[[Файл:Na (Sodium).jpg|thumb|right|Металлический натрий]]
[[Файл:Sodium metal chunks in oilmolten.jpg|thumb|right|Хранение натрия в керосине или в масле]][[Файл:Flametest--Na.swnFlammenfärbungNa.jpgpng|thumb|right|Тест на присутствие натрия — характерный ярко-жёлтый цвет пламени]]'''Натрий''' (обозначается ''Na'') — [[химия|химический ]] элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева, атомный номер 11; при нормальных условиях — серебристый белый блестящий [[металл]], быстро тускнеет на воздухе, образуя оксиды, карбонаты и основание NaOH.
Относится к [[щелочные металлы|щелочным металлам]]. == Изотопы ==Натрий встречается в природе в виде одного стабильного [[изотоп]]а <sup>23</sup>Na, искусственно получены многочисленные (около 20) радиоактивные изотопы натрия (массовые числа 18-37), а также 2 ядерных изомера. Изотоп <sup>22</sup>Na (период полураспада ~2,6 лет) используется как источник позитронов и в научных исследованиях; <sup>24</sup>Na (период полураспада 15 часов, испускает бета-лучи)— в [[медицина|медицине]] для лечения лейкемии. Остальные изотопы имеют периоды полураспада меньше минуты и представляют лишь [[наука|научный]] интерес.
== Физические свойства ==
Температура плавления — 370,96 K (примерно 98 °C, кипит при 1156,1 K (примерно 883 °C).
Электронная конфигурация: [Ne] 3s<sup>1</sup>. Радиус атома 190 пикометров (10<sup>-12</sup>).
== Нахождение в природе ==
Является одним из наиболее распространённых элементов в земной коре(занимает 6 место по распространённости на Земле). Кларк натрия в земной коре 25 кг/т. Процентное содержание натрия в земной коре — 2,64 % по массе. В гидросфере натрий содержится в виде растворимых солей — 2,9 %. Содержание в морской воде — 10,5 г/л.
Из-за высокой химической активности натрий в свободном состоянии в природе не встречается, а присутствует в виде соединений, например NaCl (галит, поваренная соль).
Известны и другие природные соединения натрия, например глауберова соль (десятиводный сульфат натрия, формула Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·10H<sub>2</sub>O) и чилийская селитра (нитрат натрия). Встречаются также гидрокарбонаты (нахколит) и гидраты карбонатов натрия (сода или натрит, термонатрит), трона [[трона]] (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·NaHCO<sub>3</sub>·2H<sub>2</sub>O).
Значительная часть натрия в виде составе соединений содержится в водах океанов и морей, а также залежей каменной соли в месторождениях на суше. Кроме того, соединений натрия много на месте высохших соляных озёр, и содовых озёр и лиманов.
== Химические свойства ==
[[Файл:Burningsodium.jpg|thumb|right|Горение металлического натрия]]
Как и все [[щелочные металлы]], натрий химически очень активен. Однако, по активности он уступает калию, рубидию, цезию и францию, но превосходит литий, поскольку в группе щелочных металлов реакционная способность увеличивается сверху вниз, то есть с ростом порядкового номера.
Натрий бурно реагирует с водой, восстанавливая её до [[водород]]а, при этом образуется сильное основание (щёлочь) NaOH, с кислородом при комнатной температуре, давая [[оксид]]. При сгорании натрия на воздухе получается пероксид.:
2Na + 2H<sub>2</sub>O → 2NaOH + H<sub>2</sub>↑ Если бросить кусочек натрия в воду, то он начнёт скользить по воде и плавиться, так как при взаимодействии натрия с водой выделяется большое количество теплоты. Водород, получившийся как побочный продукт в этой реакции может при этом загореться. Натрий окисляется кислородом при комнатной температуре, давая [[оксид]]. При сгорании натрия на воздухе получается пероксид: 4Na + O<sub>2</sub> → 2Na<sub>2</sub>O (оксид) 2Na + O<sub>2</sub> → Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub> (пероксид) Существует также надпероксид (супероксид) натрия NaO<sub>2</sub>. Его можно получить сжиганием натрия в кислороде при 450 °C и высоком давлении. Na + O<sub>2</sub> → NaO<sub>2</sub> Активно взаимодействует со галогенами: фтором, хлором и бромом, образуя галогениды состава NaX, где X — галоген: 2Na + X<sub>2</sub> → 2NaX С водородом реакция начинается при нагревании 250-400 °С, при этом получается гидрид натрия NaH: 2Na + H<sub>2</sub> → 2NaH С азотом реагирует очень трудно. Нитрид натрия можно получить, пропуская электрический ток через металлический натрий в атмосфере азота. 6Na + N<sub>2</sub> → 2Na<sub>3</sub>N С аммиаком при нагревании образует амид: 2Na + 2NH<sub>3</sub> → 2NaNH<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>↑ С серой, селеном и теллуром активно реагирует, при этом получаются халькогениды состава Na<sub>2</sub>X, NaX, NaX<sub>2</sub> и Na<sub>2</sub>X<sub>5</sub>.
