Укажите тип реакции взаимодействия натрия с водой

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; t_пл = 97,83º C; t_кип = 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

Источник

Секреты реакции металлического натрия с водой

Самой интересной на школьных уроках химии была тема о свойствах активных металлов. Нам не только подавали теоретический материал, но и демонстрировали интересные эксперименты. Наверное, все помнят, как учитель бросал в воду маленький кусочек металла, а он метался по поверхности жидкости и воспламенялся. В этой статье мы разберемся, как происходит реакция натрия и воды, почему металл взрывается.

Свойства натрия

Металлический натрий – это серебристое вещество, по плотности напоминающее мыло или парафин. Натрий характеризуется хорошей тепло- и электропроводностью. Именно поэтому его используют в промышленности, в частности для изготовления аккумуляторов.

Натрий обладает высокой химической активностью. Часто реакции проходят с выделением большого количества тепла. Иногда это сопровождается воспламенением или взрывом. Работа с активными металлами требует хорошей информационной подготовки и опыта. Хранить натрий можно только в хорошо закрытых тарах под слоем масла, так как на воздухе металл быстро окисляется.

Самой популярной реакцией натрия является его взаимодействие с водой. В ходе реакции натрий плюс вода образуется щелочь и водород:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑

Водород окисляется кислородом из воздуха и взрывается, что мы и наблюдали в ходе школьного эксперимента.

Исследования реакции учеными из Чехии

Реакция натрия с водой очень проста для понимания: взаимодействие веществ приводит к образованию газа H2, который, в свою очередь, окисляется с помощью О2, находящегося в воздухе, и воспламеняется. Кажется, все просто. Но профессор Павел Юнгвирт из Академии наук Чехии так не считал.

Дело в том, что в процессе реакции образуется не только водород, но и пары воды, так как выделяется большое количество энергии, вода нагревается и испаряется. Так как натрий имеет низкую плотность, паровая подушка должна выталкивать его вверх, изолируя от воды. Реакция должна затухать, но этого не происходит.

Юнгвирт решил подробно изучить этот процесс и снял эксперимент на высокоскоростную камеру. Процесс снимался со скоростью 10 тыс. кадров в секунду и просматривался с 400-кратным замедлением. Ученые заметили, что металл, попадая в жидкость, начинает выпускать отростки в виде шипов. Объясняется это следующим образом:

• Щелочные металлы, попав в воду, начинают выступать в роли донора электронов и отдают негативно заряженные частицы.
• Кусочек металла обретает положительный заряд.
• Положительно заряженные протоны начинают отталкиваться друг от друга, образуя металлический отростки.
• Отростки-шипы прокалывают паровую подушку, поверхность контакта реагирующих веществ увеличивается, и реакция усиливается.

Как провести эксперимент

Кроме водорода, в ходе реакции воды и натрия образуется щелочь. Чтобы это проверить, можно использовать любой индикатор: лакмус, фенолфталеин или метилоранж. Легче всего будет работать с фенолфталеином, так как он бесцветный в нейтральной среде и реакцию будет легче наблюдать.

Чтобы провести эксперимент нужно:

1. Налить в кристаллизатор дистиллированную воду, чтобы она занимала больше половины объема посудины.
2. Добавить в жидкость несколько капель индикатора.
3. Отрезать кусочек натрия, размером с полгорошины. Для этого используют скальпель или тонкий нож. Резать металл нужно в таре, не винимая натрий из масла, чтобы избежать окисления.
4. Достать кусочек натрия из банки пинцетом и промокнуть фильтровальной бумагой, чтобы очистить от масла.
5. Бросить натрий в воду и наблюдать за процессом с безопасного расстояния.

Все инструменты, используемые в эксперименте, должны быть чистыми и сухими.

Вы увидите, что натрий не погружается в воду, а остается на поверхности, что объясняется плотностью веществ. Натрий начнет реагировать с водой, выделяя тепло. От этого металл расплавится и превратится в капельку. Эта капелька начнет активно двигаться по воде, издавая характерное шипение. Если кусочек натрия был не слишком маленьким, он загорится желтым пламенем. Если кусочек был слишком большим, может произойти взрыв.

Также вода поменяет свой цвет. Это объясняется выделением щелочи в воду и окрашиванием растворенного в ней индикатора. Фенолфталеин станет розовым, лакмус синим, а метилоранж – желтым.

Это опасно

Взаимодействие натрия с водой очень опасно. В ходе эксперимента можно получить серьезные травмы. Гидроксид, пероксид и оксид натрия, которые образуются в ходе реакции, могут разъедать кожу. Щелочь, разбрызгиваясь, может попасть в глаза и привести к серьезным ожогам и даже слепоте.

Поэтому мы не рекомендуем вам самостоятельно проводить исследование.

Манипуляции с активными металлами должны проводиться в химических лабораториях под наблюдением лаборанта, который имеет опыт работы с щелочными металлами.

