Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ
Шрифт:
Натрий, катион натрия и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в ярко-желтый цвет ( качественное обнаружение).
Натрий Na. Серебристо-белый металл, легкий, мягкий (режется ножом), низкоплавкий. Хранят натрий в керосине. С ртутью образует жидкий сплав — амальгаму(до 0,2 % Na).
Весьма реакционноспособный, во влажном воздухе натрий медленно покрывается гидроксидной пленкой и теряет блеск (тускнеет):
Натрий химически активен, сильный восстановитель. Воспламеняется на воздухе при умеренном нагревании (>250 °C), реагирует с неметаллами:
2Na + O 2= Na 2O 22Na + H 2= 2NaH
2Na + Cl 2= 2NaCl 2Na + S = Na 2S
6Na + N 2= 2Na 3N 2Na + 2C = Na 2C 2
Очень
2Na + 2H 2O = 2NaOH + Н 2^ + 368 кДж
От теплоты реакции кусочки натрия расплавляются в шарики, которые начинают беспорядочно двигаться из-за выделения Н 2. Реакция сопровождается резкими щелчками вследствие взрывов гремучего газа (Н 2+ O 2). Раствор окрашивается фенолфталеином в малиновый цвет (щелочная среда).
В ряду напряжений натрий стоит значительно левее водорода, из разбавленных кислот HCl и H 2SO 4вытесняет водород (за счет Н 2O и Н +).
Получениенатрия в промышленности:
(см. также ниже получение NaOH).
Натрий применяется для получения Na 2O 2, NaOH, NaH, а также в органическом синтезе. Расплавленный натрий служит теплоносителем в ядерных реакторах, а газообразный – используется как наполнитель желтосветных ламп наружного освещения.
Оксид натрия Na 2O. Основный оксид. Белый, имеет ионное строение (Na +) 2O 2-. Термически устойчивый, при прокаливании медленно разлагается, плавится под избыточным давлением пара Na. Чувствителен к влаге и углекислому газу в воздухе. Энергично реагирует с водой (образуется сильнощелочной раствор), кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, кислородом (под давлением). Применяется для синтеза солей натрия. Не образуется при сжигании натрия на воздухе.
Уравнения важнейших реакций:
Получение:термическое разложение Na 2O 2(см.), а также сплавление Na и NaOH, Na и Na 2O 2:
2Na + 2NaOH = 2Na aO + H 2 (600 °C)
2Na + Na 2O 2= 2Na aO (130–200 °C)
Пероксид натрияNa 2O 2. Бинарное соединение. Белый, гигроскопичный. Имеет ионное строение (Na +) 2O 2 2-. При нагревании разлагается, плавится под избыточным давлением O 2. Поглощает углекислый газ из воздуха. Полностью разлагается водой, кислотами (выделение O 2при кипячении — качественная реакцияна пероксиды). Сильный окислитель, слабый восстановитель. Применяется для регенерации кислорода в изолирующих дыхательных приборах (реакция с СO 2), как компонент отбеливателей ткани и бумаги. Уравнения важнейших реакций:
2Na 2O 2= 2Na 2O + O 2 (400–675 °C, вакуум)
Na 2O 2+ 2Н 2O = Н 2O 2+ 2NaOH (на холоду)
2Na 2O 2+ 2Н 2O = O 2^ + 4NaOH (кипячение)
Na 2O 2+ 2НCl (разб.) = 2NaCl + Н 2O 2 (на холоду)
2Na 2O 2+ 4НCl (разб.) = 4НCl + 2Н 2O + O 2^ (кипячение)
2Na 2O 2+ 2CO 2= Na 2CO 3+ O 2
Na 2O 2+ CO = Na 2CO 3
Na 2O 2+ 4H ++ 2I – = I 2V + 2H 2O + 2Na +
5Na 2O 2+ 16H ++ 2MnO 4 – = 5O 2^ + 2Mn 2++ 8H 2O + 10Na +
3Na 2O 2+ 2[Cr(OH) 6] 3-= 2CrO 2 4-+ 8OH – + 2H 2O + 6Na + (80 °C)
Получение:сжигание Na на воздухе.
Гидроксид натрияNaOH.Основный гидроксид, щелочь, техническое название едкий натр.Белые кристаллы с ионным строением (Na +)(OH – ). Расплывается на воздухе, поглощая влагу и углекислый газ (образуется NaHCO 3). Плавится и кипит без разложения. Вызывает тяжелые ожоги кожи и глаз.
Хорошо растворим в воде (с экзо– эффектом, +56 кДж). Реагирует с кислотными оксидами, нейтрализует кислоты, вызывает кислотную функцию у амфотерных оксидов и гидроксидов:
NaOH (разб.) + H 3PO 4(конц.) = NaH 2PO 4+ H 2O
2NaOH (разб.) + H 3PO 4(разб.) = Na 2HPO 4+ 2H 2O
3NaOH (конц.) + H 3PO 4(разб.) = Na 3PO 4+ 3H 2O
2NaOH (T)+ M 2O 3= 2NaMO 2+ H 2O (1000 °C, M = Al, Cr)
2NaOH (конц.) + 3H 2O + AI 2O 3= 2Na[Al(OH) 4] (кипячение)
2NaOH (T)+ M(OH) 2= Na 2MO 2+ 2H 2O (500 °C, M = Be, Zn)
2NaOH (конц.) + Zn(OH) 2= Na 2[Zn(OH) 4]
Осаждает нерастворимые гидроксиды:
2NaOH + MCl 2= 2NaCl + M(OH) 2V (M = Mg, Cu)
Подвергает дисмутации галогены и серу:
2NaOH (конц., хол.) + Е 2= NaE + NaEO + H 2O (Е = Cl, Br)