Легко реагирует с кислотами, например серной, соляной и азотной. Продуктами реакции являются сульфат, хлорид и нитрат натрия соответственно.
Со ртутью натрий образует амальгаму (сплав металла с ртутью).
Алкилгалогениды с избытком металла образуют натрийорганические соединения, которые очень реакционноспособны: взрываются при контакте с водой, самовоспламеняются на воздухе. При недостатке натрия получается [[реакция Вюрца]].
В соединениях натрий одновалентен.
В ряду напряжений стоит до водорода, между кальцием и актинием.
== Хранение ==
Чтобы предотвратить окисление натрия, его, как правило, хранят под слоем керосина или масла.
== Получение ==
В промышленности чистый натрий получают электролизом расплава хлорида натрия или гидроксида натрия:
2NaCl → 2Na + Cl<sub>2</sub>↑
4NaOH → 4Na + 2H<sub>2</sub>O↑ + O<sub>2</sub>↑
Если проводить электролиз раствора хлорида натрия, то получается щёлочь, хлор и водород.
Натрий также можно получить термическим разложением азида NaN<sub>3</sub> и цирконийтермическим методом.
Впервые натрий был получен карботермической реакцией восстановления карбоната натрия углём при нагревании смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C (способ Девилля):
Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 2C → 2Na + 3CO↑
Кроме карбоната натрия могут быть использованы карбид кальция, алюминий, кремний, ферросилиций, силикоалюминий (силумин).
== Применение ==
* Чистый натрий используется в [[Химия|химии]], промышленности и металлургии как сильный восстановитель.
* Для осушения эфиров и других органических растворителях.
* Для приготовления легкоплавких сплавов.
* Производство натриево-серных аккумуляторов.
* В выпускных клапанах двигателей грузовиков как жидкий теплоотвод.
* Редко натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.
* Теплоноситель в сплаве с калием, рубилием и цезием. Например, сплав 12 % натрия, 47 % калия, и 41 % цезия имеет очень низкую температуру плавления: −78 °C. Он был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.
* Использование в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (НЛВД и НЛНД). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) часто применяются в уличном освещении, натрий даёт ярко-жёлтый свет. Срок службы ламп ДНаТ составляет 12—24 тысяч часов. Кроме того, существуют также лампы ДНаС, ДНаМТ (Дуговая Натриевая Матовая), ДНаЗ (Дуговая Натриевая Зеркальная) и ДНаТБР (Дуговая Натриевая Трубчатая Без Ртути).
* Чистый натрий используется в качественном анализе органического вещества.
* Для производства цианида натрия. Для этого проводят реакцию натрия, аммиака и кокса при температуре около 800°C. Полученный продукт используется при добыче золота (цианирование).
== Меры предосторожности ==
* Натрий нельзя брать голыми руками, так как находящаяся на них влага может прореагировать с ним, а образовавшийся гидроксид натрия вызвать химические ожоги.
== Интересные факты ==
* Под высоким давлением натрий становится красным и прозрачным, похожим на рубин.
== Источники ==
* Большая Советская Энциклопедия — Натрий.
* Натрий. Химическая энциклопедия.
* Популярная библиотека химических элементов. Натрий.
[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Щелочные металлы]]
{{ИС}}