Оксид кислорода с натрием уравнение реакции

Оксид натрия: способы получения и химические свойства

Оксид натрия Na₂O — бинарное неорганическое вещество . Белое вещество, термически устойчивое, тугоплавкое.

Относительная молекулярная масса Mr = 61,98; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,36; t_пл = 1132º C при избыточном давлении

Способ получения

1. Оксид натрия можно получить путем взаимодействия натрия и гидроксида натрия при 600º С, в результате образуется оксид натрия и водород :

2Na + 2NaOH = 2Na₂O + H₂

2. Оксид натрия получается при разложении пероксида натрия при температуре 400–675º C и вакууме. В результате разложения образуется оксид натрия и кислород:

3. Путем реакции между пероксидом натрия и натрием при 130–200º C в атмосфере аргона :

Химические свойства

1. Оксид натрия может взаимодействовать с простыми веществами :

1.1. Оксид натрия взаимодействует с кислородом при 250–350º C и повышенном давлении с образованием пероксида натрия :

2. Оксид натрия взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Оксид натрия реагирует с водой . Образуется гидроксид натрия:

Na₂O + H₂O = 2NaOH

2.2. Оксид натрия взаимодействует с кислотами . При этом образуются соль и вода.

Например , оксид натрия с соляной кислотой образует хлорид натрия и воду:

Na₂O + 2HCl = 2NaCl + H₂O.

2.3. При взаимодействии натрия с оксидами образуются соли.

2.3.1. Реагируя с углекислым газом при 450–550º C оксид натрия образует карбонат натрия:

2.3.2. При 250º C, в результате взаимодействия оксида натрия, и оксидов азота образуется нитрат натрия:

2.3.3. Оксид натрия взаимодействует с оксидом алюминия при 1200º С. При это образуется алюминат натрия:

Уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой

Решение задач по химии на составление уравнений реакций

Задание 321.
Какую степень окисления может проявлять водород в своих соединениях? Приведите примеры реакций, в которых газообразный водород окислитель и в которых — восстановитель.
Решение:
Валентный уровень атома водорода имеет конфигурацию 1s 1 . Поэтому атом водорода, принимая один электрон, проявляет степень окисления равную -1, а отдавая свой единственный электрон – проявляет степень окисления +1. газообразный водород является окислителем в реакциях с металлами:

В реакциях с галогенами, кислородом, серой и другими неметаллами водород является восстановителем:

Задание 322
Напишите уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой. Какую степень окисления приобретают атомы окислителя в каждой из этих реакций?
Решение:
Уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой:

а) 2Na0 + H₂ 0 ⇔ 2Na +1 H -1

Здесь водород окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -1.

Здесь кислород окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -1.

в) 6Na 0 + N₂ 0 ⇔ 2Na₃ +1 N -3

Здесь азот окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -3.

г) 2Na0 + S0 ⇔ Na2+1S-2

Здесь сера окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -2.

Задание 323
Напишите уравнения реакций с водой следующих соединений натрия Na₂O₂, Na₂S, NaH, Na₃N.
Решение:
Уравнения реакций с водой следующих соединений натрия Na₂O₂, Na₂S, NaH, Na₃N:

Задание 324
Как получить металлический натрий? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе расплава NаОН.
Решение:
Основной способ получения натрия – электролиз расплавов, содержащих хлорид натрия. Вторым по значимости способом производства натрия является электролиз расплава NaOH (tпл. = 321 0С); Na выделяется на катоде (железо), на аноде (никель) выделяются О₂ и Н₂О (пар). Достоинство этого метода – низкая температура процесса и возможность по-лучения натрия высокой чистоты, недостаток – дорогое сырьё.
Электронные уравнения процессов электролиза расплава NaOH:

Катодный процесс: Na + + = Na 0
Анодный процесс: 4ОН — -4 = О₂ + 2Н₂О

Оксид натрия

Натрий является наиболее распространенным в природе и широко применяемым щелочным металлом, занимающим в таблице Менделеева 11-ое место (находится в 1-ой группе, главной подгруппе, 3-го периода). При взаимодействии с кислородом воздуха образует пероксид Na2O2. Можно ли сказать, что это высший оксид натрия? Конечно, нет, так как это вещество не относится к классу оксидов, а его структурная формула записывается в таком виде: Na—O—O—Na. Высшими же называют такие окислы, в которых химический элемент, связанный с кислородом, имеет высшую степень окисления. Натрий имеет только одну степень окисления, равную +1. Поэтому для этого химического элемента понятия «высший оксид» не существует.

