Словарь научных терминов
Натрий

НАТРИЙ (от араб. натрун, греч. nitron - природная сода; лат. Natrium) Na, хим. элемент I гр. периодич. системы, ат. н. 11, ат.м. 22,98977; относится к щелочным металлам. В природе один стабильный изотоп 23Na. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,90.10-25 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 3s1; степень окисления +1; энергии ионизации Na0http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/3/9/8839.jpeg Na+ http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/0/8840.jpegNa2+ 5,13915 и 47,304 эВ; сродство к электрону 0,34 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,0; ат. радиус 0,192 нм, ионный радиус 0,116 нм (координац. число 6), 0,153 нм (12).

Содержание Н. в земной коре 2,64% по массе. В гидросфере Н. содержится в виде растворимых солей в кол-ве ок. 2,9% (при общей концентрации солей в морской воде 3,5-3,7%); содержание Н. в морской воде 1,5.1016 т. Наличие Н. установлено в атмосфере Солнца и межзвездном пространстве. В природе Н. находится только в виде солей. Важнейшие минералы-галит (каменная соль) NaCl, мирабилит (глауберова соль) Na2SO4•10 Н2О, тенардит Na,SO4, чилийская селитра NaNO3, криолит Na3[AlF6], трона NaHCO3•Na2CO3•2Н2О, бура (тинкал) Na2B4O7•10Н2О, а также прир. силикаты, напр. альбит Na[AlSi3O8], нефелин Na [AlSiO4], содержащие помимо Н. и др. элементы. Соед. Н. входят в состав живых организмов, гл. обр. в виде NaCl.

Так, напр., в плазме крови человека содержание ионов Н. 0,32% по массе, в костях-0,6%, в мышечных тканях-0,6-1,5%. Для восполнения естеств. убыли Н. из организма человек ежедневно должен употреблять с пищей 4-5 г NaCl.

Свойства. Н.-серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком. Выше — 222 °С устойчива модификация с кубич. решеткой (а = 0,4291 нм, z = 2, пространств. группа ImЗт); при —222 °С она переходит в гексагoн. форму (а = 0,3767 нм, с = 0,6154 нм, z = 2, пространств. группа Р63/ттс). Т.пл. 97,86 °С, т. кип. 883,15 °С; плотн. 0,96842 г/см3 (19,7°С), ур-ния температурной зависимости плотности: d = 0,9725 - 20,11•10-4t - 1,5.10-7t2 г/см3 (0-96,6°С), d= 0,9501 -2,2976.10-4t- 1,460.10-8t2+ + 5,638.10-12t3 г/см3 (98 - 1370 °С); C0p 28,23 Дж/(моль.К), для газа 20,79 ДжДмоль•К);DH0пл 2,6 кДж/моль, DH0кип88,99 кДж/моль, DH0возг 107,5 кДж/моль (298,15 К); S0298 51,30 Дж/(моль.К), для газа S0298 153,61 Дж/(моль.К); tкрит 2733 К, pкрит40,8 МПа, uкрит 0,128 см3/моль; давление насыщ. пара (Па) 1,544.10-5 (371,02 К), 1,852.10-4 (400 К), 9,326.10-2 (500 К), 5,673 (600 К), 103,9 (700 К). В газообразном состоянии Н. состоит из частиц Na и Na2, содержание Na2 (DH0обр для газа 142,3 кДж/моль) увеличивается с ростом т-ры: 0,8% (600 К), 1,3% (650 К), 2,5% (750 К).

Ур-ния температурной зависимости: линейного расширения твердого Н. l = l0(1 + 6,893•10-5t +0,63.10-7t2)м; объемного расширения жидкого Н. u = u0(l +2,4183 х х 10-4t+ 7,385.10-8t2 + 15,64.10-12t3) м3; теплопроводности твердого Н. К = 135,6 - 0,167t Вт/(м.К) (0 - 97 °С), жидкого К = 93,0- 5,81.10-2t Вт/(м.К) (98-1370°С); r = 4,290 + 1,993.10-2t + 9,848•10-6t2 мкОм.см (0-97°С. твердый Н.), r = 7,756 + 2,054.10-2t + 3,481•10-5t2 мкО.см (98-1100°С, жидкий Н.); h (Па.с) 6,80.10-4 (100°С), 2,84.10-4 (400°С), 1,49.10-4 (883,15°С), lgh(Пa х х с) = -4,6814 - 0,4296 lg Т + 234,65T(98 - 500 °С); g (Н/м) 0,192 (97,86 °С), 0,161 (400 0С), 0,113 (883,15 °С), для жидкого g = 0,202 -1.10-4t Н/м. Н. парамагнитен, магн. восприимчивость + 0,70.10-9 (293 К). Норм. электродный потенциал -2,714 В, в расплаве -2,4 В.

