Кіріспе
Натрий атомдарының 11 электроны бар, бұл асыл газ неонның тұрақты конфигурациясынан бір артық. Нәтижесінде натрий әдетте Na+ катионды қамтитын ионды қосылыстар түзеді. Натрий - реактивті сілтілі металл және ионды қосылыстарда әлдеқайда тұрақты. Ол сондай-ақ металдар аралық қосылыстар мен натрий органикалық қосылыстарды да құрауы мүмкін. Натрий қосылыстары көбінесе суда ериді.
Sodium atoms have 11 electrons, one more than the stable configuration of the noble gas neon. As a result, sodium usually forms ionic compounds involving the Na+ cation. Sodium is a reactive alkali metal and is much more stable in ionic compounds. It can also form intermetallic compounds and organosodium compounds. Sodium compounds are often soluble in water.
Металл натрийі
Металл натрий калийге қарағанда реактивтілігі төмен, литийге қарағанда реактивтілігі жоғары. Натрий металл өте төмендейді, Na + / Na жұптың стандартты төмендеу потенциалы -2,71 вольт, ал калий мен литийдің тіпті теріс потенциалы көп. Балқытылған натрий металдың жылулық, сұйықтық, химиялық және ядролық қасиеттері оны жылдам көбейту реакторы үшін таңдалған негізгі салқындатқыштардың біріне айналдырды. Мұндай ядролық реакторлар таза энергия өндірудің маңызды қадамы ретінде қарастырылады.
Тұздары мен оксидтері
Натрий қосылыстары өте үлкен коммерциялық маңызы бар, әсіресе шыны, қағаз, сабын және тоқыма өндірісі үшін маңызды. Натрийдің ең маңызды қосылыстары - ас тұзы (NaCl), сода күл (Na2CO3), пісіру содасы (NaHCO3), каустикалық сода (NaOH), натрий нитраты (NaNO3), ди және три натрий фосфаттары, натрий тиосульфаты (Na2S2O3·5H2O) және борак (Na2B4O7·10H2O). Көптеген сабын майлы қышқылдардың натрий тұздарынан тұрады. Натрийлі сабынның балқу температурасы калийлі сабынға қарағанда жоғары (және "қаттырақ" көрінеді). Натрий құрамында қоспа оксидтері бар катализаторлар мен фотокатализаторлар перспективалы. Фотохимиялық интеркаляцияланған натрий ионы WO3 фотоэлектрокатализдік белсенділігін арттырады. Барлық сілтілі металдар сияқты натрий сумен экзотермиялық реакцияға түседі. Реакция нәтижесінде каустикалық сода (натрий гидроксиді) және тұтанатын сутек газы пайда болады. Ауада жанғанда негізінен натрий пероксиді және аздап натрий оксиді пайда болады.
Сулы ерітінділер
Натрий галоидтар, сульфаттар, нитраттар, карбоксилаттар және карбонаттар сияқты суда еритін қосылыстарды түзеді. Негізгі сулы түрлер - аква кешендер [Na(H2O) n]+, мұндағы n = 48; рентгендік дифракция деректері мен компьютерлік симуляциялардан n = 6 көрсетілген. Натрий тұздарының сулы ерітінділерден тікелей тұнбалануы сирек кездеседі, өйткені натрий тұздары суға жоғары аффинитетті болады. Бұған натрий бисмутаты (NaBiO3) ерекшелік болып табылады. Содалардың ерігіштігі жоғары болғандықтан, натрий тұздары, әдетте, буландыру арқылы немесе этанол сияқты органикалық еріткішпен шөгінді арқылы қатты заттар ретінде бөлінеді; мысалы, натрий хлориді 0,35 г / л ғана этанолда ерітеді. 15 крона 5 сияқты корона эфирлері фазалық ауыстыру катализаторы ретінде пайдаланылуы мүмкін. Үлгілердің натрий құрамын атомдық сіңіру спектрофотометриясымен немесе ионды селективті электродтарды пайдалана отырып потенциометриямен анықтайды.
Электридтер мен содидтер
Басқа сілтілі металдар сияқты натрий аммиак пен кейбір аминдерде ерііп, терең түсті ерітінділер береді; бұл ерітінділердің булануы металл натрийдің жылтыр қабығын қалдырады. Ерітінділерде координациялық кешен (Na ((NH3) 6) + болады, ал оң зарядты анион ретінде электрондар тепе-теңдейді; криптандтар осы кешендерді кристалдық қатты заттар ретінде оқшаулауға мүмкіндік береді. Натрий тәж эфирлерімен, криптандтармен және басқа лигандтармен кешенді түзеді. Мысалы, 15 крона 5 натрийге жоғары afinitetке ие, өйткені 15 крона 5 қуысының көлемі 1.72.2 Å, бұл натрий ионын (1,9 Å) орналастыруға жеткілікті. Криптандтар, сондай-ақ таҗ эфирлері мен басқа ионофорлар, натрий ионына жоғары аффинитетке ие; алкалидтің туындылары Na− криптандтарды амониядағы натрий ерітінділеріне диспропорционализация арқылы қосу арқылы алынады.
Органонатрий қосылыстары
Көптеген натрий органикалық қосылыстар дайындалды. C Na байланыстарының жоғары полярлылығының арқасында олар карбанионның (органикалық анионды тұздар) көздері сияқты әрекет етеді. Кейбір белгілі туындыларға натрий циклопентадиениді (NaC5H5) және тритил натрийі ((C6H5) 3CNa) жатады. Натрий нафталине, Na+[C10H8•]−, күшті редукциялаушы агент, эфирлі ерітінділерде Na және нафтален араластырылған кезде пайда болады.
Металдар аралық қосылыстар
Натрий көптеген металдармен, мысалы калий, кальций, қорғасын және 11 және 12-ші топтағы элементтермен қорытпалар жасайды. Натрий мен калий KNa2 және NaK құрайды. NaK 4090% калий болып табылады және ол қоршаған орта температурасында сұйық болып табылады. Ол жылу мен электр өткізгішінде өте жақсы. Натрий-кальций қорытпалары - NaCl CaCl2 және NaCl CaCl2 BaCl2 үштік қоспасының қос тұз қоспасынан натрийді электролиттік өндірудің қосалқы өнімдері. Кальций натриймен тек ішінара араласады, ал оның аталған қоспалардан алынған натрийде еріген 12% -ын 120 °C-қа дейін салқындату және сүзгілеу арқылы тұндыруға болады. Сұйық күйінде натрий қорғасынмен толық араласады. Натрий-қорытпаларды жасаудың бірнеше әдістері бар. Біріншіден, оларды бірге балқыту керек, ал екіншісі - натрийді электролиттік жолмен балқытылған қорғасын катодтарына салу. NaPb3, NaPb, Na9Pb4, Na5Pb2 және Na15Pb4 - натриймен қорғасынның белгілі қорытпалары. Натрий алтынмен (NaAu2) және күміспен (NaAg2) қорытпалар да түзеді. 12-топ металдар (цинк, кадмий және сынап) натриймен қорытпалар жасайтын болып табылады. NaZn13 және NaCd2 мырыш пен кадмий қорытпалары болып табылады. Натрий мен сынап NaHg, NaHg4, NaHg2, Na3Hg2 және Na3Hg түрлерін құрайды.