SciencePlanet

ბუნებაში გავრცელება

ნატრიუმი როგორც აქტიური ლითონი ბუნებაში თავისუფალი სახით არ გვხვდება, იგი ნაერთების სახითააბუნებაში. ნატრიუმის ნაერთები მრავლად არის გავრცელებული ბუნებაში. ნატრიუმის შემცველობა დედამიწაზეშეადგენს 2,64 წონით %-ს.

• ნატრიუმის ქლორიდი NaCl - ამ ნაერთის სახით არის მეტწილად ნატრიუმი გავრცელებული ბუნებაში. ნატრიუმის ქლორიდს, რომელსაც მადნის სახით ვხვდებით ბუნებაში, ქვამარილი ეწოდება. ქვამარილის დიდი მარაგი მოიპოვება რუსეთში, პოლონეთსა და გერმანიაში, ინდოეთსა და ბევრ სხვა ქვეყანაში.
• კრიოლიტი Na₃AlF₆, რომელიც შეიცავლს 32,8% ნატრიუმს მინარევის სახით, შეიძლება შეიცავდეს რკინას. დიდი რაოდენობით მოიპოვება გრელანდიაში, რუსეთში და სხვა ქვეყნებში.
• ნატრიუმის ნიტრატი, ჩილეს გვარჯილა NaNO₃ გვხვდება თეთრი რომბული კრისტალების სახით.
• ნატრიუმის კარბონატი Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O გვხვდება ზოგიერთ ტბებში.
• ტენარდიტი Na₂SO₄ მოიპოვება რუსეთსა და კანადაში.
• მირაბილიტი Na₂SO₄•10H₂O მოიპოვება რუსეთში, აშშ, მექსიკაში და სხვა ქვეყნებში.
• ბორაქსი Na₂SO₄•10H₂O მოიპოვება რუსეთში, აშშ.

მეტალური ნატრიუმის მიღება

მეტალურ ნატრიუმს იღებენ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ან ნატრიუმის ქლორიდის გამლღვალი მასისელექტროლიზით. განვიხილოთ ნატრიუმის მიღება გამლღვალი ნატრიუმის ჰიდროქსიდისელექტროლიზით. ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ელექტროლიზი მიმდინარეობს შემდეგი სქემით:

2NaOH<―>2Na++2OH-

კათოდზე: 2Na†+2e―>2Na ანოდზე: 2OH‾-2e―>H₂O+1/2O2 კათოდზე ნატრიუმთან ერთად ადგილი აქვს თავისუფალი წყალბადის გამოყოფას:

2HOH<―>2H†+2OH‾

კათოდზე: 2H†+2e―>2H―> H₂ ნატრიუმის ჰიდროქსიდიდან ნატრიუმის ელექტროლიზით მიღების ელექტროლიზორის სქემა წარმოადგენს რკინის ჭურჭელს. კათოდად გამოყენებულია გრაფიტის ან რკინის ღეროები, ანოდადგამოყენებულია ნიკელი ან რკინის ცილინდრი. კათოდის გარემო ანოდის გარემოსაგან გამოყოფილია ცილინდრის ფორმის ბადით. მის ზედა ნაწილში გროვდება მეტალური ნატრიუმი. ელექტროლიზს ატარებენ 320 °C- ზე. მეტალური ნატრიუმი შეიძლება მივიღოთ იმავე ხელსაწყოს გამოყენებით ნატრიუმის ქლორიდის გამლღვალი მასის ელექტროლიზით, მხოლოდ კათოდად იყენებენ სპილენძის ღეროს. მეტალური ნატრიუმი ინახება ჰაერთან შეხების გარეშე, მეტწილად ნავთში. მეტალური ნატრიუმი შეიძლება მივიღოთ აგრეთვე ჟანგვა-აღდგენის რეაქციით. მაგალითად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ან ნატრიუმის კარბონატის ნახშირით აღდგენისას წყალბადის გარემოში, ან კიდევ ვაკუმში.

2NaOH+C―>2Na+CO+H₂O

Na₂CO₃+2C―>2Na+3CO

2Na₂CO₃+3Fe―>4Na+Fe₃O₄+2CO

აღდგენა მიმდინარეობს მაღალ ტემპერატურაზე რკინის რეტორტაში, ნატრიუმის ორთქლის კონდენსაციას ახდენენ პეტროლეინის ეთერში გატარებით. მიღებული ტექნიკური ნატრიუმის გასუფთავებას ახდენენ ვაკუუმში ან ინერტული გაზის ატმოსფეროში გადადენით.

