Повідомлення про натрію. Натрій – це метал чи неметал? Основні властивості та характеристики натрію

Натрій – це метал чи неметал? Помилково вважати, що другий варіант. Натрій є м'яким сріблясто-білим металом, що входить до таблиці Менделєєва під атомним номером 11.

До того ж він (точніше його з'єднання) відомий з давніх-давен! Навіть у Біблії згадувалося про натрію, як про компонент засобу для чищення. Втім, це історична довідка, хай і цікава. Зараз варто поговорити про особливості даного елемента та інші його характеристики.

Фізичні властивості

Отже, у відповідь питання «Натрій - це метал чи неметал?» гранично зрозумілий. Навіть подивившись на цю речовину, можна все зрозуміти. Очевидно, що, до речі, нехай і має сріблясто-білий колір, але в тонких шарах має фіолетовий відтінок.

Це дуже пластична речовина. М'якими називаються ті метали, які без особливих зусиль піддаються ковці, а також відрізняються пластичністю та легкоплавкістю. Але стосовно натрію це слово можна застосувати у сенсі. Його можна нарізати ножем без зусиль. До речі, свіжий зріз дуже яскраво блищить. З інших властивостей можна відзначити:

• Щільність. За нормальних умов – 0,971 г/см³.
• Температура плавлення та кипіння - 97,81 °C та 882,95 °C відповідно.
• Молярна теплоємність – 28,23 Дж/(K.моль).
• Питома теплота плавлення та випаровування - 2,64 кДж/моль та 97,9 кДж/моль відповідно.
• Молярний об'єм - 23,7 см³/моль.

Під тиском натрій (Na) стає червоним і прозорим. У такому стані цей метал дуже нагадує рубін.

Якщо помістити його в умови кімнатної температури, він утворює кристали в кубічній симетрії. Однак, знизивши її до -268 ° С, можна побачити, як метал переходить у гексагональну фазу. Щоб зрозуміти, про що йдеться, досить згадати графіт. Це яскравий приклад гексагонального кристала.

Окислення та горіння

Тепер можна перейти до хімічних властивостей натрію (Na). Цей лужний метал, перебуваючи повітря, легко окислюється. Через війну утворюється оксид натрію (Na 2 O). Виглядає він як безбарвні кубічні кристали. Це солеутворююча бінарна неорганічна речовина, яка застосовується як реактив у процесі синтезу. З його допомогою виготовляють гідроксид натрію та інші сполуки.

Тому, щоб захистити метал від кисневої дії, його зберігають у гасі.

А ось при горінні утворюється пероксид натрію (Na2O2). Вони виглядають як біло-жовті кристали, для яких характерна енергійна взаємодія з водою, що супроводжується виділенням тепла. Na 2 O 2 застосовують для відбілювання шовку, вовни, тканин, соломи, віскозної та деревної маси.

Реакції із водою

З H 2 O сріблясто-білий м'який метал натрій також успішно взаємодіє. Реакція з водою виходить дуже бурхливою. Невеликий шматочок натрію, поміщений в цю рідину, спливає, і через тепло, що виділяється, починає плавитися. У результаті він перетворюється на білу кульку, яка в швидкому темпі рухається по поверхні води в різних напрямках.

Ця ефектна реакція супроводжується виділенням водню. Проводячи подібний експеримент, потрібно виявляти обережність, оскільки він може спалахнути. А відбувається все за таким рівнянням: 2Na + 2Н 2 О → 2NaOH + Н 2 .

Взаємодія з неметалами

Натрій – це метал, його ще можна назвати сильним відновником, яким він є. Як і інші лужні речовини, втім. Так що він енергійно взаємодіє з багатьма неметалами, крім вуглецю, йоду та благородних газів, до яких належить радіоактивний радон, криптон, неон, ксенон, аргон та гелій. Такі реакції мають такий вигляд: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Або ще приклад: 2Na + Н 2 → 250-450 °С 2NaH.

Варто зазначити, що натрій активніший, ніж літій. У принципі, він може реагувати з азотом, але дуже погано (в тліючому розряді). У результаті взаємодії утворюється нестійке речовина, що називається нітридом натрію. Це кристали темно-сірого кольору, що реагують з водою і розкладаються при нагріванні. Утворюються вони за рівнянням: 6Na + N2 → 2Na3N.

Реакції із кислотами

Їх теж слід перерахувати, розповідаючи про хімічні властивості натрію. З розведеними кислотами ця речовина взаємодіє як звичайний метал. Виглядає так: 2Na + 2HCl → 2NaCl + Н 2 .

З концентрованими речовинами, яким властиві окисні реакції, взаємодіє натрій інакше, такі реакції супроводжуються виділенням продуктів відновлення. Ось приклад формули: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3Н2О.

Ще варто відзначити, що лужний метал натрій легко розчиняється в рідкому аміаку (NH 3), 10-відсотковий розчин якого чудово відомий, як нашатир. Рівняння виглядає так: Na + 4NH3 → - 40 ° С Na 4 . Внаслідок цієї реакції утворюється синій розчин.

З газоподібним аміаком метал також взаємодіє, але при нагріванні. Виглядає така реакція так: 2Na + 2NH3 → 35 0°С 2NaNH 2 + Н 2 .

Інші з'єднання

Перераховуючи основні властивості натрію, варто також зазначити, що він може взаємодіяти з ртуттю - унікальним елементом, який за нормальних умов є біло-сріблястою важкою рідиною, будучи при цьому металом.

Внаслідок такої реакції утворюється сплав. Його точна назва - амальгама натрію. Використовується ця речовина як відновник, що за своїми властивостями є м'якшим за чистий метал. Якщо його теплової обробці разом з калієм, то вийде рідкий сплав.

А ще цей метал може розчинятися в так званих краун-ефірах – макрогетероциклічних сполуках, але лише у присутності розчинників органічного походження. Внаслідок цієї реакції утворюється алкалід (сіль, сильний відновник) або електрид (розчинник синього кольору).

