в какой подгруппе находится натрий

Новое в блогах

Натрий. Таблица Менделеева Д.И.

История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречается в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.
Название «натрий» происходит от латинского слова natrium (ср. др.-греч. νίτρον), которое было заимствовано из среднеегипетского языка (nṯr), где оно означало среди прочего: «сода», «едкий натр».
Аббревиатура «Na» и слово natrium были впервые использованы академиком, основателем шведского общества врачей Йенсом Якобсом Берцелиусом (Jöns Jakob Berzelius, 1779—1848) для обозначения природных минеральных солей, в состав которых входила сода. Ранее элемент именовался содием (лат. sodium). Название sodium, возможно, восходит к арабскому слову suda, означающему «головная боль», так как сода применялась в то время в качестве лекарства от головной боли.
Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C.
Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7 °C), температура плавления 97,86 °C, температура кипения 883,15 °C.
Под давлением становится прозрачным и красным, как рубин.

Самые интересные факты о натрии

Ценность натрия для человеческого организма сложно переценить, ведь элемент контролирует многие обменные процессы. Его наличие может избавить от многих неприятных симптомов, макроэлемент даже способен продлить молодость. Однако и избыток натрия чреват серьезными проблемами со здоровьем. Поэтому крайне важно иметь представление о его вреде и пользе, а также о симптомах передозировки и дефицита макроэлемента. Натрий известен человечеству еще со времен Древнего Египта. Правда, тогда он назывался содий, современное название элементу дал Йенс Берцелиус. Макроэлемент имеет отношение к числу щелочных металлов. В системе Менделеева его можно увидеть в первой группе, третьего периода. Впервые он был получен в чистом виде Хэмфри Дэви. Этот химик, английского происхождения, в 1807 году поставил эксперимент, в ходе которого был получен натрий.

Свойства натрия Натрий обладает рядом физических и химических свойств: высокий уровень теплопроводности; металл белого цвета, с заметным сероватым оттенком; обладает хорошей электропроводностью; имеет высокую пластичность, можно сделать разрез при помощи обычного ножа; если сделать срез, то на металле выступит явный блеск; при воздействии кислорода элемент быстро окисляется, поэтому его хранят лишь под слоем керосина; при комнатной температуре происходит процесс кристаллизации натрия; приобретает прозрачность и красный окрас, если было использовано давление. Функции натрия в организме человека

Натрий выполняет ряд функций, без которых нормальная работа организма человека была бы невозможна: провоцирует выработку ферментов, которые обеспечивают переваривание пищи; способствует функционированию выделительной системы в нормальном режиме; является одним из компонентов необходимых для продуцирования гормона вазопрессина; предупреждает обезвоживание, так как натрий удерживает влагу в тканях; доставляет клеткам дозу глюкозы необходимую для обеспечения энергией; осуществляет контроль над продуцированием гормона адреналина; сокращает риски возникновения кислотно-щелочного дисбаланса; выступает одним из компонентов, обеспечивающих продуцирование соляной кислоты стенками желудка; поддерживает в тонусе сосуды; обеспечивает образование натрийуретические пептидов, которые избавляют организм от излишка воды, и отвечают за расширение сосудов; помогает глюкозе проникнуть внутрь клетки; является необходимым элементом, способствующим формированию канальцеввнутри клеточных мембран.

Благодаря этим канальцам клетки могут получать полезные вещества. Помимо перечисленных функций натрий осуществляет поддержку осмотического давления. Благодаря этому, клетки могут получать питательные вещества и выводить вредные. Правда, подобное воздействие возможно лишь в паре с достаточным количеством хлора. Совместное действие этих элементов обеспечивает сокращение мышечных тканей. Кроме того, они позволяют сигналам, идущим от нервной системы, перемещаться свободно. Помимо хлора, натрий активно взаимодействует и с калием. Их тандем позволяет организму осуществлять контроль за балансом электролитов на клеточном уровне. Польза натрия для организма