Также нужно придерживаться следующих рекомендаций:

1. Работать исключительно в защитных очках.
2. Ни в коем случае не наклоняться над посудиной, когда металл находится на воде.
3. Отходить от кристаллизатора на несколько метров сразу после того, как металл будет брошен в воду.
4. Быть всегда наготове, так как взрыв может произойти в любой момент.
5. Не подходить к катализатору, пока не убедитесь, что реакция закончилась.

Свойства металлического натрия: Видео

Источник

Оксид натрия: способы получения и химические свойства

Оксид натрия Na₂O — бинарное неорганическое вещество . Белое вещество, термически устойчивое, тугоплавкое.

Относительная молекулярная масса Mr = 61,98; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,36; t_пл = 1132º C при избыточном давлении

Способ получения

1. Оксид натрия можно получить путем взаимодействия натрия и гидроксида натрия при 600º С, в результате образуется оксид натрия и водород :

2Na + 2NaOH = 2Na₂O + H₂

2. Оксид натрия получается при разложении пероксида натрия при температуре 400–675º C и вакууме. В результате разложения образуется оксид натрия и кислород:

3. Путем реакции между пероксидом натрия и натрием при 130–200º C в атмосфере аргона :

Химические свойства

1. Оксид натрия может взаимодействовать с простыми веществами :

1.1. Оксид натрия взаимодействует с кислородом при 250–350º C и повышенном давлении с образованием пероксида натрия :

2. Оксид натрия взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Оксид натрия реагирует с водой . Образуется гидроксид натрия:

Na₂O + H₂O = 2NaOH

2.2. Оксид натрия взаимодействует с кислотами . При этом образуются соль и вода.

Например , оксид натрия с соляной кислотой образует хлорид натрия и воду:

Na₂O + 2HCl = 2NaCl + H₂O.

2.3. При взаимодействии натрия с оксидами образуются соли.

2.3.1. Реагируя с углекислым газом при 450–550º C оксид натрия образует карбонат натрия:

2.3.2. При 250º C, в результате взаимодействия оксида натрия, и оксидов азота образуется нитрат натрия:

2.3.3. Оксид натрия взаимодействует с оксидом алюминия при 1200º С. При это образуется алюминат натрия:

Источник

Укажите тип реакции взаимодействия натрия с водой

1. Составьте молекулярное уравнение реакции сжигания серы, о которой говорилось в тексте.

2. Укажите, с каким тепловым эффектом (с поглощением или выделением теплоты) протекает эта реакция.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 5—7.

Оксид серы (IV) используют в пищевой промышленности в качестве консерванта (пищевая добавка Е220). Поскольку этот газ убивает микроорганизмы, им окуривают овощехранилища и склады. Это вещество также используют для отбеливания соломы, шёлка и шерсти, то есть материалов, которые нельзя отбеливать хлором.

Промышленный способ получения этого вещества заключается в сжигании серы или сульфидов. В лабораторных условиях его получают воздействием сильных кислот на сульфиты, например взаимодействием серной кислоты с сульфитом натрия.

При взаимодействии оксида серы (IV) с гидроксидом кальция образуется соль сульфит кальция. Это вещество применяется в промышленности как пищевая добавка Е226, консервант, для приготовления желе, мармелада, мороженого, напитков и фруктовых соков.

Сложные неорганические вещества условно можно распределить, то есть классифицировать, по четырём группам, как показано на схеме. В эту схему для каждой из четырёх групп впишите по одной химической формуле веществ, упоминаемых в приведённом выше тексте.

оксид

основание

кислота

соль

Химические формулы запишите в таблицу в следующем формате: Al2(SO4)3.

1) — оксид.

2) — основание.

3) — кислота.

4) или — соль.

1. Составьте молекулярное уравнение упомянутой в тексте реакции между оксидом серы(IV) и гидроксидом кальция.

2. Опишите признаки протекающей реакции между оксидом серы(IV) и раствором гидроксида кальция.

1)

2) в результате реакции образуется нерастворимое вещество – сульфит кальция; наблюдается помутнение исходного раствора (выпадение осадка)

1)

2) реакция протекает с выделением энергии (экзотермическая), так как большинство реакций присоединения являются экзотермическими.

1) Составьте одно из молекулярных уравнений реакций получения сульфита натрия;

2) Укажите, к какому типу (соединения, разложения, замещения, обмена) относится эта реакция.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 5—7.

Сульфит натрия — это синтетически созданный консервант, применяющийся в пищевой, фармацевтической и лёгкой промышленности. На этикетках пищевых продуктов сульфит натрия обозначается как Е221. Ещё одно распространённое название этого вещества — Sodium Sulphite. Е221 незаменим в производстве мармелада, зефира, варенья, пастилы, повидла, джема, соков и пюре из фруктов и ягод, ягодных полуфабрикатов, овощного пюре.

Получить сульфит натрия можно в результате реакции сернистого газа с раствором карбоната натрия или гидроксида натрия . При действии на сульфит натрия раствора хлороводорода выделяется сернистый газ, который относят к веществах третьего класса опасности.