Також не можна не згадати, що алкілгалогеніди, що є галогенно-вуглецевими речовинами, з надлишком натрію дають натрійорганічні сполуки. На повітрі вони зазвичай самозаймаються. А у воді – вибухають.

Застосування

Властивості та характеристики натрію дозволяють широко використовувати його у промисловості, металургії та препаративній хімії як потужного відновника. Крім цього, ця речовина задіяна:

• В осушенні розчинників органічного походження.
• У виробництві сірчано-натрієвих акумуляторів.
• У випускних клапанах двигунів вантажних машин. Відіграє роль рідкого тепловідведення.
• При виготовленні електричних дротів, призначених для високих струмів.
• У сплавах з цезієм, рубідієм та калієм. Разом із цими речовинами натрій утворює високоефективний теплоносій, який, до речі, використовується на швидких нейтронах у ядерних реакторах.
• У газорозрядних лампах.

І це лише деякі сфери його застосування. Але найбільше у світі поширений хлорид натрію. Він є практично у кожному будинку, адже це – кухонна сіль.

А ще не можна не згадати, що земна кора на 2,6% складається із натрію. Та й взагалі, він знаходиться на 7-му місці в рейтингу елементів, що найчастіше зустрічаються в природі, і на 5-му - у списку найбільш поширених металів. Знаходження в природі натрію в чистому вигляді неможливо, оскільки він є хімічно активним, але у вигляді сульфату, карбонату, нітрату та хлориду міститься у величезних кількостях.

Біологічна роль

Отже, все найголовніше на тему «Натрій - це метал чи неметал?» було сказано. Наостанок - кілька слів про біологічну роль цієї речовини.

Натрій є невід'ємною частиною будь-якого живого організму. Людський – не виняток. Ось, які його ролі:

• Підтримує осмотичний тиск.
• Транспортує вуглекислий газ.
• Нормалізує водяний баланс.
• Сприяє транспортуванню глюкози, амінокислот, аніонів через клітинні мембрани.
• Своїм обміном з іонами калію впливає формування потенціалу дії.
• Позитивно впливає обмін білків.
• Бере участь у процесі гідратації.

Натрій входить до складу практично всіх продуктів. Але його основними джерелами є сіль та харчова сода. Покращує засвоєння цієї речовини вітамін D.

Дефіцит натрію не зустрічається, але проблеми, пов'язані з вживанням недостатньої його кількості, можуть виникнути при голодуванні. Це може призвести до втрати ваги, блювоти, порушення засвоєння моносахаридів, утворення в шлунково-кишковому тракті газів. В особливо важких випадках виникає невралгія та судоми. Тому краще не піддавати свій організм жорсткому голодуванню.

Натрій- Елемент 3-го періоду та IA-групи Періодичної системи, порядковий номер 11. Електронна формула атома 3s 1 , ступеня окислення +1 і 0. Має малу електронегативність (0,93), виявляє тільки металеві (основні) властивості. Утворює (як катіон) численні солі та бінарні сполуки. Майже всі солі натрію добре розчиняються у воді.

В природі - п'ятийза хімічною поширеністю елемент (другий серед
металів), зустрічається лише як сполук. Життєво важливий елемент всім організмів.

Натрій, катіон натрію та його сполуки фарбують полум'я газового пальника у яскраво-жовтий колір ( якісне виявлення).

Натрій Na. Сріблясто-білий метал, легкий, м'який (ріжеться ножем), низькоплавкий. Зберігають натрій у гасі. З ртуттю утворює рідкий сплав. амальгаму(До 0,2% Na).

Дуже реакційний, у вологому повітрі натрій повільно покривається гідроксидною плівкою і втрачає блиск (тьмяніє):

Натрій хімічно активний, потужний відновник. Займається на повітрі при помірному нагріванні (>250 °С), реагує з неметалами:

2Na + O2 = Na2O2 2Na + H2 = 2NaH

2Na + CI2 = 2NaCl 2Na + S = Na2S

6Na + N2 = 2Na3N 2Na + 2C = Na2C2

Дуже бурхливо та з великим екзо-ефектом натрій реагує з водою:

2Na + 2H2O = 2NaOH + Н2^ + 368 кДж

Від теплоти реакції шматочки натрію розплавляються в кульки, які безладно починають рухатися через виділення Н 2 . Реакція супроводжується різкими клацаннями внаслідок вибухів гримучого газу (Н2+O2). Розчин забарвлюється фенолфталеїном у малиновий колір (лужне середовище).

У ряді напруг натрій стоїть значно лівіше водню, з розведених кислот НС1 і H 2 SO 4 витісняє водень (за рахунок Н20 і Н).

Отриманнянатрію в промисловості:

(див. також нижче одержання NaOH).

Натрій застосовується для отримання Na 2 O 2 NaOH, NaH, а також в органічному синтезі. Розплавлений натрій служить теплоносієм в ядерних реакторах, а газоподібний використовується як наповнювач жовтосвітних ламп зовнішнього освітлення.

Оксид натрію Na 2 O. Основний оксид. Білий, має іонну будову (Na+) 2 O 2- . Термічно стійкий, при прожарюванні повільно розкладається, плавиться під надмірним тиском пари Na. Чутливий до вологи та вуглекислого газу в повітрі. Енергійно реагує з водою (утворюється сильнолужний розчин), кислотами, кислотними та амфотерними оксидами, киснем (під тиском). Застосовується синтезу солей натрію. Чи не утворюється при спалюванні натрію на повітрі.

