Билет № 22. 1. Натрий: положение этого химического элемента в периодической системе, строение его атома, физические свойства

1. Натрий: положение этого химического элемента в периодической системе, строение его атома, физические свойства. Химические свойства натрия: взаимодействие с неметаллами, водой.

Положение в периодической системе: натрий находится в 3 периоде, I группе, главной (А) подгруппе.

Атомный номер натрия 11, следовательно, заряд атома натрия равен + 11, число электронов 11. Три электронных уровня (равно периоду), на внешнем уровне 1 электрон (равно номеру группы для главных подгрупп).

Схема расположения электронов по уровням:

11Na ) ) )

2 8 1

Ядро атома натрия 23Na содержит 11 протонов (равно заряду ядра) и 12 нейтронов (атомная масса минус число протонов: 23 – 11 = 12).

Простое вещество натрий – металл серебристо-белого цвета, легкий (плотность 0,97 г/см3 – легче воды), мягкий (легко режется ножом), легкоплавкий (температура плавления 98оC).

Натрий, как и все щелочные металлы, – сильный восстановитель. Он энергично реагирует с неметаллами:

При нагревании до 180оС в умеренном количестве кислорода образуется оксид натрия:

4Na + O2 = 2Na2O

Натрий горит на воздухе с образованием пероксида натрия:

2Na + O2 = Na2O2

Натрий хранят под слоем керосина.

Расплавленный натрий в хлоре сгорает с ослепительной вспышкой (можно говорить проще – реагирует с хлором при нагревании), на стенках сосуда образуется белый налет хлорида натрия:

2Na + Cl2 = 2NaCl

Натрий может взрываться при растирании с порошком серы (образуется сульфид натрия):

2Na + S = Na2S

Натрий при нагревании восстанавливает водород, образуется гидрид натрия:

2Na + H2 = 2NaH

Если небольшой кусочек натрия поместить в воду, он бурно реагирует с водой. Металл плавится от выделяющейся теплоты и «бегает» по поверхности воды. Образуется раствор гидроксида натрия:

2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑

Натрий в природе содержится в различных минералах, в виде соли в морской воде. В человеческом организме соли натрия входят в состав плазмы крови, лимфу.

Применяется в атомной энергетике и в виде соединений (поваренной соли NaCl, соды Na2CO3 и др.)

2. Опыт. Осуществление превращения: соль → нерастворимое основание → оксид металла.

Для получения нерастворимого основания, к раствору соли добавляем гидроксид натрия. Полученный осадок нагреваем на спиртовке, он разлагается с образованием оксида.

Лучше взять сульфат или хлорид меди (II):

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Выпадает синий осадок гидроксида меди (II). При нагревании осадок чернеет в результате образования черного оксида меди (II):

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Билет № 23