Макроэлемент в разумных дозах необходим организму для правильной работы. Ведь ему отведена ключевая роль во многих процессах. Польза натрия для организма заключается в следующем: Способствует выводу диоксида углерода. Обеспечивает правильную работу мозга. Макроэлемент способствует функционированию головного мозга. Уменьшение суточной дозы натрия может спровоцировать приступ головокружения, в редких случаях возможны летаргические припадки. Вдобавок уменьшение потребления натрия может привести к спутанности сознания. Способствует улучшению всасываемости полезных веществ. Натрий помогает кишечнику абсорбировать хлориды, глюкозу, аминокислоты. Способствует выводу излишков через выделительную систему. Замедляет процессы старения. Макроэлемент обладает свойством бороться с воздействием свободных радикалов, что делает его незаменимым в косметологии. Антивозрастной эффект выражается в поддержании тургора кожи, что значительно замедляет процесс старения. Поддерживает безопасное соотношение положительно и отрицательно заряженных ионов. Натрий сокращает риск появления дисбаланса. Поддержание безопасного соотношения разно заряженных ионов обеспечивает передачу нервных импульсов, способствует функционированию мышц. Помимо перечисленных свойств для натрия характерно антисептическое воздействие. Благодаря этому его используют при производстве мыла, шампуня, зубной пасты и ополаскивателя для полости рта.

Употребление натрия на постоянной основе в увеличенных дозах может принести вред организму и спровоцировать целый ряд заболеваний. Ведь макроэлемент негативно влияет на обменные процессы в организме. Из-за обилия натрия жидкости хуже циркулируют. В результате повышается кровяное давление, организм перестает выводить жидкость. Избыток жидкости приводит к отекам, из-за которых осложняется работа внутренних органов, происходит нагрузка на сосуды. Вдобавок натрий способствует вымыванию кальция из костей, что может привести к возникновению частых переломов. Макроэлемент приводит и к уменьшению запасов магния и калия, что может вызывать проблемы сердцем.

Суточная норма натрия

Ежедневно для обеспечения правильной работы организма человек должен потреблять около 1300-1500 мг натрия. Не допускается употребление более 2 г, так как это может привести к передозировке. Подобное количество макроэлемента находится в 5-6 г соли, что равняется 1 чайной ложке без горки. Для детей норма потребления разниться в зависимости от возраста: до 1 года содержание натрия не должно превышать 200-300 мг; с 1 до 3-х лет дозировку можно повысить до 500 мг; до 7 лет допускается употребление 700 мг; в возрастном периоде от 7 до 11 лет нормой будет считаться 1000 мг; до 14 лет дозировка натрия в рационе достигает 1100 мг; с 14 по 18 лет можно употреблять на 200 мг больше, чем в предыдущем возрастном периоде – 1300 мг.
В некоторых случаях суточная норма натрия может быть увеличена: Если область проживания расположена в государствах с жарким климатом. К примеру, страны Африканского континента или Южной Америки. Если основная деятельность связана с постоянными физическими нагрузками. Например, спортсмены или разнорабочие. Если работа осуществляется в условиях повышенной температуры. К примеру, при службе на металлургическом производстве. При различных отравлениях, вызывающих расстройство желудка. В случае приема мочегонных средств. При наличии гипергидроза или заболеваний надпочечников.

Недостаток и избыток натрия в организме

В настоящее время дефицит натрия встречается крайне редко. Обычно он связан с работой в условиях повышенного температурного режима. В некоторых случаях его возникновение могут спровоцировать различные заболевания, для которых характерны лихорадочные состояния. При этом натрий активно выводится из организма под действием жара. Недостаток натрия в организме может проявиться по другим причинам: проведение диет, при которых ограничивается или исключается из рациона соль; сбои продуцирования антидиуретического гормона; периодическое промывание кишечника, посредством клизм; потребление кофеиносодержащих напитков в неконтролируемом количестве; заболевания эндокринной природы; цирроз печени; потребление продуктов, содержащих большое количество калия; наличие травм, сильных ожогов или операций. В этом случае макроэлемент будет скапливаться в поврежденных местах провоцируя более ускоренное заживление. К основным признакам нехватки макроэлемента можно отнести: возникновение головокружений, затяжные головные боли; рефлекторные мышечные подергивания; ощущение сильной жажды, высыхание слизистых; развитие метеоризма, появление рвоты и тошноты; при длительном дефиците – мышечная дистрофия; возникновении гипотонии; выпадение волос; кожа приобретает синюшный оттенок, из-за кислородного голодания, которое провоцирует нехватка натрия; нарушение сердечного ритма, его значительное учащение; слабость и сонливость; нарушение координации движений; снижение веса; сухость кожи, появление морщин и трещин; озноб. Все перечисленные симптомы объясняются довольно просто. Из-за наличия длительного дефицита макроэлемента, его содержание в межклеточной жидкости сокращается. В свою очередь это провоцирует скопление азотистых соединений. Их избыток постепенно отравляет организм, и может даже привести к смерти. Намного чаще дефицита макроэлемента, ставится диагноз передозировка. Это не удивительно, ведь многие продукты содержат скрытый натрий, поэтому контролировать его содержание довольно сложно. К основным причинам, провоцирующим развитие избытка натрия можно отнести: сахарный диабет; чрезмерное употребление снековой продукции (чипсов, сухарей, орехов); малое употребление воды; бесконтрольное употребление соли; регулярный прием лекарств, обеспечивающих функционирование почек (Кортизон). Передозировка натрия характеризуются следующими симптомами: развитие судорог; повышение давления; возникновение одышки; появление отеков; возбудимость нервной системы; гиперемия кожных покровов; набор веса. Вдобавок существуют исследования, доказавшие связь между избытком натрия и формированием катаракты. В этом случае болезнь развивается из-за хронического повышения внутриглазного давления, которое провоцирует увеличение дозы макроэлемента в организме пациента. Избыток натрия вызывает скопление эритроцитов, что приводит к риску появления тромбоза. Кроме того, постоянные перепады давления тоже могут объясняться дисбалансом натрия.

