Перегляд вихідного коду сторінки Натрій

{{see also|Натрій (мінералогія)}}

{{Хімічний елемент|Натрій (Na)<!--Назва-->|11<!--Атомний номер-->|[[Файл:Nametal.JPG.jpg|ліворуч|200пкс|Натрій]]сріблясто-білий м'який метал<!-- Зовнішній вигляд-->|22,989768<!--Атомна маса-->|190<!--Радіус атома-->|495,6(5,14)<!--Енергія іонізації-->|[Ne] 3s<sup>1</sup><!--Електронна конфігурація-->|154<!--Ковалентний радіус-->|97 (+1e)<!-- Ionic Radius(pm)-->|0,93<!--Електровід'ємність-->|-2,71 в<!--Електродний потенціал-->|1<!--Степені окислення-->|0,971<!--Густина-->|1,222<!-- Питома теплоємність-->|142,0<!--Теплопровідність-->|370,96<!--Температура плавлення-->|2,64<!--Теплота плавлення -->|1156,1<!--Температура кипіння-->|97,9<!--Теплота випаровування-->|23,7<!--Молярний об'єм-->|кубічна об'ємноцентрована<!--Структура решітки-->|4,230<!--Період решітки-->|n/a<!--Відношення c/a-->|150<!--Температура Дебая-->}}
'''На́трій''' (Natrium, Na)&nbsp;— [[хімічний елемент]] з [[атомний номер|атомним номером]] 11 та відповідна [[проста речовина]]&nbsp;— [[лужні метали|лужний]] сріблясто-білий м'який метал, хімічно дуже активний, на повітрі швидко окиснюється. [[Густина]] 0,968; t<sub>плав</sub> 97,83&nbsp;°С; t<sub>кип</sub> 882,9&nbsp;°С; коефіцієнт твердості за [[Шкала Мооса|Моосом]] 0,5.

Натрій&nbsp;— дуже поширений [[Літофільні елементи|літофільний елемент]] (шосте місце серед хімічних елементів), його [[Кларки елементів|кларк]] 2,64 за масою. Відомо понад 220 мінералів натрію різних класів ([[польові шпати]], [[плагіоклаз]]и, [[галіт]], [[селітра]], [[тенардит]], [[мірабіліт]]). Поширеність натрію в кам'яних [[метеорит]]ах&nbsp;—  0,7&nbsp;% за масою, в [[ультраосновні гірські породи|ультраосновних гірських породах]]&nbsp;—  0,57&nbsp;%, в [[основні гірські породи|основних]]&nbsp;— 1,94&nbsp;%, в [[середні гірські породи|середніх]]&nbsp;— 3,0&nbsp;%, в [[кислі гірські породи|кислих]]&nbsp;— 2,77&nbsp;%, в [[глина]]х&nbsp;— 0,96&nbsp;%, в [[пісковик]]ах&nbsp;— 0,33&nbsp;%, в [[карбонатні гірські породи|карбонатних породах]]&nbsp;— 0,04&nbsp;%, в океанічній воді&nbsp;— 1,03534&nbsp;%. Застосовують натрій як [[відновник]], [[теплоносій]] тощо. Солі натрію знаходять велике застосування в різних галузях економіки.

== Історія ==
Натрій вперше був отриманий англійським хіміком [[Гамфрі Деві]] в [[1807]] році [[електроліз]]ом твердого [[гідроксид натрію|NaOH]].
<!--

== Походження назви ==

== Біологічна роль ==
-->

== Поширення в природі ==
Натрій належить до найпоширеніших елементів. На нього припадає 2,64% маси [[Земна кора|земної кори]]. У зв'язку з високою хімічною активністю він зустрічається тільки у вигляді різних сполук. Деякі з них, як [[хлорид натрію]], [[сульфат натрію]], утворюють потужні родовища.

Найбільші поклади хлориду натрію [[NaCl]] (кам'яна сіль, або [[галіт]]) є на [[Уральські гори|Уралі]] в районах м.&nbsp;[[Солікамськ]]а та м.&nbsp;[[Соль-Ілецьк]]а, на [[Донбас]]і та в інших місцях. Значні кількості хлориду натрію добуваються у вигляді самосадної солі з соляних озер [[Ельтон (озеро)|Ельтон]] і [[Баскунчак]], які розташовані в Росії біля [[Казахстан]]ського кордону. Величезні запаси сульфату натрію Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·10H<sub>2</sub>O ([[мірабіліт]]) нагромаджені в затоці [[Кара-Богаз-Гол]] у східній частині [[Каспійське море|Каспійського моря]].

Натрій є важливим компонентом життєдіяльності організмів. Натрієві йонні струми є найшвидшими у клітині і велику частину потенціалу дії нервових клітин складає саме натрієвий компонент.

== Фізичні властивості ==
У вільному стані натрій&nbsp;— сріблясто-білий легкий і м'який метал. Густина&nbsp;— 0,968&nbsp; г/см³. Температура плавлення 97,83°С, кипіння&nbsp;— 882,9&nbsp;°С.

