Титулка (стр. 5 )

Как и все щелочные металлы, натрий является сильным восстановителем и энергично взаимодействуют со многими неметаллами (за исключением азота, йода, углерода, благородных газов):

Натрий более активен, чем литий. С азотом реагирует крайне плохо в тлеющем разряде, образуя очень неустойчивое вещество — нитрид натрия(в противоположность легко образующемуся нитриду лития):

С разбавленными кислотами взаимодействует как обычный металл:

С концентрированными окисляющими кислотами выделяются продукты восстановления:

Растворяется в жидком аммиаке, образуя синий раствор:

С газообразным аммиаком взаимодействует при нагревании:

С ртутью образует амальгаму натрия, которая используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла. При сплавлении с калием даёт жидкий сплав.

Алкилгалогениды с избытком металла могут давать натрийорганические соединения — высокоактивные соединения, которые обычно самовоспламеняются на воздухе и взрываются с водой. При недостатке металла происходит реакция Вюрца.

  Растворяется в краун-эфирах в присутствии органических растворителей, давая электрид или алкалид (в последнем у натрия необычная степень окисления −1)[7,8].

Поскольку хлорид натрия в водном растворе почти полностью диссоциирует на ионы натрия и хлора, его химческие свойства определяются соответствующими химическими свойствами катионов натрия и хлорид-ионов.

Водные растворы NaOH имеют сильную щелочную реакцию (pH 1%-раствора = 13). Основными методами определения щелочей в растворах являются реакции на гидроксид-ион (OH−), (c фенолфталеином — малиновое окрашивание и метиловым оранжевым (метилоранжем) — жёлтое окрашивание). Чем больше гидроксид-ионов находится в растворе, тем сильнее щёлочь и тем интенсивнее окраска индикатора[10].

Гидроксид натрия вступает в следующие реакции:

с кислотами, амфотерными оксидами и гидроксидами

c кислотами — с образованием солей и воды:

(кислая соль, при отношении 1:1)

(в избытке NaOH)

Общая реакция в ионном виде:

с амфотерными оксидами которые обладают как основными, так и кислотными свойствами, и способностью реагировать с щелочами, как с твёрдыми при сплавлении:

— при сплавлении

— в растворе

с амфотерными гидроксидами

- при сплавлении

- в растворе

с солями в растворе:

  Гидроксид натрия используется для осаждения гидроксидов металлов. К примеру, так получают гелеобразный гидроксид алюминия, действуя гидроксидом натрия насульфат алюминия в водном растворе, при этом избегая избытка щёлочи и растворения осадка. Его и используют, в частности, для очистки воды от мелких взвесей.

c неметаллами:        

например, с фосфором — с образованием гипофосфита натрия:

с серой:

с галогенами

(дисмутация хлора при комнатной температуре)

(дисмутация хлора при нагревании раствора)

с металлами:

  Гидроксид натрия вступает в реакцию с алюминием, цинком, титаном. Он не реагирует с железом и медью (металлами, которые имеют низкий электрохимический потенциал). Алюминий легко растворяется в едкой щёлочи с образованием хорошо растворимого комплекса — тетрагидроксиалюмината натрия и водорода:

  Эта реакция использовалась в первой половине XX века в воздухоплавании: для заполнения водородом аэростатов и дирижаблей в полевых (в том числе боевых) условиях, так как данная реакция не требует источников электроэнергии, а исходные реагенты для неё могут легко транспортироваться.

с эфирами, амидами и алкилгалогенидами (гидролиз):

Гидролиз эфиров

с жирами (омыление) такая реакция необратима, так как получающаяся кислота со щёлочью образует мыло и глицерин. Глицерин впоследствии извлекается из подмыльных щёлоков путём вакуум-выпарки и дополнительной дистилляционной очистки полученных продуктов. Этот способ получения мыла был известен на Ближнем Востоке с VII века.

В результате взаимодействия жиров с гидроксидом натрия получают твёрдые мыла (они используются для производства кускового мыла), а с гидроксидом калия либо твёрдые, либо жидкие мыла в зависимости от состава жира[10].

с многоатомными спиртами — с образованием алкоголятов:

Гидрокарбонат натрия — кислая натриевая соль угольной кислоты.

Реакция с кислотами

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами с образованием соли и угольной кислоты, которая тут же распадается на углекислый газ и воду:

В быту чаще встречается такая реакция с уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия:

Сульфид натрия — бескислородная соль.

Взаимодействует с разбавленной соляной кислотой:

Na2S + 2HCl → 2NaCl+ H2S

Взаимодействует с концентрированной серной кислотой:

Na2S + 2H2SO4 → SO2 + S+ H2O +2NaHSO4

Реагирует с водным раствором перманганата калия:

3Na2S + 2KMnO4 +4H2O→ 2 MnO2 + 6NaOH +2KOH + 3S

В реакции с йодом оседает чистая сера:

Na2S +I2 → 2NaI + S

Химические свойства NaNO3

При нагревании до 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия:

Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов. Благодаря меньшей, по сравнению с нитратом натрия, растворимости образующихся нитратов, равновесие указанных реакций смещено вправо:

Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах. В процессе разложения выделяет кислород, вследствие чего может взаимодействовать с неметаллами:

Реакция с серой проходит с большим выделением света и тепла, таким что стеклянный сосуд, в котором проводится опыт, может лопнуть или расплавиться.

  Его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия, поэтому он может использоваться аналогично в некоторых направлениях, например в пиротехнике[14].

Раздел. 3.3. Физико-химические свойства Натрия и его соединений

Натрий – мягкий серебристо-белый легкоплавкий металл (температура плавления 97,9 ֯С), хорошо проводящий электричество. Натрий легче воды (плотность 0,968 г/см3). Ввиду высокой активности натрий ( как и все щелочные металлы) следует держать в инертной атмосфере или под слоем минерального масла (керосина).

Основные физико-химические свойства натрия хлорида.

Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С.

Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO42-), и такая соль на воздухе сыреет. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C.

Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.