Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Jump to content
Վիքիպեդիա
Որոնել

Նատրիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
11Նեոն

←Նատրիում →Մագնեզիում

Պարզ նյութի արտաքին տեսք
Նոր կտրված նատրիում արծաթա-սպիտակավուն մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվՆատրիում/Natrium (Na),Na, 11
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)		22,98976928(2)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա[Ne] 3s1
Ատոմի շառավիղ190պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ154 պմ
Իոնի շառավիղ97 (+1e) պմ
Էլեկտրաբացասականություն0,93 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ-2,71
Օքսիդացման աստիճաններ0; 1
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)		 495,6(5,14) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան370,96Կ
Եռման ջերմաստիճան1156,1Կ
Գոլորշիացման տեսակարար ջերմունակություն97.9 կՋ/մոլ
Մոլային ծավալ23,7 սմ³/մոլ
Պարզ նյութիբյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածքխորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ4,2820
Դեբայի ջերմաստիճան150 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն(300 Կ) 142,0 Վտ/(մ·Կ)
CAS համարCAS գրանցման համար?
11
Նատրիում
22,989
[Nе]3s1


Նատրիում, քիմիական տարր է, քիմիական բանաձևն էNa (լատին․՝ Natrium)։ 3-րդ պարբերության 1-ին խմբի տարր, կարգահամարը՝ 11, ատոմային զանգվածը՝ 22,98977։ s-տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s1։K ևL թաղանթները լրացված են։

Բնական նատրիումը բաղկացած է միայն23Na կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 20-22, 24 և 25 ռադիոակտիվ իզոտոպները (22Na-ի T½ = 2,64 տարի)։

Նատրիումը (7440-23-5) արծաթա-սպիտակավուն,ալկալիական մետաղ է։

Պատմություն և անվան ծագում

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]
Հեմֆրի Դևի

Նատրիումի միացությունները՝ կերակրի աղը և սոդան, հայտնի են շատ հին ժամանակներից։Եբրայերենneter (հունարեն՝ νίτρον,լատին․՝ nitrum) բառը հանդիպել էԱստվածաշնչում որպես նյութի անվանում, որը, ըստ Սողոմոնի եռացել էքացախում[2]։Եգիպտոսումսոդան բնության մեջ հանդիպում է սոդայի լճերի ջրերում։ Բնական սոդան հին եգիպտացիները օգտագործել են զմռսելու, կտավների սպիտակեցման համար, խոհանոցում սննդի մեջ, ինչպես նաև ներկերի պատրաստման համար։

«Նատրիում» անվանումը ծագել էլատին․՝ natrium (հունարեն՝ νίτρον) բառից, որը փոխ են առել Մերձավոր եգիպտական լեզվից (nṯr), որտեղ նա ունեցել է այլ նշանակություններ. «սոդա», «ուտիչ նատր»[3]։

«Na» հապավումը ևnatrium բառը առաջին անգամ օգտագործել են ակադեմիկոսները, հիմնադիրը՝ շվեդ բժիշկ Հակոբոս Բերցելիուս (Jöns Jakob Berzelius, 1779-1848)։ Հետագայում տարրը անվանեցին նաև սոդա (լատին․՝ sodium)։Sodium անվանումը հավանաբար գալիս է արաբականsuda բառից, որը նշանակում է «գլխացավ», քանի որ այդ ժամանակ սոդան օգտագործում էին որպես դեղ գլխացավի համար[4]։

Մետաղական նատրիումը առաջինն անջատել էՀ․ Դևին (1807,նոյեմբերի 19), ով առաջին անգամ այդ մասին տեղեկացրել է Բեկերսկի դասախոսություններում[5] (իր դասախոսություններում նա նշել է, որ 1807 թվականի հոկտեմբերի 6-ին հայտնաբերել է կալիումը, իսկ նատրիումը կալիումից[6] մի քանի օր անց)։ Նա նատրիումը ստացել է խոնավնատրիումի հիդրօքսիդըէլեկտրոլիզի ենթարկելով։

Բնության մեջ

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]

Բնության մեջ տարածված տարր է,երկրակեղևում 2,83 %, ըստզանգվածի յոթերորդն է։ Նատրիումի գլխավորմիներալներն 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 էգրանիտներում մինչև 2,77 %,բազալտներում՝ 1,94 %։ Հողում ևնստվածքային ապարներում՝կավեր, թերթաքարեր, նատրումի պարունակությունը փոքր է (0,63-0,66 %)։ Լուծվելով հոսող ջրերում՝ կուտակվում է ծովերում և օվկիանոսներում, որտեղ հիմնականմետաղական տարրն է (1,035 %)։ Ծովափնյա,տափաստանային ևանապատային լճերում գոլորշիացման հետևանքով անջատվող նատրիումի աղերն առաջացնում են աղային նստվածքներ։ Նատրիումի տարեկան հանույթը մոտ108{\displaystyle 10^{8}} 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 (մարդուէրիթրոցիտներում՝ մոտ 10 մմոլ/կգ,արյան շիճուկում՝ 143 մմոլ/կգ)։