Натрій є [[Моноізотопний елемент|моноізотопним елементом]], тобто у природі зустрічається виключно один [[Ізотопи|ізотоп]] натрію&nbsp;— <sup>23</sup>Na, який є стабільним<ref name=":0">{{Cite web|title=Atomic Weight of Sodium {{!}} Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights|url=https://www.ciaaw.org/sodium.htm|website=www.ciaaw.org|accessdate=2022-11-20}}</ref>.

Усього відомо 23 [[ізотопи]] натрію (без урахування [[Ізомерія атомних ядер|ядерних ізомерів]]) із [[Атомна маса|атомними масами]] від 17 до 39. Із 22 синтезованих ізотопів натрію найстабільнішим є [[нуклід]] <sup>22</sup>Na з періодом напіврозпаду у 2,6 роки. Відносно стабільним є нуклід <sup>24</sup>Na з [[Період напіврозпаду|періодом напіврозпаду]] 15 годин. Усі інші ізотопи натрію значно менш стабільні<ref name=":0"/>.

Найважчим синтезованим нині{{Коли}} ізотопом натрію є <sup>39</sup>Na з [[Магічні числа|магічним числом]] нейтронів (N = 28) та періодом напіврозпаду меншим за 1 мс<ref>{{Cite news|title=Discovery of $^{39}\mathrm{Na}$|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.129.212502|work=Physical Review Letters|date=2022-11-14|accessdate=2022-11-20|doi=10.1103/PhysRevLett.129.212502|pages=212502|volume=129|issue=21|first=D. S.|last=Ahn|first2=J.|last2=Amano|first3=H.|last3=Baba|first4=N.|last4=Fukuda|first5=H.|last5=Geissel|first6=N.|last6=Inabe|first7=S.|last7=Ishikawa|first8=N.|last8=Iwasa|first9=T.|last9=Komatsubara}}</ref>.

== Хімічні властивості ==
Натрій належить до головної підгрупи першої групи періодичної системи Менделєєва. Його атоми мають на зовнішньому електронному шарі по одному електрону, який вони легко втрачають і перетворюються на іони з одним позитивним зарядом. Тому в своїх сполуках натрій буває лише позитивно одновалентним.

Натрій&nbsp;— дуже активний метал. Легко втрачаючи свої валентні електрони, він є дуже сильним [[відновник]]ом. В [[електрохімічний ряд напруг|електрохімічному ряді напруг]] він займає друге місце зліва від водню.

У сухому повітрі натрій енергійно взаємодіє з киснем повітря і перетворюється на [[пероксид]]:
* 2Na + O<sub>2</sub> = Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub>
Тому його зберігають під шаром [[гас]]у або мінеральної оливи.
З [[галогени|галогенами]] натрій реагує дуже енергійно з утворенням солей галогеноводневих кислот: NaCl, NaBr тощо. З рідким бромом він сполучається навіть з вибухом. З сіркою при деякому нагріванні утворює сульфіди: Na<sub>2</sub>S.
З водою реагує дуже бурхливо, навіть з вибухом. Ще більш бурхливо реагує з кислотами
(теж з вибухом). У вологому повітрі метал легко перетворюється на гідроксид:
* 2Na + 2H<sub>2</sub>O = 2NaOH + H<sub>2</sub> ↑
а останній, взаємодіючи з вуглекислим газом повітря,&nbsp;— в карбонат:
* 2NaOH + CO<sub>2</sub> = Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O

При високій температурі натрій може відновлювати оксиди алюмінію, кремнію, тощо до вільних елементів:
* Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 6Na = 2Al + 3Na<sub>2</sub>O

== Отримання ==
У вільному стані натрій одержують [[електроліз]]ом розплавлених хлоридів або гідроксидів. При електролізі розплавлених їдких лугів позитивно заряджені іони металів притягаються до негативно зарядженого катода, приєднують по одному електрону (відновлюються) і перетворюються на атоми вільних металів, а негативно заряджені іони гідроксилу притягуються до позитивно зарядженого анод, віддають йому по одному електрону і перетворюються на електро-нейтральні групи OH, які розкладаються з утворенням води і кисню, що виділяється на аноді. Одержання металічного натрію електролізом NaOH можна зобразити такими рівняннями:

                       NaOH
                        ↑↓
       — Катод <-   Na<sup>+</sup> + OH<sup>-</sup>    -> Анод +
   4Na<sup>+</sup> + 4e = 4Na°              4OH<sup>-</sup> — 4е = 4OH°
                4OH° = 2H<sub>2</sub>O + O<sub>2</sub> ↑

== Застосування ==

=== У харчовій промисловості ===
Сполуки натрію активно використовують у кулінарних цілях. Перш за все&nbsp;— це [[кухонна сіль]], яка є хлоридом натрію і яку використовують як у промислових масштабах, так і в повсякденному житті при приготуванні їжі, а також як консервант.

[[Глутамат натрію]], рецептори якого відповідальні за смак [[умамі]]&nbsp;— популярна харчова добавка.

[[Бікарбонат натрію]], знаний як харчова сода, використовують як [[розпушувач]] для випікання.

