Уравнения химических реакций с натрием

Натрий: способы получения и химические свойства

Натрий — это щелочной металл, серебристо-белого цвета. Легкий, очень мягкий, низкая температура плавления.

Относительная молекулярная масса Mr = 22,990; относительная плотность по твердому состоянию d = 0,968; относительная плотность по жидкому состоянию d = 0, 27; t_пл = 97,83º C; t_кип = 886º C.

Способ получения

1. Натрий получают в промышленности электролизом расплава гидроксида натрия, в результате образуется натрий, кислород и вода:

4NaOH → 4Na + O₂↑ + 2H₂O

Качественная реакция

Качественная реакция на натрий — окрашивание пламени солями натрия в желтый цвет .

Химические свойства

Натрий — активный металл; на воздухе реагирует с кислородом и покрывается оксидной пленкой. Воспламеняется при умеренном нагревании; окрашивает пламя газовой горелки в темно-красный цвет.

1. Натрий — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :

1.1. Натрий легко реагирует с галогенами с образованием галогенидов:

2Na + I₂ = 2NaI

1.2. Натрий реагирует с серой с образованием сульфида натрия:

2Na + S = Na₂S

1.3. Натрий активно реагирует с фосфором и водородом . При этом образуются бинарные соединения — фосфид натрия и гидрид натрия:

3Na + P = Na₃P

2Na + H₂ = 2NaH

1.4. С азотом натрий реагирует при температуре 100º С и электрическом разряде с образованием нитрида:

1.5. Натрий реагирует с углеродом с образованием карбида:

1.6. При взаимодействии с кислородом при температуре 250–400º C натрий образует пероксид натрия:

2. Натрий активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Натрий реагирует с водой . Взаимодействие натрия с водой приводит к образованию щелочи и водорода:

2Na 0 + 2 H₂ O = 2 Na + OH + H₂ 0

2.2. Натрий взаимодействует с кислотами . При этом образуются соль и водород.

Например , натрий реагирует с разбавленной соляной кислотой :

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂ ↑

2.3. Натрий может реагировать с аммиаком , при этом образуются амид натрия и водород:

2.4. Н атрий может взаимодействовать с гидроксидами:

Например , натрий взаимодействует с гидроксидом натрия при температуре 600º С:

2Na + 2NaOH = 2Na₂O + H₂

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

Урок-обобщение «Марафон химических уравнений с участием натрия и его соединений»

Разделы: Химия

• обобщить знания о натрии и его соединениях,
• доказать высокую химическую активность натрия как щелочного металла,
• выделить основный характер его оксида и гидроксида,
• проследить генетическую связь между соединениями натрия как в неорганических и органических превращениях.

• Научиться анализировать теоретический материал по химии элементов
• Уметь выделить типичные свойства щелочных металлов и их соединений
• Отрабатывать навыки анализа научно-популярной литературы
• Использовать теоретические знания при выполнении заданий ЕГЭ

• Характеристика натрия по положению в ПС как химического элемента и простого вещества
• Химические свойства натрия в неорганической химии: взаимодействие с простыми и сложными веществами
• Характерные химические свойства оксида и гидроксида натрия
• Химическая активность солей натрия
• Химические свойства натрия, гидроксида натрия в органических реакциях
• Генетическая связь между соединениями натрия в органических реакциях
• Закрепление обобщенного материала

Задание 1.Химическая разминка по характеристике натрия:

I. Как химического элемента:
1) Название элемента натрий в переводе от латинского означает…;
2) Координаты натрия по положению в ПС:

• № порядковый…,заряд ядра, количество протонов и электронов…;
• № периода…, количество энергетических уровней… и распределение электронов по энергетическим уровням…;
• № группы…, подгруппа…;

3) «Концовка » наружного электронного слоя…;
4) Семейство элементов по заполнению наружного слоя…;
5) Высшая валентность… и высшая степень окисления…;
6) Формулы высшего оксида… ,его гидроксида и их характер … и вид химической связи в них;
7) R атома Na больше/меньше R атома К
8) ОЭО Na больше/меньше ОЭК. Нужное подчеркнуть.

II. Как простого вещества:
1) тип кристаллической решетки…;
2) физические свойства …;
3) металл натрий в природе в свободном виде (не) встречается (нужное подчеркнуть);
4) в промышленности натрий получают электролизом расплава (раствора)…, …по уравнениям:

Раздел 1. Химические свойства натрия.
1. Взаимодействие с простыми веществами
Задание 2. Учитывая положение натрия в ПС, составьте максимальное число уравнений взаимодействия его с простыми веществами:
«Натриевая ромашка»
Получите из металлического натрия нижеуказанные бинарные соединения, изображенные на «лепестках ромашки»; назовите продукты реакции.

Na₂O нельзя получить прямым окислением металлического натрия:
2Na +Na₂O₂ ? 2Na₂O

Задание 3. С полученными бинарными соединениями натрия составьте уравнения реакции гидролиза(задания встречаются в части В ЕГЭ):

Определите среду полученных растворов (среда щелочная).

2. Взаимодействие натрия со сложными веществами.

Задание 4. Составить все возможные уравнения химических реакций взаимодействия натрия со сложными веществами:

Вывод: во всех вышеуказанных реакциях, с точки зрения ОВР, натрий – сильный восстановитель, как типичный щелочной металл.

Задание 5. Докажите, что оксид натрия – основный оксид.

Задание 6. Назовите травиальное название NaOH (едкий натр, каустическая сода)

Задание 7. Оксиду натрия соответствует типичное основание- гидроксид натрия. Приведите примеры основных свойств гидроксида натрия.

1.Докажите наличие щелочи в пробирке.
— Изменение цвета индикаторов: лакмус синеет, метилоранж-желтый, фенолфталеин – малиновый вследствие полной диссоциации, т.к.является сильным основанием
NaOH ? Na + +OH —

— Взаимодействует с кислотами: с многоосновными кислотами — кислые соли (назовите полученные соли)

— С кислотными и амфотерными оксидами и их гидроксидами

Задание 8. Приведите уравнения реакций взаимодействия NaOH c растворимыми и кислыми солями:

Задание 9. Вспомните специфические свойства щелочей- взаимодействие с простыми веществами: с неметаллами и амфотерными металлами.

Задание 10. К какому типу ОВР относятся реакции взаимодействия щелочей с фосфором P, серой S, хлором Cl₂? (реакции внутримолекулярного окисления и восстановления – реакции диспропорционирования)

Задание 11. Экспериментальный тур.
Используя минимальное количество реактивов определите содержание в пробирках следующих солей натрия: