Багато метали поширені в природі не тільки у складі різних гірських порід або мінералів, але й у вільному – самородному вигляді. До таких, наприклад, належать золото, срібло і мідь. Проте активні металеві елементи, такі як натрій, електронно-графічну формулу якого ми вивчимо, не зустрічаються як проста речовина. Причина полягає в їх високої реакційної здатності, що призводить до швидкого окислення речовини киснем повітря. Саме тому в лабораторії метал зберігають під шаром гасу або технічної олії. Хімічну активність всіх лужних металевих елементів можна пояснити особливостями будови їх атомів. Розглянемо електронно-графічну формулу натрію і з'ясуємо, як її характеристика позначається на фізичних властивостях і особливостях взаємодії з іншими речовинами.
Атом натрію
Положення елемента в головній підгрупі першої групи періодичної системи впливає на будову його електронейтральної частинки. Дана схема ілюструє розташування електронів навколо ядра атома і визначає кількість енергетичних рівнів в ньому:
Число протонів, нейтронів, електронів в атомі натрію буде відповідно дорівнює 111211. Протонное число і кількість електронів визначаємо за порядковим номером елемента, а кількість нейтральних ядерних частинок буде дорівнює різниці між нуклонным числом (атомною масою) і протонним числом (порядковим номером). Для запису розподілу негативно заряджених частинок в атомі можна скористатися наступною електронною формулою: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .
Взаємозв'язок між будовою і властивостями атома речовини
Властивості натрію як лужного металу можна пояснити тим, що він належить до s-елементів, його валентність дорівнює 1 а ступінь окислення +1. Один неспарений електрон на третьому, останньому, шарі обумовлює його відновні характеристики. У реакціях з іншими атомами натрій завжди віддає власну негативну частку більш електронегативний елементів. Наприклад, окислюючись киснем повітря, атоми Na стають позитивно зарядженими частками – катіонами, що входять до складу молекули основного оксиду Na 2 O. Ця реакція має наступний вигляд: 4Na +O 2 = 2Na 2 O.
Фізичні властивості
Електронно-графічна формула натрію і його кристалічна решітка визначають такі параметри елемента, як агрегатний стан, температури плавлення і кипіння, а також здатність проводити тепло і електричний струм. Натрій – це легкий (щільність 097 г/см 3 ) і дуже м'який сріблястий метал. Наявність в кристалічній решітці вільно рухомих електронів обумовлює високу тепло - і електропровідність. У природі він зустрічається у складі таких мінералів, як кухонна сіль NaCl і сильвініт NaCl x KCl. Натрій є дуже поширеним не тільки в неживій природі, наприклад у складі покладів кам'яної солі або морської води морів і океанів. Він, поряд з хлором, сіркою, кальцієм, фосфором та іншими елементами, входить в десятку найважливіших органогенних хімічних елементів, що утворюють живі біологічні системи.
Особливості хімічних властивостей
На електронно-графічної формулою натрію добре видно, що єдиний s-електрон, що обертається на останньому, третьому енергетичному шарі атома Na, слабо пов'язаний з позитивно зарядженим ядром. Він легко покидає межі атома, тому натрій у реакціях з киснем, водою, воднем і азотом веде себе як сильний відновник. Наведемо приклади рівнянь реакцій, типових для лужних металів: 2Na + Н 2 = 2NaH; 6Na + N 2 = 2Na 3 N; 2Na + 2Н 2 O = 2NaOH + H 2.
Реакція з водою закінчується утворенням хімічно агресивних з'єднань – лугів. Гідроксид натрію, ще званий їдким натром, проявляє властивості активних підстав і в твердому стані знайшов застосування як осушувач газів. Металевий натрій в промисловості отримують електролізом розплаву солі хлориду натрію або відповідного гідроксиду, при цьому на катоді утворюється шар металевого натрію. У нашій статті ми розглянули електронно-графічну формулу натрію, а також вивчили його властивості та отримання в промисловості.
