառ դեղին բոցով, փոխարկվելով սպիտակ պինդ նյութի՝ սպիտակ «ծխի», որը նստում է անոթի պատերին։ Այս դեպքում առաջանում են նատրիումի միացություններ թթվածնի հետ, այդ թվում (փոքր քանակով) նաև նատրիումի օքսիդը (Na₂O)՝

${\mathsf {4Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{2}O}}$

${\mathsf {2Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ Na_{2}O_{2}}}$

Ռեակցիան ջրի հետ.

Եթե մի փոքրիկ կտոր նատրիում իջեցնենք ջրի մեջ, ապա նա իսկույն դուրս կլողա նրա երեսը, կհալչի, փոխարկվելով փայլուն կաթիլի, ջրի երեսին կշարժվի զանազան ուղղություններով և աստիճանաբար կանհետանա։ Նատրիումի և ջրի հետ փոխազդման ժամանակ ստացվում են կծու նատրոն (NaOH) և ջրածին՝ ${\mathsf {2Na+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow }}$

Եթե ջրի մեջ իջեցրած նատրիումի կտորները մեծ լինեն, ապա պայթյուն տեղի կունենա։

Ռեակցիան թթուների հետ

Ավելի եռանդուն, քան ջրի հետ, նատրիումը ռեակցիայի մեջ է մտնում թթուների հետ։ Եթե կոնցենտրիկ աղաթթու պարունակող բաժակի մեջ գցենք նատրիումի մի փոքրիկ կտոր, ապա կարելի է նկատել բուռն ռեակցիա, որի հետևանքով ստացվոմ են կերակրի աղի բյուրեղներ և ջրածին, իսկ ազոտական թթվի նոսր լուծույթի հետ ազոտը վերականգնվում է ամոնիումի նիտրատի՝{ ${\mathsf {8Na+10HNO_{3}\ {\xrightarrow {\ }}\ 8NaNO_{3}+NH_{4}NO_{3}+3H_{2}O}}$

Ռեակցիան օդի հետ

Օդի մեջ նատրիումը արագ կերպով խամրում է և աստիճանաբար ծածկվում կեղևով, որովհետև ռեակցիայի մեջ է մտնում օդում պարունակվող թթվածնի և ջրային գոլորշիների հետ։ Դրա հետևանքով առաջանում է կծու նատրոն։ Իր հերթին կծու նատրոնի հետ ռեակցիայի մեջ է մտնում օդում պարունակվող ածխաթթու գազը, առաջացնելով սոդա (Na₂CO₃)։ Ուստի նատրիումը ծածկող կեղևը կազմված է կծու նատրոնից և սոդայից։

Շնորհիվ այն բանի, որ նատրիումը օդի մեջ շատ հեշտությամբ փոփոխվում է, այն պահում են նավթ պարունակող անոթի մեջ։

Добавить комментарий Отменить ответ

Введите свой комментарий...

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

E-mail (обязательно) (Адрес никогда не будет опубликован)

Имя (обязательно)

Сайт

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. ( Выход / Изменить )

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. ( Выход / Изменить )

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. ( Выход / Изменить )

Отмена

Connecting to %s

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Похожее

Опубликовано mariam20070707

Добавить комментарий Отменить ответ