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

Գնդաձողային մոդելը (Na+, դեղին)

Ստացում

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]

Արդյունաբերության մեջ նատրիումը ստանում են միջնորմավոր էլեկտրոլիզարարներում՝կերակրի աղի հալույթիէլեկտրոլիզով, որի հալման ջերմաստիճանն (մինչև 575-585 °C) իջեցնելու,էներգիայի ծախսը փոքրացնելու և նատրիումի գոլորշիացումը կանխելու նպատակով ավելացնում ենKCl,CaCl2,NaF{\displaystyle KCl,CaCl_{2},NaF} և այլն։ Որպես կաթոդ օգտագործում ենպղինձ կամերկաթ, որպես անոդ՝ գրաֆիտ, որը չի փոխազդում անջատվողքլորի հետ։

2NaCl →elektroliz 2Na+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2NaCl\ {\xrightarrow {elektroliz}}\ 2Na+Cl_{2}}}}
4NaOH →elektroliz 4+O2+2H2O{\displaystyle {\mathsf {4NaOH\ {\xrightarrow {elektroliz}}\ 4+O_{2}+2H_{2}O}}}

Նատրումը ստանում են նաև նատրիումի կարբոնատը 1000 °C ջերմաստիճանում ածխով վերականգնելիս.

Na2CO3+2C →1000oC 2Na+3CO.{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}CO_{3}+2C\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2Na+3CO.}}}

Ֆիզիկական հատկություններ

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]
Նատրիումը բոցին տալիս է դեղնավուն գույն։

Սենյակային ջերմաստիճանում նատրիումը սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է։ Բոլորմետաղների նման նա լավ հաղորդում էէլեկտրական հոսանքը։ Նատրիումը փափուկ է՝ հեշտությամբ կտրվում է դանակով։ Նա փոքր-ինչ թեթև է ջրից և պատկանում է թեթև մետաղների թվին։ Նատրիումը դյուրահալ մետաղ է։ Եթե մի կտոր նատրիում տեղավորենք փորձանոթում և տաքացնենք, ապա նա արագ կհալչի։ Նատրիումի հալման ջերմաստիճանն է 98 °C, եռմանը՝ 882,9 °С, խտությունը՝ 968 կգ/մ3, պարամագնիսական է։

Նատրիումի և նրա միացությունների գոլորշիները բոցը ներկում են բնորոշ դեղին գույնով։ Նատրումի գոլորշիները կարմրածիրանագույն են։ Քիմիապես ակտիվ տարր է, հայտնի բոլոր միացություններում միարժեք է, օդում արագ օքսիդանում է՝ առաջացնելով օքսիդ, գերօքսիդ, հիդրօքսիդ և կարբոնատ։ Նատրումի նորմալ էլեկտրոդային պոտենցիալը -2,74 վ է, հալույթում՝ -2,4 վ։

Նատրիումը և նրա միացությունները բոցին տալիս են դեղին գույն։ Այս հատկությունը հաճախ օգտագործվում է որպես նյութում նատրիումի առկայության ստուգման միջոց։

Քիմիական հատկություններ

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]

Շատ բուռն փոխազդում է ջրի ևթթուներիլուծույթների հետ (ստացվում էNaOH{\displaystyle NaOH} ևջրածին)։ 200-400 °C-ում միանում է ջրածնի հետ, առաջացնելով հիդրիդ՝NaH{\displaystyle NaH}, որը սպիտակ բյուրեղական խոնավածուծ փոշի է, ուժեղ վերականգնիչ, ջրի առկայությամբհիդրոլիզվում է։

2Na+H2 →250−400oC,p 2NaH{\displaystyle {\mathsf {2Na+H_{2}\ {\xrightarrow {250-400^{o}C,p}}\ 2NaH}}}

Հալոգենների հետ՝ նատրիումի հալոգենիդներ.ֆտորի ևքլորի հետ միանում է սովորական պայմաններում, բրոմի և յոդի հետ՝ տաքացնելիս։ Ծծմբի հետ առաջացնում է սուլֆիդ,ազոտի հետ (էլեկտրական դանդաղ պարպումների ազդեցությամբ)՝ նիտրիդ (NaN{\displaystyle Na_{N}}),ածխածնի հետ (800-900 °C) նատրիումի կարբիդ (Na2C2{\displaystyle Na_{2}C_{2}})։ Նատրիումը լուծվում է հեղուկամոնիակում։

Na+4NH3 →−40oC Na[NH3]4{\displaystyle {\mathsf {Na+4NH_{3}\ {\xrightarrow {-40^{o}C}}\ Na[NH_{3}]_{4}}}}

Հալված նատրիումի հետ (300-350 °C)NH3{\displaystyle NH_{3}}-ն առաջացնում է նատրիումամին՝NaNH2{\displaystyle NaNH_{2}}, որը ջրում քայքայվող սպիտակ բյուրեղական նյութ է։ Հայտնի են բազմաթիվ նատրիումօրգանական միացություններ, որոնք որպես ալկալիացնող միջոցներ օգտագործվում են օրգանական սինթեզում։ Մետաղների հետ նատրիումը առաջացնում էհամաձուլվածքներ և ներմետաղական միացություններ (NaPb{\displaystyle NaPb}), որոնցից շատերը (ամալգամները, կալիումի հետ են) ուժեղ վերականգնիչներ են։