Рівняння найважливіших реакцій:

Отримання:термічне розкладання Na 2 O 2 (див.), а також сплавлення Na та NaOH, Na та Na2O2:

2Na + 2NaOH = 2Na а O + H2 (600 °C)

2Na + Na2O2 = 2Na а O (130-200 ° C)

Пероксид натрію Na 2 O 2 . Бінарне з'єднання. Білий, гігроскопічний. Має іонну будову (Na+) 2 O 2 2-. При нагріванні розкладається, плавиться під надлишковим тиском 2 . Поглинає вуглекислий газ із повітря. Повністю розкладається водою, кислотами (виділення О 2 при кип'ятінні - якісна реакція на пероксиди). Сильний окисник, слабкий відновник. Застосовується для регенерації кисню в ізолюючих дихальних приладах (реакція з СО 2) як компонент відбілювачів тканини та паперу. Рівняння найважливіших реакцій:

Отримання: спалювання Na на повітрі

Гідроксид натрію NaOH. Основний гідроксид, луг, технічна назва їдкий натр. Білі кристали з іонною будовою (Na+)(OH-). Розпливається на повітрі, поглинаючи вологу та вуглекислий газ (утворюється NaHCО 3). Плавиться та кипить без розкладання. Викликає важкі опіки шкіри та очей.

Добре розчинний у воді (з екзо-ефектом, +56 кДж). Реагує з кислотними оксидами, нейтралізує кислоти, викликає кислотну функцію у амфотерних оксидів та гідроксидів:

Розчин NaOH роз'їдає скло (утворюється NaSiО3), кородує поверхню алюмінію (утворюються Na і Н2).

Отримання NaOH у промисловості:

а) електроліз розчину NaCl на інертному катоді

б) електроліз розчину NaCl на ртутному катоді (амальгамний спосіб):

(Ртуть, що звільняється, повертають в електролізер).

Їдкий натр – найважливіша сировина хімічної промисловості. Використовується для отримання солей натрію, целюлози, мила, барвників та штучного волокна; як осушувач газів; реагент у вилучення з вторинної сировини та очищення олова та цинку; під час переробки руд алюмінію (бокситів).

Натрій є лужним металом. Його хімічна активність найвища серед решти металів таблиці Менделєєва. Саме тому багато хімічних завдань засновані на властивостях цього елемента, а також його одержанні.

Як отримати натрій: формула

Раніше натрій одержували відновленням карбонату натрію. Для цього в залізну ємність щільно укладали вугілля та карбонат натрію. Після цього робили нагрівання суміші до 1000 градусів:

Na 2 CO 3 + 2C -> 2Na + 3 CO

Нині промисловістю використовується інший спосіб одержання металевого натрію. Для цього здійснюється електроліз розплаву натрію хлориду.

2NaCl -> 2Na + Cl 2

Для отримання розплаву кристали натрію хлориду необхідно нагріти до 500 - 600 градусів.

Багато людей цікавляться, як можна отримати натрій у домашніх умовах. Як ви бачите, це можливо, якщо ви зможете досягти температури плавлення кухонної солі (хлорид натрію). Після цього опустіть у розплав два графітові електроди і підключіть їх до джерела прямого електричного струму.

Як отримати гідроксид натрію

Натрій дуже бурхливо реагує з водою з утворенням натрію гідроксиду, виділенням водню і великим виділенням тепла. Натрій вступає навіть у реакцію з водяною парою повітря, тому металевий натрій зберігають під шаром рідкого парафіну або гасу.

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + Н 2

Гідроксид натрію широко використовується в промисловості та побуті. Це з'єднання має інші назви: їдкий натр, їдкий луг, каустик, технічна або каустична сода.

Як отримати оксид натрію

Натрій легко окислюється киснем повітря (тому металевий натрій зберігають під шаром гасу) з утворенням оксиду натрію:

4Na + O 2 = 2Na 2 O

Багато учнів вважають, що отримати оксид натрію можна шляхом реакції горіння натрію в кисні. Але це не так. Натрій при горінні настільки активно взаємодіє з киснем, що замість оксиду утворюється пероксид натрію:

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Як отримати ацетат натрію

Отримати ацетат натрію можна за допомогою проведення реакції нейтралізації гідрокарбонату натрію оцтовою кислотою:

CH 3 COOH + NaHCO 3 = CH 3 COONa + H 2 O + CO 2

Ця хімічна реакція добре знайома господаркам, при випіканні різних виробів з тіста вони часто вдаються до її проведення.

Якщо необхідно отримати ацетат натрію в кристалічній формі, отриманий в ході реакції розчин випарюють.

Таким чином, отримати ацетат натрію у домашніх умовах дуже просто. Але ще простіше зайти та купити його в магазині, що торгує хімічними речовинами, т.к. коштує ця речовина дуже дешево, і поратися з його самостійним виготовленням навряд чи варто.

Хлорид натрію: як отримати

Отримати хлорид натрію можна проведенням реакції нейтралізації соляної кислоти карбонатом натрію. У ході реакції утворюється розчин натрію хлориду у воді і виділяється вуглекислий газ. При необхідності одержання кристалічного хлориду натрію отриманий в ході реакції розчин випаровувати.

Na 2 CO 3 + HCl = NaCl + H 2 O+CO 2

Під назвою хлориду натрію ховається добре нам усім знайома кухонна сіль.

Найважливіші функції натрію в організмі

Найважливіша життєзабезпечуюча функція натрію в організмі – це підтримання нормі осмотичного тиску. Йдеться про те, що для проникнення різних молекул крізь клітинну мембрану необхідно регулювати тиск у міжклітинній рідині та всередині самої клітини. Під впливом цього тиску молекули поживних речовин проникають всередину, а зміні тиску продукти життєдіяльності клітини виходять назовні. Регулюють коливання рідинного тиску іони натрію. З усього наявного в організмі натрію близько половини цієї речовини міститься у міжклітинній рідині. Приблизно 10% припадає на внутрішньоклітинний вміст, а решта – включено до складу кісткової тканини та хрящової.

Натрій здатний не тільки регулювати рух води в організмі, але й утримувати її для запобігання зневодненню клітин та тканин. Ось чому при надлишку цього елемента утворюється набряклість. Натрій бере участь у синтезі гормонів вазопресину, що збільшує об'єм рідини в клітинах і звужує судини. А також натрійуретичних пептидів - надлишок рідини, що виводять, з організму, розслаблюючи при цьому судинні стінки. Синтез гормону адреналіну також контролюється натрієм.

