ナトリウムの特徴。 ナトリウムの配合

ナトリウムはアルカリ金属の一つである。 化学元素の表は、それを第3の期間および第1のグループに属する原子として示す。

物理的性質

このセクションでは、物理学的なナトリウムの特性を考慮する。 まず、純粋な形で、それは銀色の固体であり、金属の光沢と低硬度を有する。 ナトリウムは柔らかく、ナイフで簡単に切断できます。 この物質の融点はかなり低く、摂氏79度です。 ナトリウムの原子量も小さいので、後でそれについて話します。 この金属の密度は0.97g / cm ^3である 。

ナトリウムの化学的性質

この元素は非常に活性が高く、他の多くの物質と迅速かつ激しく反応することができます。 また、化学元素の表は、そのような値をモル質量として定義することを可能にする。ナトリウムの場合、それは23となる。 1モルは、6.02×10〜23度の原子（物質が複雑な場合は分子）を含む物質の量である。 要素のモル質量を知ることで、特定の物質の特定のモル量がどのくらい重くなるかを決定することができます。 例えば、2モルのナトリウムは46グラム重くなる。 既に上述したように、この金属は化学的に最も活性なものの1つであり、アルカリを意味し、したがってその酸化物はアルカリ（強塩基）を形成することができる。

酸化物の形成

このグループのすべての物質（ナトリウムの場合を含む）は、親を燃焼させることで得ることができます。 したがって、金属は酸素と反応し、酸化物が形成される。 例えば、4モルのナトリウムを燃焼させると、1モルの酸素を消費し、この金属の2モルの酸化物が得られます。 反応式は次のようになります：4Na + O ₂ = 2Na ₂ O。得られた物質に水を加えると、アルカリNaOHが生成します。

1モルの酸化物と水を取ると、2モルの塩基が得られます。 この反応の式は次のとおりです。Na ₂ O + H ₂ O = 2NaOH。 得られた物質は水酸化ナトリウムとも呼ばれる。 これは、その顕著なアルカリ性および高い化学活性に起因する。 強酸と同様に、水酸化ナトリウムは低活性金属、有機化合物などの塩と積極的に反応します。塩との相互作用中に交換反応が起こり、新しい塩と新しい塩基が形成されます。 ナトリウム苛性アルカリの溶液は、組織、紙、肌、爪を容易に破壊することがあります。そのため、作業中は安全規制に準拠する必要があります。 水酸化ナトリウムは 触媒として、また日常生活の中で化学工業では詰まったパイプの問題を解消する手段として 使用さ れています。

ハロゲンとの反応

これらは、周期系の第7族に属する化学元素からなる単純な物質である。 そのリストには、フッ化物、ヨウ素、塩素、臭素が含まれています。 ナトリウムは、塩化物/臭化物/ヨウ化物/フッ化ナトリウムのような化合物を形成する、それらの全てと反応することができる。 反応を実行するには、問題の金属2モルを取り、1モルのフッ化物を加える必要があります。 その結果、フッ化ナトリウムを2モルの量で得る。 このプロセスは、式Na + F2 = 2NaFの形で書くことができる。 私たちが入手したフッ化ナトリウムは、虫歯に対する練り歯磨きや様々な表面用の洗剤の製造に使用されています。 同様に、塩素、 塩化ナトリウム （キッチン塩）、メタルハライドランプの製造に使用されるヨウ化ナトリウム、神経薬、不眠症、ヒステリーなどの神経系の障害の薬として使用される臭化ナトリウムを加えることができます。

他の単純な物質

ナトリウムとリン、硫黄（硫黄）、炭素（炭素）との反応も可能である。 このような化学的相互作用は、特別な条件が高温の形態で生成された場合にのみ行うことができる。 従って、付加反応が起こる。 その助けを借りて、あなたはリン酸ナトリウム、硫化ナトリウム、炭化水素などの物質を得ることができます。

