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
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; tпл = 97,83º C; tкип = 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
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:
http://chemege.ru/na/
http://urok.1sept.ru/articles/569131