Ne
Mg
11Na22.990
Wikimedia Commons
Кинь шматочок цього металу у воду — і він спалахне. Натрій настільки м'який, що його можна різати звичайним ножем. Він легший за воду і плаває на її поверхні. А ще натрій горить яскраво-жовтим полум'ям. Саме тому вуличні ліхтарі з натрієвими лампами дають характерне золотисте сяйво.
Але найбільше натрію ми знаємо у вигляді кухонної солі — NaCl. Людство використовує сіль тисячоліттями. Колись за неї платили як за золото. Сьогодні натрій є в кожній клітині тіла. Без нього нерви не передавали б сигнали, а м'язи не скорочувалися б.
Натрій — шостий за поширеністю елемент у земній корі (2,3%). Його сполуки повсюди: сода для випічки, мило, скло, відбілювач, ліки. У промисловості рідкий натрій охолоджує ядерні реактори — він проводить тепло значно краще за воду.
Вчені активно працюють над натрій-іонними батареями — дешевшою альтернативою літієвим. Натрію на Землі у тисячі разів більше, ніж літію. Якщо технологія масштабується, електромобілі та домашні системи зберігання енергії стануть набагато доступнішими.
11
Атомний номер
22.990u
Атомна маса
[Ne] 3s1
e-конфігурація
0.93
Електронег.
натрійщо таке натрійвластивості натріюде використовується натрійнатрій елементNa
Властивості
Фізичні властивості
371 K
98°C
Температура плавлення
1156 K
883°C
Температура кипіння
0.97
g/cm³
Густина
0.93
Pauling
Електронегативність
Атомна структура
Група
1
Період
3
Блок
S
Електронна конфігурація
[Ne] 3s1
Модель Бора
K=2L=8M=1
Додаткові властивості
Структура
Кристалічна структура
об'ємноцентрована кубічна (ОЦК)
Магнітне впорядкування
парамагнітний
Твердість (Моос)
0.5
Модуль об'ємної пружності
6.3GPa
Модуль зсуву
3.3GPa
Коефіцієнт Пуассона
0.32
Твердість Брінелля
0.69MPa
Твердість Віккерса
0.42MPa
Фізичні властивості
Теплопровідність
142W/(m·K)
Питомий опір
47.7nΩ·m
Швидкість звуку
3200m/s
Модуль Юнга
10GPa
Питома теплоємність
1.228J/(g·K)
Теплота плавлення
2.6kJ/mol
Теплота випаровування
97.42kJ/mol
Спорідненість до електрона
52.8kJ/mol
Молярний об'єм
23.78cm³/mol
Атомні властивості
Атомний радіус
186pm
Ковалентний радіус
166pm
Радіус Ван-дер-Ваальса
227pm
Перша енергія іонізації
495.8kJ/mol
Поширеність
Поширеність на Землі
2.3%
Поширеність у Всесвіті
0.002%
Поширеність в океані
1.08%
У тілі людини
0.14%
Загальні
Атомний номер11
Атомна маса22.9900u
Група1
Період3
БлокS
Стандартний станТверде тіло
Фізичні властивості
Густина0.968g/cm³
Температура плавлення370.95 K (98°C)
Температура кипіння1156.00 K (883°C)
Швидкість звуку3200m/s
Модуль Юнга10GPa
Твердість (Моос)0.5
Молярний об'єм23.78cm³/mol
Модуль об'ємної пружності6.3GPa
Модуль зсуву3.3GPa
Коефіцієнт Пуассона0.32
Твердість Брінелля0.69MPa
Твердість Віккерса0.42MPa
Термічні властивості
Теплопровідність142W/(m·K)
Питома теплоємність1.228J/(g·K)
Теплота плавлення2.6kJ/mol
Теплота випаровування97.42kJ/mol
Атомні властивості
Електронна конфігурація[Ne] 3s1
Електронегативність0.93Pauling
Атомний радіус186pm
Ковалентний радіус166pm
Радіус Ван-дер-Ваальса227pm
Електромагнітні
Перша енергія іонізації495.8kJ/mol
Спорідненість до електрона52.8kJ/mol
Питомий опір47.7nΩ·m
Кристалічна структураоб'ємноцентрована кубічна (ОЦК)
Магнітне впорядкуванняпарамагнітний
Поширеність
Поширеність на Землі2.3%
Поширеність у Всесвіті0.002%
Поширеність в океані1.08%
У тілі людини0.14%
Цифри та порівняння
0,97 г/см³
легший за воду
Натрій плаває у воді — його густина менша за 1. Один із лише трьох таких металів
0,5
твердість Мооса
М'якший за нігoть (2,5). Натрій легко ріжеться звичайним кухонним ножем
97,8 °C
температура плавлення
Плавиться при температурі окропу. Можна розплавити в каструлі на плиті
2,3%
земної кори
Шостий за поширеністю елемент на Землі. Натрію більше, ніж калію чи магнію
Застосування
🍽️
Харчова промисловість: кухонна сіль (NaCl), харчова сода (NaHCO₃) для випічки, глутамат натрію як підсилювач смаку
🚗
Вуличне освітлення: натрієві газорозрядні лампи дають яскраве жовте світло і є найефективнішими для автомагістралей
☢️
Ядерна енергетика: рідкий натрій охолоджує реактори на швидких нейтронах — він переносить тепло краще за воду
⚙️
Металургія: натрієм відновлюють титан і цирконій з хлоридів (процес Кролля) — без нього не було б титанових літаків
🧪
Хімічна промисловість: каустична сода (NaOH) — основа для виробництва мила, паперу, тканин і алюмінію
🩺
Медицина: фізрозчин (0,9% NaCl) вводять при зневодненні — це рідина, найближча до плазми крові
🔍
Скловиробництво: кальцинована сода (Na₂CO₃) знижує температуру плавлення скла з 1700 °C до 1000 °C
🔋
Енергетика: натрій-іонні батареї розробляють як дешеву альтернативу літієвим для електромобілів
Де знайти в побуті
Кухонна сіль
Хлорид натрію (NaCl) — найвідоміша сполука натрію. Людство видобуває сіль уже понад 8 000 років
Харчова сода
Гідрокарбонат натрію (NaHCO₃) піднімає тісто, чистить плиту і навіть гасить печію
Тверде мило
Кожен шматок мила зроблений за допомогою каустичної соди (NaOH). Натрій робить мило твердим
Вуличний ліхтар
Жовте сяйво вечірніх вулиць — це натрієві лампи. Вони досі освітлюють автомагістралі по всьому світу
Фізрозчин
Крапельниця з 0,9% розчином NaCl — перше, що вводять при зневодненні. Склад близький до плазми крові
Безпека та попередження
Металевий натрій — вкрай небезпечний. Він бурхливо реагує з водою, виділяючи водень, який тут же спалахує. На вологому повітрі натрій окислюється за лічені секунди. Зберігають його тільки під шаром гасу або мінерального масла. При пожежі натрію категорично не можна лити воду — вибухне. Використовують лише сухий пісок або спеціальні порошки. Гідроксид натрію (NaOH) роз'їдає шкіру та очі за секунди.
Небезпечно
Цікаві факти
Натрій плаває на воді та одразу спалахує. Шматочок металу «бігає» по поверхні, шипить і горить жовтим вогнем. Реакція 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ виділяє водень, який і займається.
Слово «salary» (зарплата) походить від латинського «sal» — сіль. Римські легіонери отримували частину платні сіллю. Звідси ж вираз «не вартий своєї солі».
Натрієві лампи дають жовте світло з довжиною хвилі 589 нм. Це найефективніші газорозрядні лампи — вони витрачають на 40% менше енергії за звичайні.
У тілі дорослої людини — близько 100 г натрію. Натрій-калієвий насос у кожній клітині перекачує іони 60 разів на секунду. Без цього неможливі ні думки, ні рухи.
Натрій удвічі легший за воду — його густинa лише 0,97 г/см³. Це один із трьох металів, що плавають у воді (разом із літієм і калієм).
Щороку у світі виробляють понад 100 000 тонн металевого натрію. Більшість іде на виробництво титану та натрієвих сполук для промисловості.