Сложные неорганические вещества можно классифицировать по четырём группам, как показано на схеме. В эту схему для каждой из четырёх групп впишите по одной химической формуле веществ из числа тех, о которых говорится в приведённом тексте.

Химические формулы запишите в таблицу в следующем формате: Al2(SO4)3.

оксид

основание

кислота

соль

1. — бинарное соединение, в котором один из атомов является кислородом, что говорит о его принадлежности к классу оксидов.

2. — является основанием, так как это основный гидроксид.

3. Кислота должна иметь ион водорода, примером может служить соляная кислота

4. Соль состоит из иона металла и иона кислотного остатка, известным примером является карбонат натрия

Ответ: оксид — основание — кислота — соль —

Для графы «соль» возможен также и другой вариант ответа —

1) Составьте молекулярное уравнение реакции сульфита натрия с соляной кислотой, о которой говорилось в тексте;

2) Укажите признак, который наблюдается при протекании этой реакции.

1.

2. Признаком протекания данной химической реакции является выделение бесцветного газа с характерным резким запахом.

1.

2. Данная реакция относится к реакциям замещения.

1) Составьте молекулярное уравнение реакции цинка с раствором сульфата меди(II);

2) Укажите, к какому типу (соединения, разложения, замещения, обмена) относится эта реакция.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 5—7.

Сульфат меди(II) — важнейшая из солей меди. Кристаллогидрат сульфата меди(II) называют медным купоросом. В сельском хозяйстве медный купорос применяется как антисептик, фунгицид и медно-серное удобрение. В промышленности эту соль применяют в производстве ацетатного волокна, а также используют в качестве фиксатора окраски и консерванта. Сульфат меди(II) в промышленности получают различными способами, например растворением оксида меди(II) в серной кислоте Эта соль часто служит исходным сырьём для получения других соединений, например гидроксида меди(II) Для водного раствора сульфата меди(II) возможна реакция с металлами активнее меди, например с цинком. Сульфат меди(II) является соединением с умеренной токсичностью. Однако работать с порошком или пудрой сульфата меди(II) следует осторожно, не допуская их пыления.

Сложные неорганические вещества можно классифицировать по четырём группам, как показано на схеме. В эту схему для каждой из четырёх групп впишите по одной химической формуле веществ из числа тех, о которых говорится в приведённом тексте.

оксид

основание

кислота

соль

Химические формулы запишите в таблицу в следующем формате: Al2(SO4)3.

1. — бинарное соединение, в котором один из атомов является кислородом, что говорит о его принадлежности к классу оксидов.

2. — является основанием, так как это основный гидроксид.

3. Кислота должна иметь ион водорода, примером может служить серная кислота

4. Соль состоит из иона металла и иона кислотного остатка, известным примером является сульфат меди (II)

Ответ: Оксид — основание — кислота — соль —

1) Составьте молекулярное уравнение реакции серной кислоты с оксидом меди(II), о которой говорилось в тексте;

2) Укажите признак(и), который(-е) наблюдается(-ются) при протекании этой реакции.

1.

2. Признаками протекания данной химической реакции являются растворение осадка оксида меди(II) и приобретение раствором голубого оттенка (за счёт образования сульфата меди(II)).

1.

2. Данная реакция относится к реакциям замещения.

1) Составьте молекулярное уравнение реакции оксида железа (II) с соляной кислотой;

2) Укажите, к какому типу (соединения, разложения, замещения, обмена) относится эта реакция.

Прочитайте следующий текст и выполните задания 5—7.

Железо это блестящий, серебристо-белый, мягкий металл, с давних пор широко применяемый человеком. Известно большое количество руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк магнитный железняк сидерит мелантерит вивианит Свойства соединений железа в значительной степени зависят от степени окисления железа. Так, в степени окисления +2 железо образует оксид который проявляет основные свойства, ему соответствует гидроксид Эти соединения способны реагировать с растворами сильных кислот, например с соляной кислотой () с образование хлорида железа (II)

Железо один из самых используемых металлов, на него приходится до 95% мирового металлургического производства. Железо является основным компонентом сталей и чугунов важнейших конструкционных материалов.

Сложные неорганические вещества можно классифицировать по четырём группам, как показано на схеме. В эту схему для каждой из четырёх групп впишите по одной химической формуле веществ из числа тех, о которых говорится в приведённом тексте.

оксид

основание

кислота

соль

Химические формулы запишите в таблицу в следующем формате: Al2(SO4)3.

1. Оксид бинарное соединение, в котором один из атомов является кислородом в степени окисления −2. Из предложенных соединений оксидами являются и

2. — является основанием, так как это основный гидроксид.

3. Кислота должна иметь ион водорода, примером может служить соляная кислота

4. Соль состоит из иона металла и иона кислотного остатка, примерами являются и

Ответ: Оксид или или основание кислота соль или или или

Источник