ნატრიუმის ფიზიკური თვისებები

ნატრიუმი ბრჭყვიალა ვერცხლისფერი, რბილი ლითონია. ადვილად იჭრება დანით, პარამაგნიტურია, მსუბუქია, d=0,971გ/სმ³ წელვადი, დნობის დაბალი ტემპერატურის, tდნ=97.7 °C, tდუღ=883 °C. კარგად ატარებს ელექტროდენს, აქვს მოცულობაცენტრირებული კუბური მესერი.

ქიმიური თვისებები

• თხევად ამიაკში გახსნისას იძლევა ამიდს: NH2Na.

ცნობილია ნატრიუმის შენადნობები ზოგიერთ მეტალთან, როგორიცაა: ვერცხლისწყალი, ტყვია, კალა, ალუმინი და ყველა ტუტე ლითონთან.

• ნატრიუმის ინტერმეტალურ ნაერთებს ვერცხლისწყალთან ამალგამა ეწოდება. (NaHg₃, NaHg₄, NaHg, Na₂Hg Na₃Hg₂ Na₅Hg₂). ისინი ფართოდ გამოიყენებიან ორგანულ ქიმიაში, როგორც აღმდგენლები, ამალგამაში შემავალი ნატრიუმი ადვილად ჩაენაცვლება წყალბადს წყალში და სპირტებში.

მეტალური ნატრიუმი აქტიური მეტალია ჟანგბადი, წყალბადი, ჰალოგენების, გოგირდის, სელენის, ტელურის, ფოსფორის, დარიშხანის და სხვა ელემენტების მიმართ და ადვილად შედის რეაქციაში.

 

ნატრიუმის ემისიური ანალიზით განსაზღვრა ალის ყვითელი ფერით სპექტრის ნატრიუმის D-ხაზებით, დუბლეტი 588,9950 და 589,5924 ნმ.

• ჰაერზე ნატრიუმი ადვილად შედის ჟანგბადთან რეაქციაში და მისი ზედაპირი იფარება ოქსიდის თხელი ფენით, მასთან ერთად წარმოიქმნება ჰიდროქსიდი და ნატრიუმის კარბონატი (Na₂O+CO₂―>Na₂CO₃).

ნატრიუმი, განსხვავებით კალიუმისა და რუბიდიუმისაგან, ჰაერზე გახურებით ისე ლღვება, რომ არ განიცდის აალებას. ჟანგბადში გახურებისას წარმოიქმნება ნატრიუმის ოქსიდი და პეროქსიდი -Na₂O, Na₂O₂. ჰაერზე გახურებისას დუღილის ტემპერატურამდე (883 °C) ნატრიუმი იწვის ყვითელი ალის წარმოქმნით, ნატრიუმის ეს თვისება საფუძვლად უდევს ნატრიუმის ემისიურ ანალიზს.

• ნატრიუმი, როგორც აქტიური მეტალი ენერგიულად შედის წყალთან რეაქციაში:

2Na+2H₂O―>2NaOH+H₂

• ნატრიუმი რეაქციაში შედის აგრეთვე ეთილის სპირტთან ნატრიუმის ეთილატის წარმოქმნითა და წყალბადის გამოყოფით:

C₂H₅OH+Na―>C₂H₅ON+1/2H₂

ნატრიუმის ჰალოგენიდები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

NaHaI მიიღება ნატრიუმისა და ჰალოგენების უშუალოდ ურთიერთ მოქმედებით,ჩანაცვლების,მიმოცვლის რეაქციებით და სხვა.

• ნატრიუმის ფტორიდი

Na+1/2F2―>NaF 2Na+2HF―>2NaF+H2 ცნობილი ნატრიუმის მჟავა NaHF2 ფტორიდი მიიღება: NaF+HF―>NaHF2 იმავე ხერხით მიიღება ნატრიუმის სხვა ჰალოიდნაერთები.

• ნატრიუმის ქლორიდი NaCl - ქვამარილი ფართოდ გავრცელებულია ბუნებაში,იგი გვხვდება როგორც მყარი სახით, ისე ხსნარის სახით.

Na+1/2Cl2 <—NaCl 2Na+2HCl=2NaCl+H2 ხსნარიდან ნატრიუმის ქლორიდი შეიძლება გამოვყოთ, როგორც ხსნარის აორთქლებით, ისე მასში HCl გატარებით, წყლის და ჭარბი რაოდენობის HCl გამოცილებისათვის, მას ალღობენ პლატინის ტიგელში. ნატრიუმის ქლორიდი იონური მესერის მქონე კრისტალური ნივთიერეებაა, რომელიც წარმოქმნის გვერდცენტრირებულ კუბურ კრისტალებს.