Ще одна важлива функція натрію – він бере участь у формуванні канальців у клітинних мембранах, крізь які всередину клітини надходять необхідні речовини. Він відповідає за проникнення глюкози в клітини, щоб постачати їх енергією. Від нього залежить тонус судинних стінок та збудливість нервово-м'язових волокон.

Без натрію порушиться виробіток у шлунку соляної кислоти, а значить – усі процеси травлення. Цей елемент активізує вироблення травних ферментів, багатьох ензимів – особливих білків, які відповідають за важливі хімічні реакції в організмі (наприклад, вироблення ферментів підшлункової залози, жирних кислот у печінці). Лужний характер натрію важливий підтримки рН-балансу в організмі. Натрій – найважливіший елемент для безперебійної роботи нирок щодо виконання їх функції.

Корисні та приємні властивості натрію

З рівнем вмісту натрію в організмі безпосередньо пов'язані захворювання, що розвиваються через коливання артеріального тиску. Оскільки цей елемент відповідає за спазми та розслаблення судин, то його недолік може спричинити гіпотонію, а надлишок – провокує артеріальну гіпертензію. Наслідком дисбалансу натрію в організмі може стати стенокардія, порушення роботи нирок, збій в обміні речовин, проблеми із травленням. Надлишок натрію може активізувати склеювання еритроцитів крові, збільшуючи схильність до утворення тромбів. Тривалий надлишок натрію в крові значно підвищує ризик неврозів, остеопорозу, сечокам'яної хвороби та цукрового діабету.

Користь натрію для організму безпосередньо пов'язана з його властивостями і функціями, що виконуються:

• запобігає м'язовим спазмам;
• регулює роботу судин;
• не допускає перегрівання організму за рахунок стимуляції підвищеного потовиділення;
• допомагає зв'язувати та виводити вуглекислий газ із тканин;
• відповідає за перетравлення їжі за рахунок активізації ферментів та участі у виробленні шлункового соку;
• впливає на передачу нервових імпульсів та функціонування мозку;
• допомагає зберегти в розчинному вигляді у крові кальцій.

Хлорид натрію знайшов широке застосування як антибактеріальний засіб. Його включають до складу зубних паст та ополіскувачів для порожнини рота. Лаурилсульфат і лауретсульфат натрію – важливі компоненти шампунів, гелів для душу та інших гігієнічних засобів, які мають як поверхнево-активні властивості, так і антимікробну дію. До складу мила зазвичай включаються сполуки солей натрію та жирних кислот – стеаринової, лауринової та пальмітинової.

Говорячи про користь натрію, не можна не згадати його участь у підтримці молодості шкіри за рахунок збереження її зволоженості. Натрієва сіль гіалуронової кислоти – один з найпопулярніших компонентів зволожуючої та антивікової косметики. Її молекули мають невеликий обсяг і здатні проникати в дерму, як зволожуючи шкіру з допомогою притягання молекул води, а й з допомогою стимулювання ферментів, відповідальних вироблення своєї гиалуроновой кислоти. Аскорбіл фосфат натрію – речовина, що володіє властивостями антиоксиданту, здатна стимулювати ферменти, що відповідають за синтез білків (наприклад, колагену) та перешкоджають виробленню меланіну (а значить – появі гіперпігментації).

"Смачно" та "нешкідливо": правильний баланс натрію з продуктів

Наш організм не виробляє натрій самостійно. Вся кількість цього елемента, без якого неможливе життя, надходить ззовні із продуктами харчування. Натрій настільки поширений у природі, що з регулярному збалансованому харчуванні його цілком достатньо роботи всіх органів прокуратури та систем.

Найпростіший спосіб забезпечити свій організм натрієм - з'їсти чайну ложку солі або випити мінеральної води з хлоридом натрію (наприклад, "Боржомі" - рівень натрію вказується на етикетці). Але традиційно ми отримуємо натрій із твердої їжі – хліба, сиру, солоної риби, м'ясних продуктів, солоних овочів та квашених.

Чемпіонами за вмістом натрію є мешканці океанських і морських вод - мідії, креветки, лобстери, краби, морські раки. Багато натрію в морській капусті та в соєвому соусі.

Приблизний рівень вмісту натрію у поширених продуктах харчування (мг на 100 г)

М'ясні та молочні продукти		Риба, морепродукти		Овочі		Фрукти
Молоко коров'яче	120	Раки морські	380	Капуста квашена	800	Банани	54
Телятина	100	Мідії	290	Квасоля стручкова	400	Чорна смородина	34
Свинина	80	Камбала	200	Буряк	260	Абрикоси	31
Курятина	80	Креветки	150	Цикорій	160	Яблука	27
Яловичина	78	Сардини	140	Шпинат	85	Сливи	19
Сир	30	Кальмари	110	Картопля	30	Апельсини	14

Солоний оселедець	4800	Кукурудзяні пластівці	660
Ковбаса копчена	2180	Житній хліб	620
Ковбаса п/к	1630	Майонез "Провансаль"	510
Оливки мариновані	1145	Тунець у олії	502
Варена ковбаса	1050	Томати консервовані	480
Сир твердий	998	Тушонка яловича	440
Свинячі сардельки	962	Батон хліба	435
Шпроти в олії	629	Горошок консервований	360

Порада! У спеку при інтенсивній втраті натрію з потовиділенням швидко відновлять його нестачу рибні консерви - наприклад, тунець, скумбрія в олії. Збалансувати надлишок натрію допоможуть кисломолочні продукти

Деякі дослідження показали, що в етнічних групах з культурою щоденного споживання молочних продуктів (не менше 600 г на день) значно рідше розвивається артеріальна гіпертензія, пов'язана з надлишком натрію в організмі.