Хим. активность Н. весьма высока. На воздухе он активно окисляется с пов-сти, в жидком состоянии выше 200 0С загорается. В зависимости от условий Н. может окисляться до натрия оксида Na2O или пероксида Na,O2. Энергично реагирует с водой с образованием натрия гидроксида NaOH и выделением Н2, при большой пов-сти контакта р-ция идет со взрывом. Н. воспламеняется в атмосфере F2, в Сl2 горит при обычной т-ре, с Вr2 реагирует лишь при нагр., с I2 в обычных условиях не реагирует. Энергично взаимод. с S, Se и Те, образуя халькогениды составов Na2X, NaX, NaX2, Na2X5. Благородные газы незначительно раств. в твердом и жидком Н., при 200 °С Н. начинает поглощать Н2, образуя весьма гигроскопичный гидрид NaH. С N2 в электрич. разряде дает нитрид Na3N или азид NaN3, с разб. к-тами-соли. В жидком NH3 Н. легко раств., образуя р-р синего цвета с металлич. проводимостью, содержащий катионы Na+ и сольватированные электроны; р-римость Н. (г в 100 г NH3): 34,6 (0°С), 31,9 (-50°С), 29,4 (-105°С). Взаимод. Н. с NH3 при 300-400 °С или в присут. катализатора при охлаждении до — 30 °С получают амид NaNH2.

При 800-900 °С газообразный Н. с С образует карбид (ацетиленид) Na2C2. Р-цией Н. с ацетиленом при 98 oС получают NaC=CH и этилен, при более высоких т-рах-Na2C2. С графитом Н. образует соед. включения (см. Графита соединения). Об орг. соединениях Н. см. в ст. Натрийорганические соединения. Диспергированный Н. реагирует с большинством галогенидов, с органическими (типа СН2Сl2, СНСl3)-со взрывом, с галогенидами металлов МНаln- восстанавливая катион М2+ . Дает интерметал-лиды с Ag, Au, Cd, Ga, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi, K, Cs; не образует соед. с Ва, Sr, Mg, Li, Zn, Al. Co ртутью Н. образует амальгамы - интерметаллиды состава NaHg2, NaHg4, NaHg8, NaHg, Na3Hg2, Na5Hg2, Na3Hg. Наиб. значение имеют жидкие амальгамы (содержат менее 2,5% по массе Н.), образующиеся при постепенном введении Н. в Hg, находящуюся под слоем керосина или минер. масла.

Наиб. важным соед. Н. посвящены ст. Натрия алюминаты, Натрия бораты, Натрия карбонат, Натрия сульфат, Натрия хлорид и др.

Получение. Н. получают: электролизом расплава NaCl (одновременно производят Сl2) с добавками КСl, NaF или СаСl2 для снижения т-ры плавления электролита; электролизом расплава NaOH; небольшие кол-ва-разложением азида 2NaN3http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/1/8841.jpeg2Na + 3N2 и др. Электролиз NaCl проводят в электролизерах с диафрагмой; аноды изготовлены из графита, катоды-из Сu или Fe. Очищают Н. от примесей хлоридов, оксидов, Са, С добавлением в расплавленный Н. смеси NaOH -Na2CO3- NaCl или Na2O2, обработкой расплава металлич. Li, Ti или сплавом Ti-Zr, низшими хлоридами TiCl3, TiCl2, вакуумной дистилляцией.

Определение. Качественно Н. обнаруживают по характерной желтой окраске пламени его летучими соед. и по наиб. четко выраженным спектр. линиям 589,0 и 589,9 нм. Количественно Н. определяют пламенной фотометрией (вплоть до 0,0002 мг/л), спектр. или гравиметрич. методами. В последнем случае Н. отделяют от др. щелочных элементов в виде хлорида, сульфата или перхлората, чаще-в виде NaM(UO2)3 (СН3СОО)9.2O, где М - Mg, Zn, Mn, Ni, с послед. оксидиметрич. титрованием, а также используют люминесцентное, колориметрич., нефелометрич. (при малых содержаниях Н.) определения. Используют хроматографич., радиометрич. и спектрофотометрич. методы определения Н.

Применение. Н. и его сплавы с К-жидкие теплоносители, в частности в ядерных реакторах. Пары Н. используют для наполнения газоразрядных ламп; сплавы Pb-Na-в произ-ве Рb(С2Н5)4, для изготовления подшипников. Н. применяют как модификатор алюминиевых и др. сплавов, восстановитель в металлургии (в произ-ве Ti, Zr, Та), орг. синтезе (как сам Н., так и его амальгама), для получения соед. Na, как катализатор в синтезе бутадиенового каучука. Амальгаму Na используют при получении NaOH высокой чистоты; изотоп 24Na-для радиологич. лечения нек-рых форм лейкемии и в диагностич. целях. Изотоп 22Na-позитронный источник.

Мировое произ-во (без социалистич. стран) превышает 300 тыс. т/год (1980).

Хранят Н. под слоем инертной обезвоженной жидкости (керосин, минер. масло и др.), перевозят только в запаянных металлич. сосудах.