一例は、所定の金属の原子をリン原子に加えることである。 問題の金属3モルと第2成分1モルを取って加熱すれば、1モルのリン酸ナトリウムが得られます。 この反応は、以下の式：3Na + P = Na ₃ Pの形で書くことができる。さらに、ナトリウムは水素と同様に窒素と反応することができる。 最初の場合、所与の金属の窒化物が形成され、第2の場合には水素化物が形成される。 このような化学式の例は、6Na + N2 = 2Na ₃ N、 2Na + H2 = 2NaH。 第1の相互作用を行うためには、放電が必要であり、第2の反応は高温である。

酸との反応

単純な物質では 、ナトリウムの化学的特性は終わらない。 この金属はまたすべての酸と反応する。 このような化学的相互作用の結果として、 ナトリウム塩および水素が形成される。 例えば、問題の金属と塩酸との反応は、蒸散する調理用の塩と水素を生成する。 この反応は、反応式Na + HCl = NaCl + H ₂で表すことができる。 このような化学的相互作用を置換反応といいます。 その実施により、リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸ナトリウムなどの塩を得ることも可能である。

塩との相互作用

ナトリウムは、カリウムおよびカルシウムを除くすべての金属の塩と反応する（それらは検討中の元素よりも化学活性が高い）。 そのような場合には、先の場合と同様に、置換反応が起こる。 考察中の金属の原子は、化学的に弱い金属の原子によって置換される。 したがって、2モルのナトリウムと1モルの硝酸マグネシウムとを混合することによって、2モルの量の硝酸ナトリウムと1モルの純マグネシウムを得る。 この反応の式は、2Na + Mg（NO ₃ ） ₂ = 2NaNO ₃ + Mgと書くことができる。 同じ原理により、多くの他のナトリウム塩を得ることができる。 また、この方法は、その塩から金属を生成することができる。

ナトリウムに水を加えるとどうなりますか？

おそらく、これは地球上で最も一般的な物質の1つです。 それと、問題の金属は化学的相互作用にもなり得る。 この場合、上記苛性ソーダ又は水酸化ナトリウムが形成される。

このような反応を行うには、2モルのナトリウムを取り、それに2モルの水を加える必要があります。その結果、2モルの水酸化物と1モルの水素が得られます。これは、鋭い臭いのガスとして分離します。

ナトリウムとその生物への影響

この金属を化学的な観点から考えた結果、ナトリウムの生物学的特性は何かに進んでいきましょう。 これは重要な微小要素の1つです。 まず第一に、それは動物細胞の成分の一つです。 ここで重要な機能を果たします： 膜電位を 支えるカリウムと一緒に、神経インパルスの細胞間の形成と増殖に関与し、浸透過程に必要な化学要素です（例えば、腎臓細胞の機能にとって必要です）。 さらに、ナトリウムは細胞の水 - 塩バランスを担う。 また、この化学成分がなければ、脳の機能に必要なグルコースの血液を通った輸送は不可能である。 それでも、この金属は筋肉減少の過程に関与します。

この微量栄養素は動物だけでなく、植物有機体の重要な機能も果たす。光合成過程に関与し、炭水化物の輸送を助け、また有機物や無機物が膜を通過するために必要である。

ナトリウムの過剰と不足

体内のこの化学元素の含有量を増やすと、塩分の摂取量が長くなることがあります。 過剰なナトリウムの症状には、体温の上昇、腫脹、神経興奮性の増加、腎機能の障害が含まれる。 このような症状が現れた場合は、塩分やこの金属が多く含まれている製品を取り除く必要があります（リストは下記参照）。すぐに医師に相談してください。 ナトリウム含有量が低いと、不快な症状および身体能力の低下につながる。 この化学成分は、利尿剤を長期間使用したり、精製した（蒸留した）水のみを飲んで、体の発汗や脱水を増やして洗い流すことができます。 ナトリウム不足の症状には、渇き、乾燥した皮膚および粘膜、嘔吐および悪心、食欲不振、意識障害および無関心、頻脈、本格的な腎機能の停止がある。