Натрій можна отримати з будь-яких продуктів та напоїв з харчовими добавками – глутаматом натрію, нітритом натрію, бензоатом натрію тощо. У будь-яких консервах містяться і кухонна сіль та харчові добавки з натрієм.

Потрапляючи з продуктами в організм, натрій починає частково всмоктуватися вже в шлунку, але його основна частина засвоюється в тонкому кишечнику. Надлишок елемента виводиться в основному із сечею (95% натрію екскретується нирками) і калом, хоча при рясному потовиділенні виведення через шкіру може стати значущим фактором втрати натрію.

Засвоєння натрію може погіршитися при раціоні, що складається переважно з білкової їжі або солоних страв. Покращують засвоєння елемента вітамін К та вітамін Д. Зберегти баланс калію та натрію в крові допоможе достатню кількість у меню тваринних продуктів. Що більше продуктів із натрієм, то швидше виводиться з організму магній і кальцій.

Хороша сполучність натрію з іншими поживними речовинами ґрунтується на лужній природі цього елемента. На думку дієтологів, продукти з високим вмістом натрію (наприклад, овочі, фрукти) бажано поєднувати у раціоні з продуктами, що створюють кисле середовище – з високим вмістом фосфору, хлору, сірки (наприклад, риба, яйця).

Щоб зберегти натрій у продуктах, не слід їх замочувати або довго розморожувати перед приготуванням, оскільки натрій легко вступає в реакції з водою і втрачається. Найкраще натрій зберігається при нетривалому запіканні або гасінні, оскільки не реагує на високі температури, а при варінні продуктів переходить у бульйон. При зберіганні на світлі у відкритому стані продукти втрачають натрій, що окислюється на повітрі.

Краще багато чи мало – визначення норми натрію

Враховуючи легкість одержання натрію з продуктів та можливість корекції його вмісту в організмі за допомогою змін у дієті, існують різні трактування щодобової норми споживання елемента. Так, наприклад, Американська асоціація серцевих захворювань вважає мінімально необхідною дозою для дорослих 500 мг на день, а максимальною – 1500 мг. Російське дослідження, присвячене профілактиці артеріальної гіпертензії, однозначно показало, що гарантією розвитку цього захворювання є щоденне споживання натрію трохи більше 52 ммоль/сут (близько 2,5 р). Споживання понад 100-120 ммоль/сут (приблизно 5,5 г) значно підвищує ризик есенціальної артеріальної гіпертензії (середній рівень споживання натрію, наприклад, москвичі становить 161 ммоль/сут).

За нормами всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), для зниження ризику інсультів та запобігання захворюванням серця, пов'язаним з підвищеним артеріальним тиском, рекомендується вживати з їжею не більше 2 г натрію на день (5 г солі).

Орієнтовні норми споживання натрію (мг/добу)

Норми вживання натрію підвищуються для людей, які виконують важку фізичну роботу, для спортсменів під час тренувань, для тих, хто сильно потіє через спеку або приймає сечогінні засоби. Додатковий натрій потрібен при харчових отруєннях, що супроводжуються сильним блюванням і проносом.

Є й неофіційні розрахунки – на 1 л випитої води на добу можна з'їсти 1 г солі (половина чайної ложки). При цьому потрібно пам'ятати про вміст натрію в продуктах харчування, про додавання солі в супи та інші готові страви і враховувати цю кількість.

Складність такого обліку стає причиною того, що надлишок натрію у сучасних людей зустрічається значно частіше, ніж дефіцит.

Надлишок натрію в організмі розвивається найчастіше через зловживання сіллю в раціоні, а також може бути викликаний:

• порушенням питного режиму (коли людина багато рухається та працює, але мало п'є води);
• непомірним споживанням солоних продуктів;
• частим вживанням чіпсів, сухариків та горішків: інших снеків, у яких багато солі;
• сильним блюванням і проносом без компенсації втраченої рідини;
• тривалим прийомом Кортизону та інших гормональних препаратів для лікування кори надниркових залоз;
• хронічними хворобами нирок, коли порушено функціонування ниркових фільтрів та натрій затримується в організмі.

Причиною передозування натрію буває цукровий діабет та надмірне вироблення надниркових гормонів (синдром Кушинга), порушення водно-сольового обміну.

Небезпека передозування натрію в тому, що він прискорює виведення калію з організму, а калій відповідає за постачання мозку киснем, нормалізацію ритму серця і видільні функції нирок. Гіпернатріємія проявляється судомами, підвищеною збудливістю, сильним серцебиттям, підвищеною температурою тіла, сильними набряками, оскільки нирки не впораються з виведенням надлишку натрію. Різко збільшується маса тіла, підвищується артеріальний тиск, значно зростає ризик розвитку інсульту.

Небезпеки дисбалансу вмісту натрію

Дисбаланс натрію може призвести до досить серйозних наслідків для здоров'я – викликати відхилення у роботі нервової та серцево-судинної систем, порушити травлення, стати причиною дисфункції нирок, розлади кровообігу, скупчення рідини у легенях. Деякі дослідження показали, що підвищений вміст натрію в раціоні веде до ризику розвитку катаракти (у зв'язку з підвищенням очного тиску), відмова від солі стає причиною зниження вироблення інсуліну та підвищує синтез гормону реніну, що впливає на виникнення раптових інсультів та інфарктів.

Прояви дисбалансу натрію в організмі

	Нестача натрію	Надлишок натрію
Дихальна система	Дефіцит кисню, що виявляється синюшністю шкіри	Тяжка задишка, зупинка дихання
Органи травлення	Нудота і блювання, кишкові коліки, слиновиділення, що безупинно	Сильна спрага, шорсткий язик, сухість у роті
Серце та судини	Зниження тиску, тахікардія, схильність до судинного колапсу	Високий тиск, набряклість
Нервова система	Головні болі, запаморочення, загальна слабкість, апатія, м'язові посмикування, іноді розлади свідомості	Підвищена збудливість, гіперактивність, судоми у м'язах, занепокоєння
Шкіра	Холодна на дотик, липка, що втратила еластичність, висипання на шкірі, випадання волосся	Почервоніння шкіри, клейкість слизових оболонок

Симптоми недостатності натрію пояснюються зменшенням його кількості позаклітинної рідини. Головна небезпека тривалого дефіциту натрію у цьому, що у організмі починають посилено накопичуватися сполуки азоту, що загрожує серйозними наслідками до смертельного результату.