=== У металургії ===
Натрій використовують як відновник при виплавці титану, цирконія, торія, урана і інших металів з їх хлоридів і фторидів. Важливу роль грає натрій у виплавці алюмінію — як у процесі отримання оксиду алюмінію з бокситів, так і надалі виділенні безпосередньо алюмінію електролізом.<ref>[http://metalspace.ru/education-career/osnovy-metallurgii/metallurgiya-alyuminiya/681-poluchenie-alyuminiya.html Получение алюминия]{{ref-ru}}</ref> Відновлюючи [[гідроксид калію]] натрієм, отримують чистий калій.<ref name="glin">[https://books.google.com.ua/books?id=Sc_8AgAAQBAJ&pg=PA547 Общая химия]{{ref-ru}}</ref> Також натрій використовують як модифікатор для створення різноманітних сплавів.

=== У медицині ===
Хлорид натрію є основним (окрім води) компонентом [[Фізіологічний розчин|фізіологічного розчину]], який використовують для ін'єкцій багатьох препаратів, а також при порушенні електролітичного балансу, [[Гіпертонічний розчин|гіпертонічних розчинів]], що мають протимікробну дію та багатьох інших фармакологічних молекул. Достатня концентрація натрію є надзвичайно важливою для нормальної роботи мембранного транспорту, м'язових скорочень, передачі нервових імпульсів і багатьох інших життєво необхідних функцій, а його нестача ([[гіпонатріємія]]) викликає судоми, невралгію, втрату ваги, блювоту, порушення травлення, кому, смерть.<ref>[https://empendium.com/ua/chapter/B27.II.19.1.3.1. Гіпонатріємія ]</ref>

=== Енергетика та техніка ===
[[File:Foggy night.JPG|thumb|Натрієві лампи використовують в освітленні вулиць. При розігріванні внутрішньої горілки лампи, світло набуває спектрального відтінку парів натрію.]]
Легкість металу та його термопровідність можна використовувати у промисловості, де потрібне ефективне відведення тепла. Так, розробляли концепції {{нп|Атомний реактор з натрієвим охолодженням|атомних реакторів з натрієвим охолодженням|en|Sodium-cooled fast reactor}} де як теплоносій використовують [[Натрій-калієвий сплав|натрієво-калієвий сплав]] у першому контурі охолодження реактора.<ref name="glin"/>

Натрій застосовують у будівництві двигунів для авіагалузі, де у тілі [[поршень|поршнів]] знаходиться натрій, при роботі поршня, натрій розплавлюється, та ефективніше переносить тепло від головки поршня до його основи, запобігаючи перегріванню тарілки поршня.<ref>{{cite web|url=https://www.zr.ru/content/articles/917800-tak-vot-zachem-natrij-v-klapana/|website=zr.ru|title=Зачем в клапанах мотора натрий? — проверьте свои знания|language=ru}}</ref><ref>{{cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=Jc1fuv7BiVw|website=youtube.com|title=Розлом поршня двигуна літака який містить натрій|language=ru}}</ref>

У освітленні є [[Натрієва газорозрядна лампа|дугові трубчаті натрієві лампи (ДНАТ)]], де натрій є робочим тілом у досить енергоефективних натрієвих газорозрядних лампах із характерним помаранчево-жовтим спектром випромінювання, недоліком яких є спектр випромінювання.

== Солі натрію ==
Натрій утворює солі з усіма кислотами. Переважна більшість солей натрію у воді розчиняється добре. Найважливіші з них:
* [[Хлорид натрію]] NaCl, або харчова сіль
* [[Карбонат натрію]] Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, або сода
* [[Гідрокарбонат натрію]] NaHCO<sub>3</sub>, або питна сода
* [[Сульфат натрію]] Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
* [[Нітрит натрію]] NaNO<sub>2</sub>
* [[Полісульфіди натрію]]

== Джерела ==
* Глосарій термінів з хімії // Й.&nbsp;Опейда, О.&nbsp;Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.&nbsp;М.&nbsp;Литвиненка НАН України, Донецький національний університет.&nbsp;— Донецьк : Вебер, 2008.&nbsp;— 758&nbsp;с.&nbsp;— ISBN 978-966-335-206-0
* {{МГЕ|nocat=1}}
* {{книга|автор=Деркач Ф. А. |частина= |посилання частина= |заголовок=Хімія |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце=Львів |видавництво=Львівський університет |рік=1968 |том= |сторінки= |сторінок=312 |серія= |isbn= |тираж=}}

== Посилання ==
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/1188/natrij Натрій] // [[Фармацевтична енциклопедія]]

== Примітки ==
{{reflist}}
{{Бібліоінформація}}
{{Сполуки натрію}}
{{Періодична система хімічних елементів}}

[[Категорія:Хімічні елементи]]
[[Категорія:Лужні метали]]
[[Категорія:Натрій|*]]
[[Категорія:Малонебезпечні речовини]]
[[Категорія:Теплоносії ядерних реакторів]]
[[Категорія:Охолоджуючі речовини]]
[[Категорія:Період 3 періодичної системи елементів]]