ナトリウムが多い製品

問題となっている化学元素の本体中の含有量が高すぎたり少な過ぎたりしないようにするためには、どのような食べ物が最も重要かを知る必要があります。 まず第一に、これは上記のキッチン塩です。 それは40％のナトリウムである。 それは海の塩でもあります。 また、この金属は大豆と醤油に含まれています。 海産物には大量のナトリウムが見られます。 この海ケールは、ほとんどの種の魚、エビ、タコ、カニの肉、キャビア、ザリガニなどです。これらの生物は、体の正常な機能にとって重要な様々な金属の塩濃度が高い塩分の多い環境に住んでいるためです。

この金属とその化合物の使用

業界でのナトリウムの使用は非常に多用途です。 まず第一に、この物質は化学業界で使用されています。 ここで問題の金属の水酸化物、そのフッ化物、硫酸塩および硝酸塩のような物質を得ることが必要である。 さらに、純粋な金属を塩から分離するために、強力な還元剤として使用されます。 そのような目的で使用するための特別な技術的ナトリウムがあります。 そのプロパティはGOST 3273-75で修正されています。 前述の強い還元特性に関連して、ナトリウムは冶金において広く使用されている。

この化学元素はまた、多くの鎮静剤および抗うつ剤の主成分の1つである臭化物を製造することが最も頻繁に必要とされる製薬産業においてその用途を見出している。 さらに、ナトリウムは、ガス放電ランプの製造に使用することができます - これらは明るい黄色の光源です。 そのような化合物は、塩素酸ナトリウム（NaClO ₃ ）のように、若い植物を破壊するので、後者の過剰増殖を防ぐために鉄道路からそれらを除去するために使用される。 シアン化ナトリウムは、金鉱業で広く使用されています。 その助けを借りて、この金属を岩から受け取る。

ナトリウムの入手方法

最も一般的な方法は、当該金属の炭酸塩と炭素との反応である。 これを行うには、これらの2つの物質を約1000℃の温度に加熱する必要があります。 その結果、ナトリウムおよびガスのような2つの化合物が形成される。 1モルの炭酸ナトリウムと2モルの炭素とを反応させることにより、2モルの所望の金属と3モルの一酸化炭素が得られる。 還元反応の式は以下のように書くことができる：NaCO ₃ + 2C = 2Na + 3CO。 同様に、この化学元素は他の化合物からも得ることができる。

定性的反応

ナトリウム+の存在は、他のカチオンまたはアニオンと同様に、特別な化学的操作を行うことによって決定することができる。 ナトリウムイオンに対する定性的反応は燃焼であり、その存在下では炎は黄色に着色される。

自然界で問題の化学元素をどこで見つけることができるか

まず、すでに述べたように、それは動物細胞と植物細胞の両方の成分の1つです。 また、その高い濃度は海水中で観察される。 さらに、ナトリウムは一部のミネラルの一部です。 これは、例えば、シルビナイトであり、その式はNaCl・KClであり、式はKCl・MgCl _2・ 6H ₂ Oであるカルナイトである。それらの第1のものは交互の多色部分を有する不均質構造を有し、色はオレンジ、ピンク、青、赤。 このミネラルは完全に水に溶けます。 カーナライトは、形成場所や不純物にもよりますが、色分けされています。 それは、赤、黄、白、薄い青、そしてまた透明であることができます。 それは柔らかい色合いをしています。その中の光線は強く屈折しています。 これらの2つの鉱物は、その組成の一部である金属、すなわちナトリウム、カリウム、マグネシウムの製造のための原材料として役立つ。

科学者たちは、この記事で調べた金属は、地殻の質量割合が2.5％であるため、本質的に最も一般的なものの1つだと考えています。