Чинники, які можуть сприяти розвитку дефіциту натрію:

• дієта з обмеженням солі чи відмовою від неї;
• зловживання кавою (кофеїн є слабким діуретиком);
• зловживання сечогінними засобами, клізмами (зокрема з водою);
• надлишкове вживання води (вона здатна сильно «розбавити» натрій);
• сильне потовиділення, у тому числі за високої температури;
• сильне блювання та пронос;
• захворювання печінки (цироз), надниркових залоз, порушення синтезу антидіуретичного гормону, ендокринні порушення;
• травми, опіки та хірургічні операції (натрій концентрується в області пошкоджених клітин).

Вживання продуктів із високим вмістом калію теж прискорює виведення натрію, тому потребує корекції дієти.

Порада! У спеку при сильному потовиділенні, особливо на пляжі при гарячому сонці, уникнути дефіциту натрію та запобігти тепловому удару допоможе 0,5 л злегка підсоленої води (можна мінеральної хлоридної без газу – наприклад, «Миргородської»)

Нестача натрію може довго компенсуватися самим організмом за рахунок його вилучення з кісткової тканини. Однак інфекційні захворювання, що часто повторюються, апатія і підвищена стомлюваність, порушення рівноваги при пересуванні, втрата апетиту і відчуття смаку їжі, незрозуміле зниження ваги - всі ці ознаки можуть свідчити про дефіцит натрію, що розвивається. Якщо не вжити заходів, то може початися інтенсивний розпад білків, порушення осмотичного тиску, підвищення залишкового азоту. У такій ситуації навіть випита чиста вода у великій кількості може спричинити смерть.

При різкому зниженні рівня натрію в організмі можуть розвинутися судоми, а надлишок – спровокувати втрату орієнтації у просторі.

Дисбаланс натрію коригується зміною раціону та питного режиму. Якщо недостатність натрію невелика – треба пити менше води та переглянути раціон на користь продуктів з високим вмістом натрію (наприклад, морепродуктів, морської капусти), щоб заповнити дефіцит елемента в організмі. Якщо натрію забагато - потрібно, перш за все, обмежити сіль у раціоні. У більш серйозних випадках лікар може рекомендувати при дефіциті натрію – ліки, що сприяють виділенню рідини або, навпаки, при надлишку елемента – відмінити препарати, що утримують у крові натрій. У важких випадках надлишку натрію може знадобитися внутрішньовенне введення безсольового розчину, а потім – щоб запобігти ризику гіпонатріємії – розчину хлориду натрію.

Лікарські препарати із вмістом натрію

Вплив натрію на безліч процесів в організмі зумовив широкий перелік препаратів, що застосовуються за різних патологій. Розглянемо деякі з них, що особливо часто застосовуються.

Хлорид натрію (хлористий натрій). Застосовують при сильному блюванні, тяжкому проносі, рясному діурезі або підвищеному потовиділенні, при значних опіках. Випускається у порошках, таблетках та ампулах, але найчастіше застосовується для внутрішньовенного введення.

Гідрокарбонат натрію (двовуглекислий натрій). Застосовують при інтоксикаціях організму, інфекційних захворюваннях, а також як нейтралізатор кислоти (у тому числі при підвищеній кислотності шлунка). При ацидозі чи інфекціях призначається у таблетках, при інтоксикації – внутрішньовенно. При стоматитах чи потраплянні кислот на слизові оболонки – як розчину для промивань.

Борат натрію (бура). Антисептик зовнішнього застосування випускається у вигляді мазей, розчинів для полоскань.

Сульфат натрію (глауберова сіль). Застосовують як проносний засіб: 15 г для дорослого розчинити у склянці води, діяти почне через 4 години.

Тіосульфат натрію (сірчано-вастокислий натрій). Використовується як десенсибілізатор та протизапальний засіб: при алергіях, невралгіях, артриті – внутрішньовенно, при корості – зовнішньо у вигляді розчину для примочок.

Нітрит натрію (натрій азотистокислий). Застосовують як судинорозширювальний засіб при стенокардії, спазмах мозкових судин. Випускається у вигляді розчину, який можна використовувати для ін'єкцій або внутрішньо – 0,1 г 2-3 рази на день.

Метамізол натрію. Має знеболювальну дію, застосовується при гострих респіраторних інфекціях і як жарознижувальний засіб. Випускається у таблетках та ампулах.

Фторид натрію. Широко застосовується в стоматології, оскільки має здатність впливати на регенерацію тканин зубів і дозрівання зубної емалі, має протимікробну дію. Використовується як в ін'єкційній, так і топічній формі – в розчинах, ополіскувачах і навіть у складі лікувальної зубної пасти.

Оксибутират натрію. Має седативну та міорелаксантну дію, у великій дозі може викликати стан сну, активує обмінні процеси в тканинах мозку і серця. Випускається як порошків.

Практично всі препарати з вмістом натрію мають різні побічні ефекти, тому їх застосування обов'язково має бути узгоджене з лікарем.

Скільки солі ми повинні вживати за день, щоб не зашкодити здоров'ю? Як розібратися в тому, де міститься сіль у магазинних продуктах та як вона прихована у вигляді харчових натрієвих добавок? У чому прихована загроза натрію для організму, що у вигляді солі? Відповіді на ці та інші питання дивіться у відео нижче.

Натрій – один із лужних металів. Таблиця хімічних елементів показує його як атом, що відноситься до третього періоду та до першої групи.