Оксид натрия является неорганическим веществом, молекулярная формула его Na2O. Молярная масса равняется 61,9789 г/моль. Плотность окиси натрия равняется 2,27 г/см³. По внешнему виду это белое твердое негорючее вещество, которое плавится при температуре плюс 1132 °С, кипит при температуре плюс 1950 °С и при этом разлагается. При растворении в воде окисел бурно реагирует с ней, в результате образуется гидрооксид натрия, который следует правильно называть гидроксид. Это можно описать уравнением реакции: Na2O + H2O → 2NaOH. Главной опасностью данного химического соединения (Na2O) является то, что оно бурно реагирует с водой, в результате чего образуется агрессивная едкая щелочь.

Оксид натрия может быть получен нагреванием металла до температуры не выше 180 °С в среде с невысоким содержанием кислорода: 4Na + O2 → 2Na2O. В этом случае не удается получить чистый окисел, так как в продуктах реакции будет содержаться до 20% пероксида и только 80% целевого вещества. Есть и другие способы получения Na2O. Например, при нагревании смеси перекиси с избытком металла: Na2O2 + 2Na → 2Na2O. Кроме того, окисел получают путем реакции металлического натрия с его гидроксидом: 2Na + NaOH → 2Na2O + H2↑, а также при взаимодействии соли азотистой кислоты со щелочным металлом: 6Na + 2NaNO2 → 4Na2O + N2↑. Все эти реакции протекают при избытке натрия. Кроме того, при нагревании карбоната щелочного металла до 851 °С могут получаться углекислый газ и окись этого металла по уравнению реакции: Na2CO3→ Na2O + CO2.

Оксид натрия обладает ярко выраженными основными свойствами. Кроме того, что он бурно реагирует с водой, он также активно взаимодействует с кислотами и кислотными окислами. В результате реакции с соляной кислотой образуется соль и вода: Na2O + 2HCl → 2NaCl + H2O. А при взаимодействии с бесцветными кристаллами диоксида кремния образуется силикат щелочного металла: Na2O + SiO2 → Na2SiO3.

Оксид натрия, как и оксид другого щелочного металла — калия, большого практического значения не имеет. Это вещество обычно применяется как реактив, является важным компонентом промышленного (содово-известкового) и жидкого стекла, но не входит в состав оптических стекол. Как правило, промышленное стекло содержит около 15% окиси натрия, 70% кремнезема (диоксида кремния) и 9% извести (оксид кальция). Карбонат Na служит в качестве флюса для снижения температуры, при которой плавится диоксида кремния. Содовое стекло имеет более низкую температуру плавления, чем калийно-известковое или калийно-свинцовое. Оно является наиболее распространенным, используется для изготовления оконного стекла и стеклянной тары (бутылки и банки) для напитков, продуктов питания и некоторых других товаров. Стеклянная посуда часто изготавливается из закаленного натриево-кальциево-силикатного стекла.

Сода-силикатное стекло получают путем плавки сырья — карбоната Na, извести, доломита, диоксида кремния (кремнезема), оксида алюминия (глинозема), а также небольшого количество агентов (например, сульфата Na, хлорида Na) — в стекловаренной печи при температуре до 1675 °С. Зеленые и коричневые бутылки получают из сырья, содержащего оксид железа. Количество оксида магния и оксида натрия в тарном стекле меньше, чем в стекле, которое применяется для изготовления окон.