Natrij

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
natrij
Osnovna svojstva

Kemijski element
Simbol
Atomski broj

natrij
Na
11
Kemijska skupina alkalijski metali
Grupa, perioda, Blok 1, 3, s
Izgled srebrnasta krutina
Na (Sodium).jpg
Gustoća1 968 kg/m3
Tvrdoća 0,69 MPa (HB), 0,5 (Mohsova skala)
Specifični toplinski kapacitet (cp ili cV)2

(25 °C) 28,230 J mol–1 K–1

Talište 97,72 °C
Vrelište3 883 °C
Toplina taljenja 2,60 kJ mol-1
Toplina isparivanja 97,42 kJ mol-1

1 pri standardnom tlaku i temperaturi
2 pri konstantnom tlaku ili volumenu
3 pri standardnom tlaku

Atomska svojstva
Atomska masa 22,98976928(2)
Elektronska konfiguracija [Ne] 3s1

Kemijski element natrij nosi u periodnom sustavu elemenata simbol Na, atomski (redni) broj mu je 11, a atomska masa mu iznosi 22,98976928(2). Sodik je stari hrvatski naziv za natrij.

Sadržaj

Svojstva i rasprostranjenost[uredi]

Natrij je najčešći i najpoznatiji među alkalijskim metalima. Pripada prvoj skupini elemenata PSE (alkalijski metali). Naziv alkalijski potječe od arapske riječi „al quili“, što znači biljni pepeo, budući da pepeo sadrži mnogo natrijeva i kalijeva karbonata. Naziv natrij je dobio po arapskoj riječi natron, što znači sredstvo za pranje. Najrasprostranjeniji je element u prirodi, pa je vrlo teško naći uzorak neke tvari u kojem se, bar u tragovima ne nalazi poneki spoj natrija. Elektronska mu je konfiguracija 1s2 2s2 2p6 3s1.
U svjetskim je oceanima oko 14 000 000 000 000 000 tona tog elementa - more je otopina uglavnom natrijevog klorida (kuhinjske soli). Otkrio ga je Sir Humphry Davy.
Elementarni natrij izgledom ne podsjeća na metale poznate iz svakidašnjeg života, kao što su: željezo, bakar, zlato, olovo i drugi.
Litij, natrij i kalij se čuvaju u petroleju.

Neka fizikalna i kemijska svojstva[uredi]

Zbog male tvrdoće, natrij se lako reže nožem. Na svježem prerezu srebrnasti sjaj brzo nestaje jer reakcijom s kisikom, ugljikovim dioksidom i vodenom parom iz zraka nastaje natrijev hidrogenkarbonat.

4 Na(s) + O2(g) + 4 CO2(g) + 2 H2O → 4 NaHCO3(s)

Zbog nepostojanosti na zraku čuva se u petroleju, a zbog velike reaktivnosti u prirodi ga nalazimo isključivo u spojevima: najviše u alumosilikatima, sastojcima mnogih stijena, morskoj i kamenoj soli te čilskoj salitri (natrijevom nitratu).

Talište mu je na 98 °C. Zagrijavanjem se brzo rastali i poprimi oblik kuglice. Gorenjem natrija na zraku nastaje natrijev peroksid.

Burno reagira s vodom, pri čemu nastaju natrijeva lužina i vodik prema jednadžbi:

2 Na(s) + 2 H2O → 2 Na+ + 2 OH- + H2(g)

Primjenjuje se pri izradi jakih svjetlećih tijela (natrijeve pare) kao i u proizvodnji nekih spojeva: natrijeva cijanida, indiga i tetraetilolova.

Ro = 0,97 g/cm3
Ei = 495 kJ/mol
X = 0,9
E°(Na+/Na) = 2,71 V

Dobivanje[uredi]

Danas se natrij uglavnom dobiva elektrolizom taljevine/otopine/ natrijeva klorida (NaCl) sa živinom katodom zbog prenapona vodika na živi. U talini se nalaze Na+ i Cl ioni. Pritom nastane amalgam natrija i žive. Iz njega se natrij odvaja destilacijom.
(tv(Hg) = 257°C; tv(Na) = 883°C).
Elektroliza se provodi u Downsovom uređaju za elektrolizu. Budući da je talište natrijeva klorida visoko (801°C, dodaje se kalcijev klorid (w = 60%), čim se talište snizuje ZA (ne: na!) oko 60°C. Na taj se način uštedi mnogo energije.

Na katodi se reducira natrij (Na+ + e → Na), a na anodi se oksidira klor (2Cl → Cl2 + 2e). Cijela jednadžba reakcije glasi:

2 Na+ + 2 Cl → 2 Na(s) + Cl2(g).

Downsova se ćelija sastoji od kotla načinjenog od vatrostalnih opeka (i nekih keramičkih dijelova), u koji s donje strane ulazi grafitna anoda. Katoda u obliku željeznog valjka prstenasto okružuje anodu, koja je odozgo pokrivena zvonom od željeznog lima kroz koji se odvodi nastali plinoviti klor. Anodni i katodni prostor odvojeni su dijafragmom. Dobiveni tekući natrij odvodi se u poseban spremnik.