Фізичні властивості

У цьому розділі буде розглянуто характеристику натрію з погляду фізики. Почнемо з того, що в чистому вигляді це тверда речовина сріблястого кольору, що має металевий блиск і низьку твердість. Натрій настільки м'який, що його легко нарізати ножем. Температура плавлення цієї речовини досить низька і становить сімдесят дев'ять градусів Цельсія. Атомна маса натрію теж невелика, про неї ми поговоримо пізніше. Щільність цього металу дорівнює 0,97 г/см3.

Хімічна характеристика натрію

Цей елемент має дуже високу активність - він здатний швидко і бурхливо реагувати з багатьма іншими речовинами. Також таблиця хімічних елементів дозволяє визначити таку величину, як молярна маса – для натрію вона становить двадцять три. Один моль - це така кількість речовини, в якій міститься 6,02 х 10 в 23 ступені атомів (молекул, якщо речовина складна). Знаючи молярну масу елемента, можна визначити, скільки важитиме конкретну кількість моль даного вещетсва. Наприклад, два моль натрію важить сорок шість грамів. Як було зазначено вище, цей метал — одне із найбільш хімічно активних, він належить до лужним, відповідно, його оксид може сформувати луг (сильні основи).

Як утворюються оксиди

Усі речовини цієї групи, зокрема у разі з натрієм, можна отримати у вигляді спалювання вихідного. Таким чином, відбувається реакція металу з киснем, що призводить до формування оксиду. Наприклад, якщо спалити чотири моль натрію, витратимо один моль кисню і отримаємо два молі оксиду цього металу. Формула натрію оксиду — Na 2 O. Рівняння реакції виглядає так: 4Na + О 2 = 2Na 2 O. Якщо додати до отриманої речовини воду, утворюється луг — NaOH.

Взявши по одному моль оксиду та води, отримаємо дві молі основи. Ось рівняння цієї реакції: Na 2 O + Н 2 О = 2NaOH. Отримана речовина називається їдкий натрій. Це пов'язано з його яскраво вираженими лужними властивостями та високою хімічною активністю. Як і сильні кислоти, їдкий натрій активно реагує із солями малоактивних металів, органічними сполуками тощо. Під час взаємодії із солями відбувається реакція обміну — утворюється нова сіль та нова основа. Розчин їдкого натрію може легко руйнувати тканину, папір, шкіру, нігті, тому він вимагає дотримання правил техніки безпеки під час роботи з ним. Застосовується у хімічній промисловості як каталізатор, а також у побуті як засіб для усунення проблеми засмічених труб.

Реакції з галогенами

Це прості речовини, що складаються з хімічних елементів, які відносяться до сьомої групи періодичної системи. До їх списку входять фтор, йод, хлор, бром. Натрій здатний реагувати з усіма з них, утворюючи такі сполуки, як хлористий/бромистий/йодистий/фтористий натрій. Для проведення реакції потрібно взяти два молі аналізованого металу, додати до нього один моль фтору. В результаті отримаємо фтористий натрій у кількості 2 моль. Цей процес можна записати як рівняння: Na + F 2 = 2NaF. Фтористий натрій, який ми отримали, використовують у виробництві зубних паст проти карієсу, а також миючих засобів для різноманітних поверхонь. Подібним чином при додаванні хлору можна отримати (кухонну сіль), йодистий натрій, який використовується у виготовленні металогалогенных ламп, натрій бромистий, що застосовується в якості лікарського засобу при неврозах, безсонні, істерії та інших розладах нервової системи.

З іншими простими речовинами

Також можливі реакції натрію з фосфором, сульфуром (сірий), карбоном (вуглецем). Такі хімічні взаємодії можна провести у разі створення спеціальних умов як високої температури. Таким чином відбувається реакція приєднання. З її допомогою можна отримати такі речовини, як натрію фосфід, сульфід натрію, натрію карбід.

Як приклад можна навести приєднання атомів даного металу до атомів фосфору. Якщо взяти три моль металу, що розглядається, і один моль другого компонента, потім нагріти їх, то отримаємо один моль фосфіду натрію. Цю реакцію можна записати як наступного рівняння: 3Na + Р = Na 3 P. З іншого боку, натрій здатний реагувати з азотом, і навіть воднем. У першому випадку утворюється нітрид даного металу, у другому гідрид. Як приклади можна навести такі рівняння хімічних реакцій: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + Н2 = 2NaH. Для першої взаємодії необхідний електричний розряд, другого — висока температура.

Реакції із кислотами

На простих характеристиках натрію не закінчується. Цей метал також вступає у реакцію з усіма кислотами. В результаті подібних хімічних взаємодій утворюється водень. Наприклад, при реакції аналізованого металу з соляною кислотою утворюється сіль кухонна і водень, який випаровується. Виразити цю реакцію можна за допомогою рівняння реакції: Na + HCl = NaCl + Н2. Така хімічна взаємодія називається реакцією заміщення. За допомогою її проведення можна отримати такі солі, як фосфат, нітрат, нітрит, сульфат, сульфіт, карбонат натрію.

Взаємодія із солями

Натрій реагує з солями всіх металів, крім калію і кальцію (вони мають більшу хімічну активність, ніж аналізований елемент). У разі, як й у попередньому, відбувається реакція заміщення. Атоми аналізованого металу стають місце атомів більш хімічно слабкого металу. Таким чином, змішавши два молі натрію і один моль нітрату магнію, отримаємо в кількості два молі, а також чистий магній - один моль. Записати рівняння цієї реакції можна так: 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg. За таким самим принципом можна отримати і безліч інших солей натрію. Також у такий спосіб можна отримувати метали з їхніх солей.

Що буде, якщо додати до натрію воду

Це, мабуть, одна з найпоширеніших речовин на планеті. І з ним аналізований метал також здатний вступати у хімічну взаємодію. При цьому утворюється вже розглянутий їдкий натрій, або гідроксид натрію.