Источник

Натрий

Натрий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11. Обозначается символом Na (лат. Natrium). Простое вещество натрий (CAS-номер: 7440-23-5) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

В воде натрий ведет себя почти так же, как литий: реакция идёт с бурным выделением водорода, в растворе образуется гидроксид натрия.

История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Название «натрий» (natrium) происходит от арабского натрун по-гречески — nitron и первоначально оно относилось к природной соде. Сам элемент ранее именовался содием Sodium.

Получение

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000°C:

Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Физические свойства

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7° С), температура плавления 97,86° С, температура кипения 883,15° С.

Химические свойства

Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина. Натрий менее активный чем литий, поэтому с азотом реагирует только при нагревании:

При большом избытке кислорода образуется пероксид натрия

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах грузовиков как теплоотвод. Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (НЛВД и НЛНД). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) очень широко применяются в уличном освещении. Они дают ярко-жёлтый свет. Срок службы ламп ДНаТ составляет 12-24 тысяч часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения. Также существуют лампы ДНаС, ДНаМТ (Дуговая Натриевая Матовая), ДНаЗ (Дуговая Натриевая Зеркальная) и ДНаТБР (Дуговая Натриевая Трубчатая Без Ртути).

Металлический натрий применяется в качественном анализе органического вещества. Сплав натрия и исследуемого вещества нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и делят на 3 части, проба Ж. Лассеня (1843), направлена на определение азота, серы и галогенов (проба Бейльштейна)

— Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство.
— Азид натрия (Na₃N) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца.
— Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).
— Хлорат натрия (NaClO₃) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

Биологическая роль

В организме натрий находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме). Это разницу поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:
Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
Поддержание осмотической концентрации крови.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Нормализация водного баланса.
Обеспечение мембранного транспорта.
Активация многих энзимов.

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграмм. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 грамм в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонкой кишке. Витамин Д улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию. Количество поступившего с едой натрия показывает содержание натрия в моче. Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированой пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах. Временный дефицит может быть вызвано использованием мочегонных, поносом, обильным потением или избыточным употреблением воды. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, образование газов в желудочно-кишечном тракте, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а так же повышеное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 грамм, большее количество уже опасно для жизни.

Соединения натрия

Натрий, Natrium, Na (11)
Название натрий — sodium, natrium происходит от древнего слова, распространенного в Египте, у древних греков (vixpov) и римлян. Оно встречается у Плиния (Nitron), у других древних авторов и соответствует древнееврейскому нетер (neter). В древнем Египте натроном, или нитроном, называли вообще щелочь, получаемую не только из природных содовых озер, но и из золы растений. Ее употребляли для мытья, изготовления глазурей, при мумификации трупов. В средние века название нитрон (nitron, natron, nataron), а также борах (baurach), относилось и к селитре (Nitrum). Арабские алхимики называли щелочи alkali. С открытием пороха в Европе селитру (Sal Petrae) стали строго отличать от щелочей, и в XVII в. уже различали нелетучие, или фиксированные щелочи, и летучую щелочь (Alkali volatile). Вместе с тем было установлено различие между растительной (Alkali fixum vegetabile — поташ) и минеральной щелочью (Alkali fixum minerale — сода).