Spojevi i uporaba[uredi]

Natrij, kao jak reducens, vrlo lako reagira s raznim elementima.
Natrijeve se pare upotrebljavaju u posebnim žaruljama, a talina za izmjenu topline u nuklearnim reaktorima.
U biološkim sustavima sudjeluje u održavanju kiselo-bazne ravnoteže, te u prenošenju živčanih podražaja.


  • Natrijev amid (NaNH2) je bezbojna staklasta kristalna masa. Nastaje kad se suhi amonijak prevodi preko rastaljenog natrija.
  • Natrijev nitrit (NaNO2) je najpoznatiji nitrit. Rabi se pri termičkoj obradi željeza i u organskoj sintezi pri dobivanju diazonijevih soli.
  • Natrijev sulfat (Na2SO4) se rabi u proizvodnji papira, stakla, u medicini kao purgativ (Glauberova sol).
  • Natrijev tiosulfat (Na2SO3 x 5 H2O) služi kao fiksir u fotografiji.
  • Natrijev bisulfat (natrijev hidrogen sulfat, NaHSO4) je kiselinska sol. Bezvodni oblik mu je higroskopan. To je suhi, zrnati proizvod koji se može sigurno isporučiti i pohraniti. Proizvodi se reagiranjem sumporne kiseline na natrijev hidroksid. Također se može proizvesti reagiranjem sumporne kiseline na natrijev klorid na povišenim temperaturama, al se prilikom te reakcije razvija klorovodik.
  • Natrijev bisulfit (natrijev hidrogen sulfit, NaHSO3, E 222) se koristi prilikom raznih dezinfekcijskih čišćenja i prilikom pročišćavanja, a najveću primjenu ima kao konzervans. Pripravlja se uvođenjem sumpornog dioksida u otopinu natrijevog karbonata.
  • Natrijev karbonat (Na2CO3*10H2O, soda) je kruta tvar bijele boje. Soda se dobro otapa u vodi, a otopina je lužnata. Natrijev se karbonat još naziva i kalcinirana soda. Za dobivanje velikih količina sode koristi se Solvayev postupak. Nastaje neutralizacijom natrijeve lužine s ugljikovim(IV) oksidom.
Čuva se u dobro zatvorenim posudama. Dobro se otapa u vodi dajući natrijevu lužinu. Voda i ugljikov dioksid reagiraju s natrijevim hidroksidom.
  • Natrijev hipoklorit (NaOHCl) je tvar koja pri standardnim uvjetima dolazi u obliku bijelog praha. Natrijev hipoklorit se najčešće koristi za bjeljenje i dezinfekciju. U tu svrhu se najčešće koriste otopine malih koncentracija. Koristi se i za tretiranje vode u bazenima, pri čemu sprječava razvoj bakterija i algi. U slobodnoj prodaji dolazi u otopljen u vodi s natrijevim kloridom pod nazivom Varikina (ili Cekina) hrvatskog proizvođača Meteor d.d. Đakovo.

Natrijev klorid (NaCl, kuhinjska sol)[uredi]

Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Natrijev klorid
U prirodi je dosta rasprostranjen, a najvažniji izvor je morska voda u kojoj je maseni udio NaCl-a oko 2,8 %. U zemljinoj kori nalazi se u naslagama kao kamena sol ili halit. Industrijski, NaCl se dobiva isparavanjem morske vode u plitkim bazenima ili u rudnicima kamene soli. Dobro se otapa u vodi, a apsolutna vrijednost entalpije otapanja mu je jako mala.

OPREZ !!![uredi]

  • Iako natrij nije otrovan, njime valja pozorno rukovati jer izjeda kožu stvarajući opekline i duboke rane. Zato se pri radu s natrijem rabe zaštitne naočale i gumene rukavice. Ako ipak dođe u dodir s kožom, kožu valja dobro isprati alkoholom, zatim vodom i na kraju razrijeđenom octenom kiselinom!
  • Sve pokuse s njim, valja izvoditi u digestoru!
  • Posuda u kojoj natrij reagira s vodom mora biti okrugla da se natrij ne bi zaustavio u kutu posude, pri čemu se staklo može jako ugrijati i puknuti, ili natrij iskočiti.
  • Požar izazvan natrijem gasi se pijeskom, suhom kuhinjskom soli ili željeznom piljevinom. Požar se ni u kojem slučaju ne gasi vodom niti aparatima za gašenje požara s ugljikovim(IV) oksidom ili tetraklorugljikom jer natrij reagira s navedenim tvarima.

Izvor[uredi]

  • Hrvatska enciklopedija, Broj 7 (Mal-Nj), str. 601.. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2000.g. ISBN 953-6036-37-1
  • Tehnički leksikon, Leksikografski zavod Miroslav Krleža; glavni urednik: Zvonimir Jakobović. Tiskanje dovršeno 21. prosinca 2007.g., Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 653717. ISBN 978-953-268-004-1, str. 546-547.
Logotip Wječnika
Potraži Natrij u
Wječniku, slobodnom rječniku.