Металлич. Н. получил впервые в 1807 Г. Дэви.

Лит.: Ситтиг М., Натрий, его производство, свойства и применение, пер. с англ., М., 1961; Foust O.J., Sodium-NaK engineering handbook, v. 1-5, N.-Y.-[a.oJ,1972-1979. См. также лит. при ст. Литий.

Л.Ю. Аликберова.


-нитрозодиметиланилин Набухание Надбензойная кислота Надкислоты Надсмольная вода Надуксусная кислота Надёжность Назарова реакция Наирит Найлон Нанесенные катализаторы Напалм Наполненные каучуки Наполненные полимеры Наполнители Напряжение молекул Напыление вакуумное Насадочные аппараты Насосы Насыщенные углеводороды Натриевая селитра Натрииорганические соединения Натрий Натрия азид Натрия алюминаты Натрия бораты Натрия борогидрид Натрия бромид Натрия гидрокарбонат Натрия гидроксид Натрия гипохлорит Натрия иодид Натрия карбонат Натрия нитрат Натрия нитрит Натрия оксибутират Натрия оксид Натрия пероксид Натрия пероксоборат Натрия пероксокарбонат Натрия перхлорат Натрия силикаты Натрия сульфат Натрия сульфиды Натрия сульфит Натрия супероксид Натрия тиосульфат Натрия тиоцианат Натрия фосфаты Натрия фторид Натрия хлорат Натрия хлорид Натрия хромат Натрия цианат Натрия цианид Нафталевый ангидрид Нафталин Нафталинкарбоновые кислоты Нафталинсульфокислоты Нафталинсульфонаты Нафтеновые кислоты Нафтены Нафтизин Нафтиламинсульфокислоты Нафтиламины Нафтиридины Нафтолсульфокислоты Нафтолы Нафтохиноны Невалентные взаимодействия Негативный процесс Нееля точка Нежесткие молекулы Незаменимые жирные кислоты Нейзильбер Нейраминидаза Нейролептические средства Нейропептиды Нейротензин Нейтрино Нейтрон Нейтронные источники Нейтронография Некаль Нематоциды Ненасыщенные углеводороды Неницеску реакции Необратимые реакции Неодим Неон Неопределённостей соотношение Неорганическая химия Неорганические волокна Неорганический синтез Неофолион Непредельные углеводороды Нептуний Неразрушающий анализ Нернста уравнение Нерол Неролидол Неролин Несеребряная фотография Несмеянова реакция Нестехиометрия Нетканые материалы Нефа реакция Нефелин Нефелометрия и турбидиметрия Нефтепереработка Нефтеполимерные смолы Нефтепродукты Нефтехимия Нефть Нефтяные масла Нефтяные растворители Нефтяные смолы Неэмпирические методы Ниацин Нигрозины Нигрол Низин Никель Никельорганические соединения Никеля галогениды Никеля карбонат Никеля нитрат Никеля оксиды Никеля сплавы Никеля сульфат Никеля сульфиды Никеля тетракарбонил Никотин Никотинамидные коферменты Никотиновая кислота Нильсборий Нингидриновая реакция Ниобаты Ниобий Ниобийорганические соединения Ниобия галогениды Ниобия оксиды Ниобия сплавы Ниоксим Ниренштайна реакция Нистатин Нитевидные кристаллы Нитразепам Нитрамины Нитратредуктазы Нитраты неорганические Нитраты органические Нитрены Нитриды Нитрила соединения Нитрилы Нитрильные каучуки Нитриты неорганические Нитриты органические Нитроалкидные лаки Нитроаминофенолы Нитроаммофосфаты Нитроанизолы Нитроанилинсульфокислоты Нитроанилины Нитроантрахиноны Нитробензойные кислоты Нитробензол Нитрование Нитрогеназа Нитроглицерин Нитрозамины Нитрозила соединения Нитрозирование Нитрозодифениламины Нитрозокрасители Нитрозонафтолы Нитрозосоединения Нитрозофенолы Нитрокрасители Нитроксильные радикалы Нитролаки Нитрометан Нитрон Нитронафталины Нитроновые кислоты Нитроны Нитросоединения Нитротолуолы Нитрофенетолы Нитрофенолы Нитрофосфаты Нитрохлорбензолы Нитроцеллюлошые лаки Но-шпа Нобелий Новобиоцин Новокаин Новокаинамйд Новолачные смолы Номекс Номенклатура стереохимическая Нонаналь Ноотропные препараты Нопол Нор Норадреналин Норборнадиен Норборнан Норборнен Норвалин Норлейцин Нормальность Нормальные элементы Норриша реакция Носители Нуклбазы Нуклеиновые кислоты Нуклеозидные антибиотики Нуклеозиды Нуклеопротеиды Нуклеотиды Нуклеофильные реакции Нуклид Ньюмена формулы Ньюмена-кворта реакция Рн-метрия