Natrij

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
natrijmagnezij
Li
Na
K  
 
 
Na-TableImage.png
Splošno
Ime, simbol, vrstno število natrij, Na, 11
Kemijska vrsta alkalijska kovina
Skupina, perioda, blok 1 (IA), 3, s
Gostota, trdota 968 kg/m3, 0,5
Videz srebrno bel
Na (Sodium).jpg
Lastnosti atoma
Relativna atomska masa 22,989770
Atomski polmer (izračunan) 186 (190) pm
Kovalentni polmer 166±9 pm
van der Waalsov polmer 227 pm
Elektronska konfiguracija [Ne]3s1
e- na energijski nivo 2, 8, 1
Oksidacijska stanja (oksid) 1, -1 (močno bazičen)
Kristalna struktura telesno centrirana kocka
Fizikalne lastnosti
Agregatno stanje trdno (paramegneten)
Tališče 370,87 K, 97,72 °C 
Vrelišče 1156 K (1621 °F)
Molski volumen 23,78 ×10−6 m3/mol
Izparilna toplota 96,96 kJ/mol
Talilna toplota 2,598 kJ/mol
Parni tlak 1,43×10−5 Pa pri 1234 K
Hitrost zvoka 3200 m/s pri 293,15 K
Razne lastnosti
Elektronegativnost 0,93 (Paulingova lestvica)
Specifična toplota 1230 J/(kg·K)
Električna prevodnost 21 106/(m·ohm)
Toplotna prevodnost 141 W/(m·K)
1. ionizacijski potencial 495,8 kJ/mol
2. ionizacijski potencial 4562 kJ/mol
3. ionizacijski potencial 6910,3 kJ/mol
4. ionizacijski potencial 9543 kJ/mol
5. ionizacijski potencial 13354 kJ/mol
6. ionizacijski potencial 16613 kJ/mol
7. ionizacijski potencial 20117 kJ/mol
8. ionizacijski potencial 25496 kJ/mol
9. ionizacijski potencial 28932 kJ/mol
10. ionizacijski potencial 141362 kJ/mol
Najstabilnejši izotopi
izo NA t1/2 DM DE MeV DP
22Na {sint.} 2,602 let epsilon 2,842 22Ne
23Na 100 % Na je stabilen z 12 nevtroni
Če ni označeno drugače, so
uporabljene enote SI in standardni pogoji.

Natrij (latinsko natrium) je kemični element, ki ima simbol Na in atomsko število 11. Natrij je mehka, voskasta, srebrna reaktivna kovina, ki spada v skupino alkalijskih kovin in ga je v izobilju v naravnih spojinah (posebno halitih). Je izjemno reaktiven in gori z rumenim plamenom, na zraku oksidira in burno reagira z vodo, zaradi česar ga je treba hraniti v nafti. Ima samo en stabilen izotop, 23Na. Elementarni natrij se ne pojavlja samostojno na Zemlji, saj hitro oksidira v zrak in burno odreagira pri stiku z vodo. Natrijev ion je topljiv v vodi in se nahaja v večini oceanov in stoječih voda. V slednjih se natrijevemu ionu kot protiutež pojavlja klorov ion, kar pomeni, da, ko voda izhlapi ostane v večini natrijev klorid, ki ga poznamo tudi kot kuhinjsko sol. Natrijev ion je sestavni del mnogih mineralov. Natrij je bistveni element tako za živalsko in človeško življenje, kot tudi za nekatere rastlinske vrste.

Značilnosti[uredi | uredi kodo]

Pri sobni temperaturi je natrijeva kovina dovolj mehka, da jo lahko režemo z nožem. Če ga izpostavimo zraku bo svetel srebrnkat sijaj kovine začel temneti. Gostota alkalnih kovin navadno narašča z atomskim številom, vendar ima natrij večjo gostoto kot kalij. Natrij je precej dober prevodnik toplote.

Kemijske lastnosti[uredi | uredi kodo]

Natrij z vodo reagira eksotermično: koščki natrija v velikosti graha bodo poskakovali po površini vode, dokler jih ta ne uniči, medtem ko bi večji kosi eksplodirali. Pri reakciji z vodo se proizvede zelo jedek Natrijev hidroksid in zelo vnetljiv vodikov plin

Kemijske spojine[uredi | uredi kodo]

Natrijeve spojine so zelo pomembne za kemijsko, steklarsko, kovinarsko, papirno, naftno, tekstilno in kozmetično industrijo. Trda mila so navadno sestavljena iz natrijeve soli katere od maščobnih kislin. V industrji so najbolj pomembne naslednje natrijeve spojine: kuhinjska sol (NaCl),Natrijev hidroksid (NaOH), natrijev karbonat ali natrijeva sol (Na2HCO3), soda bikarbona (NaHCO3), natrijev nitrat (NaNO3), natrijev heksafluoro aluminat = kriolit (Na3AlF6) in boraks (Na2B4O7·10H2O). Natrij navadno tvori v vodi topne spojine kot so sulfati, nitrati, halidi, karboksilati in karbonati. Obstajajo le posamezni primeri natrijevih spojin, ki precipitacirajo iz vodnih raztopin. V naravi pa obstaja veliko primerov netopnih natrijevih spojin kot na primer glinenci.

