НАТРИЙ ( Natrium — от арабского натрун — сода ) , Na — химический элемент I группы периодической системы элементов ; ат. н. 11 , ат. масса 22,98977 . Серебристо — белый мягкий металл . В соединениях проявляет степень окисления +1 . Природный натрий состоит из стабильного изотопа 23Na. Получены радиоактивные изотопы 20Na, 2INa, 22Na, 24Na и 25Na с периодами полураспада соответственно 0,385 и 23,000 сек; 2,6 года; 15,0 ч и 60 сек. Природные соединения Натрия (поваренная соль NaCl и сода Na2CО3) известны с глубокой древности.
Натрий, металлический натрий, химический элемент натрий
Металлический натрий впервые получил (1807) англ. химик и физик Г. Дэви электролизом влажного едкого натра. Н. широко распространен в природе (среди элементов, слагающих литосферу, занимает седьмое место). Содержание его в земной коре 2,50%. В свободном состоянии в природе не встречается из-за большой хим. активности. Входит в состав 222 минералов. Содержится в кислых изверженных (напр., в гранитах до 2,77%) и в основных (в базальтах до 1,94%) породах. Однако в осадочных породах (глинах, сланцах) и в почве содержание Н. не превышает соответственно 0,66 и 0,63%. Натрий содержится также в морской воде, минеральных источниках, каменном угле, живых организмах и растениях.
 
Важнейшие минералы, Содержащие Н.: галит, мирабилит (глауберова соль) Na2S04 • 10Н2О,чилийская селитра NaN03, криолит, трона. Натрий кристаллизуется в объем-нОцентрированной  кубической  решетке с периодом а = 4,2820А (т-ра20° С). Атомный радиус 1,89 А, ионный радиус Na+ равен 0,98 А. Плотность (т-ра 0° С) 0,9727 г/см3 , tпл
97,83° С; tкип 882,9° С; ср. температурный коэфф. линейного расширения твердого Н (в интервале т-р 0—50° С) 7,21 • 10-5 град-1; коэфф. теплопроводности   0,317   кал/см X сек • град;    теплоемкость    6,60 кал/г-моль • град; удельное электрическое   сопротивление   (т-ра   0 С) 4,288 • 10-6 ом • см. Металлический натрий парамагнитен. Н. весьма пластичен, в холодном состоянии легко режется ножом, протягивается через фильеры, однако при сильном охлаждении становится хрупким. Твердость по Моосу 0,4; давление истечения при комнатной т-ре 0,33 кгс/мм2;  коэфф.-сжимаемости при т-ре — 25° С равен 1,600 • 10-5аm -1 Пары  Н. окрашены в пурпурно-красный цвет, напоминающий окраску разбавленного перманганата. Летучие соединения натрия окрашивает пламя горелки в характерные желтый цвет. Хим. активность Н. очень высокая.
 
Металлический натрий на воздухе быстро  окисляется,  образуя гидроокись   NaOH    и    карбонат NaaC03. На свежем срезе Н. образуется бикарбонат NaHC03. На воздухе Н. можно нагревать до т-ры плавления (что невозможно для калия, рубидия и цезия). Взаимодействие металлического натрия с водой проходит довольно бурно (иногда со взрывом) с образованием гидроокиси NaOH и водорода. С водородом при т-ре 200 — 400° С образуется гидрид NaH — белый кристаллический порошок, разлагающийся при т-ре выше 425° С. С кислородом образует    несколько    соединений, основными из к-рых являются окись Na20 и перекись Naa02. Облучение паров Н. в среде азота или при воздействии   сильного   электр.   поля приводит к образованию нитрида Na3N. Пропуская над расплавленным амидом NaNH2 закись N20, получают азид NaN3 — белое кристаллическое вещество. С галогенами Н.  образует  галогениды  NaF, NaCl, NaBr и Nal. При взаимодействии с фтором натрий воспламеняется даже при комнатной т-ре, реакция с йодом идет лишь при нагревании до т-ры 300—360° С. Получено несколько халькогенидов — соединений Н. с серой, селеном и теллуром. С углеродом при т-ре 800—900° С пары Н. образуют карбид Na2C2 Ц очень гигроскопичный белый порошок. С кремнием и бором Н. не реагирует даже  при очень  высокой т-ре.
 
При нагревании с фосфором в вакууме образуется фосфид Na3P Я весьма  неустойчивое  во  влажном воздухе соединение. Со многими металлами натрий образует сплавы. В реакциях с различными неорганическими соединениями ведет себя как сильный восстановитель. В пром. масштабах металлический Н. получают термохимическим    восстановлением соединений, содержащих этот металл, или электролизом pacплава едкого натра либо хлорида натрия Наиболее экономичный ,способ электролиз расплава хлорида натрия , в к-рый вводят добавки хлоридов калия и кальция , фторида натрия и др. для снижения температуры плавления соли от 801 до 575° С . Наряду с Н. при электролиз получают хлор . Электролиз солей расплавов проводят в электролизёрах с диафрагмой , имеющих аноды , изготовленные из графита, и катоды выполненные из меди или железа . Н., его соединения и сплавы находят широкое применение.
 