Для проведення такої реакції знадобиться взяти два моль натрію, додати до нього воду, також у кількості два молі, і в результаті отримаємо два молі гідроксиду і один моль водню, який виділиться у вигляді газу з різким запахом.

Натрій та його вплив на організми

Розглянувши цей метал з хімічної точки зору, перейдемо до того, яка біологічна характеристика натрію. Він є одним із важливих мікроелементів. Насамперед, він є однією із складових тваринної клітини. Тут він виконує важливі функції: разом з калієм підтримує участь у освіті та розповсюдженні між клітинами нервового імпульсу, є необхідним хімічним елементом для осмотичних процесів (що потрібно, наприклад, для функціонування клітин нирок). Крім того, натрій відповідає за водно-сольовий баланс клітини. Також без даного хімічного елемента неможливий транспорт крові глюкози, так необхідної для функціонування мозку. Ще цей метал бере участь у процесі скорочення м'язів.

Цей мікроелемент потрібен не тільки тваринам - натрій в організмі рослин також виконує важливі функції: він бере участь у процесі фотосинтезу, допомагаючи транспортувати вуглеводи, а також необхідний для проходження органічних та неорганічних речовин крізь мембрани.

Надлишок та нестача натрію

До підвищеного вмісту хімічного елемента в організмі може призвести надмірне вживання солі протягом тривалого часу. Симптомами надлишку натрію може бути підвищення температури тіла, набряклість, підвищена нервова збудливість, порушення функціонування нирок. У разі появи подібних симптомів потрібно прибрати з раціону кухонну сіль та продукти, в яких багато даного металу (список буде наведено нижче), після чого негайно звернутися до лікаря. Знижений вміст в організмі натрію також призводить до неприємних симптомів та порушень роботи органів. Вимиватися даний хімічний елемент може при тривалому прийомі сечогінних препаратів або при вживанні в питво тільки очищеної води, що дистилює, при підвищеному потовиділенні і зневодненні організму. Симптомами нестачі натрію є спрага, сухість шкіри та слизових оболонок, блювання та нудота, поганий апетит, порушення свідомості та апатія, тахікардія, припинення повноцінної роботи нирок.

Продукти, в яких багато натрію

Для того щоб уникнути занадто високого або надто низького вмісту в організмі хімічного елемента, що розглядається, необхідно знати, в якій їжі його найбільше. Насамперед, це вже згадана вище кухонна сіль. Вона на сорок відсотків складається із натрію. Також це може бути морська сіль. Крім того, даний метал міститься в сої та соєвому соусі. Велика кількість натрію спостерігається у морепродуктах. Це морська капуста, більшість видів риб, креветки, восьминоги, крабове м'ясо, ікра, раки та інших. Зміст натрію у яких пов'язані з тим, що ці організми живуть у солоному середовищі з високої концентрацією солей різних металів, важливих нормального функціонування організму.

Використання даного металу та деяких його сполук

Застосування натрію промисловості дуже різнобічне. Насамперед, цю речовину використовують у хімічній галузі. Тут воно необхідне для отримання таких речовин, як гідроксид аналізованого металу, його фторид, сульфати та нітрати. Крім того, воно використовується як сильний відновник — для виділення чистих металів з їх солей. Існує спеціальний технічний натрій, призначений для використання в подібних цілях. Його властивості зафіксовані у ГОСТі 3273-75. У зв'язку з вищезгаданими сильними відновними властивостями натрій широко використовується в металургії.

Також цей хімічний елемент знаходить своє застосування у фамацевтичній галузі, де він найчастіше необхідний для отримання його броміду, який є одним із головних компонентів багатьох седативних засобів та антидепресантів. Крім того, натрій може бути використаний у виготовленні газорозрядних ламп – такі будуть джерелами яскравого жовтого світла. Така хімічна сполука, як хлорат натрію (NaClO 3), знищує молоді рослини, тому його використовують для видалення таких із залізничних шляхів для попередження заростання останніх. Ціанід натрію отримав широке застосування у галузі добування золота. З його допомогою отримують цей метал із гірських порід.

Як отримують натрій

Найпоширенішим способом є реакція карбонату металу з вуглецем. Для цього необхідно нагріти дві вказані речовини до температури близько тисячі градусів за шкалою Цельсія. В результаті цього утворюються дві такі хімічні сполуки, як натрій і чадний газ. При взаємодії одного моль карбонату натрію з двома моль карбону вийде два моль потрібного металу і три моль оксиду вуглецю. Рівняння наведеної реакції можна записати так: NaCO 3 + 2С = 2Na + 3СО. Подібним чином цей хімічний елемент можна отримати і з інших сполук.

Якісні реакції

Наявність натрій+, як будь-яких інших катіонів чи аніонів, можна визначити шляхом проведення спеціальних хімічних маніпуляцій. Якісною реакцією на іон натрію є спалювання – у разі присутності його полум'я буде пофарбоване у жовтий колір.

Де можна зустріти аналізований хімічний елемент у природі

По-перше, як уже було сказано, він є однією із складових як тваринної, так і рослинної клітини. Також висока його концентрація спостерігається у морській воді. Крім того, натрій входить до складу деяких мінералів. Це, наприклад, сильвініт, його формула - NaCl. KCl, а також карналіт, формула якого KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Перший з них має неоднорідну структуру з чергуванням різнокольорових частин, в його фарбуванні можуть зустрічатися помаранчевий, рожевий, синій, червоний. Цей мінерал повністю розчинний у воді. Карналіт, залежно від місця утворення та домішок, також може мати різне забарвлення. Він може бути червоним, жовтим, білим, світло-синім, а також прозорим. Він має неяскравий блиск, промені світла в ньому сильно заломлюються. Ці два мінерали служать сировиною для одержання металів, що входять до їх складу: натрію, калію, магнію.

Вчені вважають, що метал, який ми розглянули у цій статті, є одним із найпоширеніших у природі, оскільки його в земній корі становить два з половиною відсотки.