В конце XVIII в. Клапрот ввел для минеральной щелочи название натрон (Natron), или натр и для растительной — кали (Kali), Лавуазье не поместил щелочи в «Таблицу простых тел», указав в примечании к ней, что это, вероятно, сложные вещества, которые когда-нибудь будут разложены. Действительно, в 1807 г. Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободные металлы — калий и натрий, назвав их потассий (Potassium) и содий (Sodium). В следующем году Гильберт, издатель известных «Анналов физики», предложил именовать новые металлы калием и натронием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до «натрий» (Natrium). В начале XIX в. в России натрий называли содием (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предлагал название содь (1825). Соли натрия назывались, например, сернокислая сода, гидрохлоровая сода и одновременно уксусный натр (Двигубский, 1828). Гесс, по примеру Берцелиуса, ввел название натрий.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

Периодическая система элементов

IA

IIA

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

—-

VIIIB

—-

IB

IIB

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Период

1

1 H Водород

2 He Гелий

2

3 Li Литий

4 Be Бериллий

5 B Бор

6 C Углерод

7 N Азот

8 O Кислород

9 F Фтор

10 Ne Неон

3

11 Na Натрий

12 Mg Магний

13 Al Алюминий

14 Si Кремний

15 P Фосфор

16 S Сера

17 Cl Хлор

18 Ar Аргон

4

19 K Калий

20 Ca Кальций

21 Sc Скандий

22 Ti Титан

23 V Ванадий

24 Cr Хром

25 Mn Марганец

26 Fe Железо

27 Co Кобальт

28 Ni Никель

29 Cu Медь

30 Zn Цинк

31 Ga Галлий

32 Ge Германий

33 As Мышьяк

34 Se Селен

35 Br Бром

36 Kr Криптон

5

37 Rb Рубидий

38 Sr Стронций

39 Y Иттрий

40 Zr Цирконий

41 Nb Ниобий

42 Mo Молибден

(43) Tc Технеций

44 Ru Рутений

45 Rh Родий

46 Pd Палладий

47 Ag Серебро

48 Cd Кадмий

49 In Индий

50 Sn Олово

51 Sb Сурьма

52 Te Теллур

53 I Иод

54 Xe Ксенон

6

55 Cs Цезий

56 Ba Барий

*

72 Hf Гафний

73 Ta Тантал

74 W Вольфрам

75 Re Рений

76 Os Осмий

77 Ir Иридий

78 Pt Платина

79 Au Золото

80 Hg Ртуть

81 Tl Таллий

82 Pb Свинец

83 Bi Висмут

(84) Po Полоний

(85) At Астат

86 Rn Радон

7

87 Fr Франций

88 Ra Радий

**

(104) Rf Резерфордий

(105) Db Дубний

(106) Sg Сиборгий

(107) Bh Борий

(108) Hs Хассий

(109) Mt Мейтнерий

(110) Ds Дармштадтий

(111) Rg Рентгений

(112) Cp Коперниций

(113) Uut Унунтрий

(114) Uuq Унунквадий

(115) Uup Унунпентий

(116) Uuh Унунгексий

(117) Uus Унунсептий

(118) Uuo Унуноктий

8

(119) Uue Унуненний

(120) Ubn Унбинилий

Лантаноиды *

57 La Лантан

58 Ce Церий

59 Pr Празеодим

60 Nd Неодим

(61) Pm Прометий

62 Sm Самарий

63 Eu Европий

64 Gd Гадолиний

65 Tb Тербий

66 Dy Диспрозий

67 Ho Гольмй

68 Er Эрбий

69 Tm Тулий

70 Yb Иттербий

71 Lu Лютеций

Актиноиды **

89 Ac Актиний

90 Th Торий

91 Pa Протактиний

92 U Уран

(93) Np Нептуний

(94) Pu Плутоний

(95) Am Америций

(96) Cm Кюрий

(97) Bk Берклий

(98) Cf Калифорний

(99) Es Эйнштейний

(100) Fm Фермий

(101) Md Менделевий

(102) No Нобелей

(103) Lr Лоуренсий

Химические семейства элементов периодической таблицы

Щелочные металлы	Щёлочноземельные металлы	Лантаноиды	Актиноиды	Переходные металлы
Лёгкие металлы	Полуметаллы	Неметаллы	Галогены	Инертные газы

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Источник