Так натрий и его сплавы с калием используют как теплоносители в  клапанах авиационных двигателей, в машинах для литья металлического магния под давлением, в процессах термообработки для получения равномерных т-р в обширных зонах, при крекинге нефти, в хим. реакторах, когда процессы ведут при т-ре до 650° С. Сплавы Н. с калием отличаются малыми сечениями поглощения тепловых нейтронов и применяются как теплоносители в ядерных установках, вырабатывающих электр. энергию на морских атомных судах и подводных атомных лодках. Высокая электропроводность позволяет использовать Н. для заполнения фидеров, по к-рым можно пропускать тысячи ампер пост. тока. Пары Н. используют в газосветных лампах для освещения автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов. Модифицирование металлическим  Н.   (около  0 05Л) значительно улучшает прочностные характеристики алюминиевых сплавов Свинцовонатриевые сплавы применяют для изготовления подшипников , в призводстве тетраэтилсвинца , одного из сильнейших антидетонаторов . Присадки Н. смачиваемость ртути , что используется в ртутно — паровых установках , при амальгамации стальных поддонов электролизных ванн . Натрий — активный восстановитель для таких редких металлов , как тантал , титан и цирконий .
 
Металлический натрий — серебристо — белый , мягкий металл , который во избежания окисления хранят под слоем керосина . Взаимодействие его с водой происходит бурно с выделением теплоты :
 
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
 
Натрий непосредственно взаимодействует с кислородом , галогенами , серей и фосфором . При 350°C натрий соединяется с водородом , образуя гидрид NaH , водород проявляет в нём отрицательную степень окисления — 1 . Но гидрид натрия нестоек и легко разлагается водой :
 
NaH + H2O = H2 + NaOH
 
Пероксид натрия Na2O2 получается при сгорании натрия в условиях избытка кислорода :
 
2Na + O2 = Na2O2
 
При взаимодействии пероксида натрия с оксидом углерода ( IV ) выделяется кислород :
 
2Na2O2 + 2CO2 = O2 + 2Na2CO3
 
Поэтому пероксид натрия используют для получения кислорода на подводных лодках , в изолирующих противогазах и т.п.
Под действием влаги пероксид натрия разлагается с выделением пероксида водорода :
 
Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
 
перекись водорода обладая высокой окислительной активностью , отбеливает различные материалы . Взаимодействие пероксида натрия с порошкообразным алюминием , железом , некоторыми органическими веществами ( в присутствии влаги ) сопровождается воспламенением и взрывом .
Оксид натрия Na2O получают сплавлением пероксида с металлическим натрием :
 
2Na + Na2O2 = 2Na2O
 
Оксид натрия присоединяя воду , превращается в едкий натр — один из важнейших продуктов основной химической промышленности . В заводском масштабе его получают электролизом водного раствора хлорида натрия ( электролитический едкий натр ) или взаимодействием карбоната натрия с гидроксидом кальция ( каустическая сода ) :
 
Na2CO3 + Ca( OH )2 = 2NaOH + CaCO3
 
Химически чистый гидроксид натрия — бесцветное кристаллическое гигроскопичное вещество , на воздухе покрывается налётом карбоната натрия :
 
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
 
Едкий натр используют в мыловаренной , кожевенной , текстильной , фармацевтической промышленности , а также в сельском хозяйстве .
Соли натрия .
Большинство солей натрия хорошо растворимо в воде . Многие из них образуют кристаллогидраты : Na2CO3 · 10H2O , Na2SO4 · 10H2O , Na2S2O3 · 5H2O и т.д. Соли натрия необходимы человеку и животным , так как натрий входит в состав плазмы крови . Ежегодно с пищей человек употребляет 5 — 10 кг хлорида натрия .
Хлорид натрия NaCl — широко применяется для консервирования продукции сельского хозяйства и приготовлении пищи .
Нитрат натрия ( натриевая селитра ) NaNO3 — распространённое азотное удобрение с нитратной формой азота .
Карбонат натрия кристаллический Na2CO3 · 10H2O , или кристаллическая сода , выделяется из за некоторых озёр ( содовые озёра ) , синтезируются в заводских масштабах . В огромных количествах потребляется мыловаренной , стекольной , текстильной , бумажной и нефтяной промышленности .
Карбонат натрия безводный Na2CO3 или кальцинированная сода , вырабатывается в наибольших количествах .
Гидрокарбонат натрия NaHCO3 ( сода пищевая ) используется в кондитерском деле в место дрожжей , в медицине и лабораторной практике .
Соли натрия накапливаются в почвах засушливых районов , вызывая засоление . Засоленные почвы ( солонцы , солончаки , солоди ) содержат много карбоната Na2CO3 , сульфата Na2SO4 , хлорида натрия NaCl .