Spektroskopija[uredi | uredi kodo]

Na-D-sodium D-lines-589nm.jpg

Ko natrij ali natrijeve spojine pridejo v stik s ognjem, postane plamen živo rumene barve.

Izotopi[uredi | uredi kodo]

Poznamo trinajst natrijevih izotopov. Edini stabilen izmed njih je izotop 23Na. Natrij ima tudi dva radioaktivna kozmogena izotopa, ki imata med Na izotopi najdaljšo razpolovno dobo (razločitev), 23Na ima razpolovno dobo 2,6 leti, 24Na pa 15 ur. Izpostavljanje akutnemu nevtronskemu sevanju (npr. jedrske nesreče) povzroči pretvorbo nekaterih stabilnih 23Na izotopov v 24Na izotope v človeški krvni plazmi. Z merjenjem koncentracije tega izotopa lahko ugotovimo količino sevanja pri žrtvi.

Zgodovina[uredi | uredi kodo]

Sol je pomemben proizvod v človeških dejavnostih, kar dokazuje angleška beseda salary (plača, plačilo), ki se nanaša na oblate soli t.i. salarium, ki so jih rimski vojaki včasih dobili skupaj z ostalim plačilom. V srednjeveški Evropi je bil Natrij uporabljan kot zdravilo za glavobol. Natrijevo kemijsko kratico Na je prvi objavil Jöns Jakob Berzelius v svojem sistemu atomskih simbolov in je okrajšava latinskega imena Natron, ki pomeni naravne mineralne snovi, katerih glavna sestavina je hidriran natrijev karbonat. Hidriran natrijev karbonat je imela v zgodovini pomembno vlogo v industriji in gospodinjstvu, kasneje pa so ga zamenjali pecilni prašek, soda bikarbona in druge natrijeve spojine. Čeprav je bil Natrij že dolgo poznan v spojinah, ga je šele leta 1807 z elektrolizo v kavstično sodo ali lug (Natrijev hidroksid) izoliral sir Humphrey Davy.

Nastanek[uredi | uredi kodo]

Stabilne oblike Natrija nastanejo v velikih (več kot 3 sončne mase) zvezdah s spojitvijo 2 ogljikovih atomov. Za to je potrebna temperatura več kot 600 mio stopinj celzija.

Nahajališče[uredi | uredi kodo]

Zaradi visoke reaktivnosti Natrij v naravi najdemo le kot spojino. Natrij predstavlja približno 2,6 % mase Zemljine skorje in je šesti najpogostejši element na Zemlji, ter najpogostejša alkalijska kovina. Natrij najdemo v mnogih mineralnih soleh, od katerih je napogostejša navadna sol (Natrijev klorid), ki je v velikih količinah raztopljena v morski vodi, kot tudi v trdnih nahajališčih (haliti). Natrij je obilno prisoten tudi v zvezdah, njegova D spektralna linija je med najbolj vidnimi v zvezdni svetlobi.

Komercialna proizvodnja[uredi | uredi kodo]

Natrij je prvič komercialno proizveden leta 1855 s toplotno redukcijo natrijevega karbonata pri 1100 stopinjah celzija, kar poznamo kot Devillov postopek. Postopek, ki temelji na redukciji natrijevega hidroksida, so razvili leta 1886. Natrij se danes pridobiva z elektrolizo tekočega natrijevega klorida po patentiranem postopku iz leta 1924.

Pomen natrija v telesu[uredi | uredi kodo]

Zmanjševanje količine natrija v ledvicah ljudje občutimo kot padanje krvnega pritiska (vrtoglavica, glavobol, zaspanost), posledično se začne izločati renin hormon, ki deluje na več načinov, posredno tudi povzroča nastajanje hormona aldosterona, ki zmanjšuje izločanje natrija v urinu. Ko v telo ponovno pride dovolj natrija (vnos s hrano, pijačo - izotonični napitki), se s tem koncentracija natrija v telesu ponovno poveča - dvigne se tudi krvni pritisk. Telo začne ponovno zadrževati vodo, kar pripomore k obnovi telesne tekočine. Pri dolgotrajnih težjih fizičnih naporih nam lahko začne primanjkovati soli, kar lahko privede do mišičnih krčev.

Natrijevi kationi imajo pomembno vlogo za nevronske funkcije (možgani in živčevje) in pri vplivanju na osmotsko ravnotežje medcelične tekočine. Dovajanje soli v telo je ključnega pomena za pravilen potek kemijskih reakcij v telesu. Volumen zunaj celične tekočine je običajno 15 litrov na 70 kg človeške mase (90 % celotne telesne tekočine vsebuje 50 gramov natrija).

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]