2Na+Cl2 →  2NaCl{\displaystyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl}}}
6Na+N2 →  2Na3N{\displaystyle {\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։

Եթե փոքր գդալում հալված նատրիումը մտցնենքթթվածին 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 միացություններթթվածնի հետ, այդ թվում (փոքր քանակով) նաևնատրիումի օքսիդը (Na2O{\displaystyle Na_{2}O})՝

4Na+O2 →  2Na2O{\displaystyle {\mathsf {4Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{2}O}}}
2Na+O2 →  Na2O2{\displaystyle {\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 ենկծու նատրոն (NaOH{\displaystyle NaOH}) ևջրածին՝

2Na+2H2O →  2NaOH+H2↑{\displaystyle {\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 ենկերակրի աղի բյուրեղներ և ջրածին, իսկ ազոտական թթվի նոսր լուծույթի հետ ազոտը վերականգնվում է ամոնիումի նիտրատի՝

8Na+10HNO3 →  8NaNO3+NH4NO3+3H2O{\displaystyle {\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 պարունակվողածխաթթու գազը, առաջացնելովսոդա (Na2CO3{\displaystyle Na_{2}CO_{3}})։ Ուստի նատրիումը ծածկող կեղևը կազմված է կծու նատրոնից և սոդայից։

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

Կիրառություն

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]

Նատրիումը և նրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են միջուկային վառելանյութով աշխատող սարքերում և ինքնաթիռային շարժիչներում, որպես համաչափ տաքացնող (450-650 °C-ում) ջերմության կրողներ։Կապարային համաձուլվածքը (0,58 %Na{\displaystyle Na}, 0,73 %Ca{\displaystyle Ca} և 0,04 %Li{\displaystyle Li}) օգտագործվում է երկաթուղային վագոնների գնդառանցքակալներ պատրաստելու համար։

Նատրիումի միացությունը կապարի հետ՝NaPb{\displaystyle NaPb} (10 %Na{\displaystyle Na}), օգտագործվում է քառաէթիլկապարի արտադրության համար։ Որպես վերականգնիչ նատրիումը օգտագործվում է մետաղա-ջերմային եղանակով հազվագյուտ տարրերի (Ti,Zr,Ta{\displaystyle Ti,Zr,Ta}) ստացման ժամանակ և օրգանական սինթեզում։ Աշխատանքը նատրիումի հետ պահանջում է անվտանգության կանոնների խիստ պահպանում, անհրաժեշտ է օգտագործել պաշտպանիչ ակնոցներ և ռետինե հաստ ձեռնոցներ։

Բժշկության մեջ

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]

Բժշկության մեջ օգտագործվում եննատրիումի սուլֆատը ևնատրիումի քլորիդը (արյունահոսությունների, ջրազրկման, փսխումների և այլն ժամանակ), տետրաբորատը՝Na2B4O7⋅10H2O{\displaystyle Na_{2}B_{4}O_{7}\cdot 10H_{2}O} (որպես հականեխիչ միջոց), նատրիումի բիկարբոնատը, նատրիումի թիոսուլֆատը, ցիտրատը։ Ռադիոակտիվ22Na և24Na օգտագործվում են արյան հոսքի արագությունը, անոթների թափանցելիությունը, նյարդային գործունեության վիճակը որոշելու համար և այլ նպատակներով։

Տես նաև

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]
  1. ↑Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) //Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. —ISSN0033-4545. —doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. ↑Алексеев М. Т., Колотов С. С., Менделеев Д. И. Натрий // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  3. ↑Петровский Н. С., ЕГИПЕТСКИЙ ЯЗЫК. Введение в иероглифику, лексику и очерк грамматики среднеегипетского языка. Л., 1958. (стр. 83)
  4. ↑Newton, David E.. Chemical Elements.ISBN 0-7876-2847-6.
  5. ↑Davy, H. (1808).«The Bakerian Lecture, on some new Phenomena of chemical Changes produced by Electricity particularly the Decomposition of the fixed Alkalies, and the Exhibition of the new substances which constitute their bases; and on the general Nature of alkaline Bodies».Philosophical Transactions.98: 1–44.
  6. ↑Davy, John (1839).The Collected Works of Sir Humphry Davy. Vol. I. London: Smith, Elder, and Company. էջ 109.

Գրականություն

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]
  • Յու․ Վ․ Խոդակով, Լ․ Ա․ Ցվետկով և ուրիշներ։ «Քիմիա», Երևան, 1961։
  • Алексеев М. Т., Колотов С. С., Менделеев Д. И. Натрий // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Արտաքին հղումներ

[խմբագրել |խմբագրել կոդը]
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկվածՀայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 8, էջ 198)։
 Պարբերական աղյուսակ
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Նատրիում&oldid=10334093» էջից
Կատեգորիաներ:
Թաքցված կատեգորիաներ:
[8]ページ先頭
©2009-2025 Movatter.jp