Натрий
[Ne] 3s¹ · 2 · 8 · 1
Мягкий серебристый металл, который режется ножом и вспыхивает при контакте с водой. В свободном виде на Земле не встречается, зато его соединения — от поваренной соли до соды — сопровождают человека с древности.
3D-модель
Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.
Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб
Атомные свойства
- Атомный номер
- 11
- Атомная масса
- 22.99 а.е.м.
- Электронная конфигурация
- [Ne] 3s¹
- Электроны по оболочкам
- 2 · 8 · 1
- Блок
- s-блок
- Группа
- Щелочные металлы
- Период
- 3
- Электроотрицательность (Полинг)
- 0.93
- Электроотрицательность (Аллен)
- 0.87
- Атомный радиус
- 190 pm
- Ковалентный радиус
- 166 pm
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 227 pm
- 1-я энергия ионизации
- 495.8 kJ/mol
- 2-я энергия ионизации
- 4 562 kJ/mol
- 3-я энергия ионизации
- 6 910.3 kJ/mol
- Сродство к электрону
- 52.8 kJ/mol
- Характерные степени окисления
- +1
- Степени окисления
- -1, +1
Физические свойства
- Состояние при 25 °C
- твёрдое
- Плотность
- 0.968 g/cm³
- Температура плавления
- 370.94 K · 97.8 °C
- Температура кипения
- 1 156.09 K · 882.9 °C
- Скорость звука
- 3 200 m/s
Тепловые свойства
- Теплота плавления
- 2.6 kJ/mol
- Теплота испарения
- 97.42 kJ/mol
- Удельная теплоёмкость
- 1.228 J/(g·K)
- Теплопроводность
- 142 W/(m·K)
Механические свойства
- Модуль Юнга
- 10 GPa
- Модуль сдвига
- 3.3 GPa
- Модуль объёмного сжатия
- 6.3 GPa
- Коэффициент Пуассона
- нет данных
- Твёрдость по Моосу
- 0.5
- Твёрдость по Бринеллю
- 0.69 MPa
Электрические и магнитные свойства
- Удельное сопротивление
- 47.7 nΩ·m
- Магнитный тип
- парамагнетик
- Точка Кюри
- нет данных
- Точка Нееля
- нет данных
- Температура сверхпроводимости
- нет данных
Кристаллическая структура
- Кристаллическая решётка
- объёмноцентрированная кубическая (ОЦК)
- Параметры решётки
- a = 429.06 pm
Распространённость
- В земной коре
- 23 600 mg/kg
- В океане
- 10 800 mg/L
- Во Вселенной
- 20 000 mg/kg
- В теле человека
- 1 400 mg/kg
Изотопы
| Изотоп | Распространённость | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|---|
| 22Na | — | 2.6 лет | β+ |
| 23Na | 100 % | стабилен | — |
Единственный стабильный изотоп — натрий-23. Натрий-22 с периодом 2,6 года применяют как источник позитронов.
Открытие
- Год открытия
- 1807
- Кто открыл
- Хэмфри Дэви
- Где
- Англия
- Происхождение названия
- от латинского «natron» — сода; символ Na оттуда же
История
Хэмфри Дэви выделил натрий в 1807 году электролизом расплавленной щёлочи, через несколько дней после калия. Символ Na происходит от латинского natrium, восходящего к египетскому природному натрону.
Где встречается
Шестой по распространённости элемент коры, 23 600 мг/кг. В океане натрий — главный катион: именно он делает морскую воду солёной.
Как получают
Электролизом расплава хлорида натрия в ячейке Даунса; попутно получают хлор. Кристаллическую соль добывают в шахтах и выпаривают из рассолов.
Роль в живой природе
Ион натрия задаёт осмотическое давление внеклеточной жидкости, а натрий-калиевый насос обеспечивает передачу нервного импульса. На его работу уходит около четверти энергии покоящегося организма.
Безопасность
Металлический натрий воспламеняется на влажном воздухе и взрывается в воде. Избыток пищевой соли — доказанный фактор артериальной гипертензии.
Применение
- Хлорид натрия — сырьё для получения хлора, соды и едкого натра
- Жидкий натрий как теплоноситель в реакторах на быстрых нейтронах
- Натриевые лампы высокого давления — характерный жёлтый свет уличного освещения
- Восстановитель в металлургии титана и циркония
Любопытные факты
- Жёлтая линия натрия при 589 нм — та самая, по которой на Солнце впервые опознали земной элемент.
- Натрий легче воды: его плотность 0,97 г/см³.
- Хлор ядовит, натрий взрывается в воде, а их соединение — обычная соль.
- Натриевые лампы дают монохромный свет, поэтому под ними невозможно различить цвета.