Natri – Wikipedia tiếng Việt

Natri (bắt nguồn từ từ tiếng Latinh mới: natrium) là tên một nguyên tố hóa học hóa trị một trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Na và số nguyên tử bằng 11, nguyên tử khối bằng 23. Natri là kim loại mềm, màu trắng bạc, hoạt động mạnh, và thuộc nhóm kim loại kiềm; nó chỉ có một đồng vị bền là 23Na. Kim loại nguyên chất không có mặt trong tự nhiên nên để có được dạng này phải điều chế từ các hợp chất của nó; natri được Humphry Davy cô lập đầu tiên năm 1807 bằng cách điện phân natri hydroxide. Natri là nguyên tố phổ biến thứ 6 trong vỏ Trái Đất, và có mặt trong nhiều loại khoáng vật như felspat, sodalit và đá muối. Phần lớn muối natri là những hợp chất hòa tan mạnh trong nước, và natri của chúng bị rò rỉ do hoạt động của nước nên clo và natri là các nguyên tố hòa tan phổ biến nhất theo khối lượng trong các vùng biển trên Trái Đất.

Nhiều hợp chất natri được sử dụng rộng rãi như natri hydroxide để làm xà phòng, và natri chloride dùng làm chất tan băng và là một chất dinh dưỡng (muối ăn). Natri là một nguyên tố thiết yếu cho tất cả động vật và một số thực vật. Ở động vật, các ion natri được dùng làm chất đối nghịch với các ion kali để tạo thành các điện tích trên các màng tế bào, cho phép truyền các xung thần kinh khi điện tích bị mất đi. Nhu cầu thiết yếu của natri đối với động vật làm cho nó được phân loại là một khoáng vô cơ trong khẩu phần ăn.

Thí nghiệm ngọn lửa dữ thế chủ động với natri cho ánh sáng màu vàng .

Tính chất vật lý[sửa|sửa mã nguồn]

Natri ở điều kiện kèm theo nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn là một sắt kẽm kim loại mềm, màu bạc, khi bị oxy hóa chuyển sang màu trắng xám trừ khi nó được cất giữ trong dầu hoặc khí trơ. Natri hoàn toàn có thể bị cắt thuận tiện bằng dao, và là một chất dẫn nhiệt và điện tốt. Các đặc thù này đổi khác rõ ràng khi tăng áp suất : ở 1,5 Mbar, sắc tố biến hóa từ bạc sang đen ; ở 1,9 Mbar vật tư trở nên trong, có màu đỏ ; và ở 3 Mbar natri là chất rắn trong suốt không màu. Tất cả những đồng phân ở áp suất cao này là chất cách điện và electride. [ 2 ]Khi natri hoặc những hợp chất của natri cháy, chúng chuyển thành màu vàng, [ 3 ] do những electron ở lớp 3 s của natri bị kích thích phát ra photon khi chúng từ phân lớp 3 p quay trở lại 3 s ; bước sóng của những photon này tương ứng với đường D có giá trị 589,3 nm. Tương tác orbitan tương quan đến electron trong phân lớp 3 p chia đường D thành 2 ; cấu trúc siêu mịn tương quan đến cả hai orbitan tạo ra nhiều đường hơn. [ 4 ]

Tính chất hóa học[sửa|sửa mã nguồn]

Natri thường ít phản ứng hơn kali và phản ứng mạnh hơn lithi. [ 5 ] Natri nổi trong nước và có phản ứng mãnh liệt với nước, tạo ra hiđrô và những ion hydroxide. Nếu được chế thành dạng bột đủ mịn, natri sẽ tự bốc cháy trong không khí. [ 6 ] Kim loại natri có tính khử mạnh, để khử những ion natri cần − 2,71 vôn. [ 7 ] Do đó, để tách natri sắt kẽm kim loại từ những hợp chất của nó cần sử dụng một lượng nguồn năng lượng lớn. [ 6 ] Tuy nhiên, kali và lithi còn có mức âm nhiều hơn. [ 8 ]
Có 20 đồng vị của natri đã được biết đến. Đồng vị không thay đổi duy nhất là 23N a. Natri có hai đồng vị phóng xạ nguồn gốc ngoài hành tinh là ( 22N a, chu kỳ luân hồi bán rã = 2,605 năm ; 24N a, chu kỳ luân hồi bán rã ≈ 15 giờ ). Tất cả những đồng vị còn lại có chu kỳ luân hồi bán rã nhỏ hơn một phút. [ 9 ] Hai đồng phân hạt nhân đã được phát hiện, đồng phân có thời hạn sống sót lâu hơn 24 mNa có chu kỳ luân hồi bán rã khoảng chừng 20,2 micro giây. Phát xạ neutron cấp, như những vụ tai nạn đáng tiếc hạt nhân, quy đổi 1 số ít 23N a trong máu người thành 24N a ; bằng cách đo hàm lượng 24N a đối sánh tương quan với 23N a, liều trị phát xạ neutron cho bệnh nhân hoàn toàn có thể thống kê giám sát được. [ 10 ]

Sự thông dụng[sửa|sửa mã nguồn]

23N a được tạo ra từ quy trình đốt cháy CACBON trong những sao bởi sự hợp hạch của hai nguyên tử cacbon ; quy trình này cần nhiệt độ trên 600 megakelvin và ngôi sao 5 cánh có khối lượng tối thiểu bằng 3 lần khối lượng Mặt Trời. [ 11 ] Natri là nguyên tố tương đối phổ cập trong những ngôi sao 5 cánh và quang phổ vạch D của nguyên tố này là nằm trong số những vạch rõ nhất từ ánh sáng của những sao .Natri chiếm khoảng chừng 2,6 % theo khối lượng của vỏ Trái Đất, làm nó trở thành nguyên tố phổ cập thứ sáu nói chung và là sắt kẽm kim loại kiềm thông dụng nhất. [ 12 ] Trong môi trường tự nhiên liên sao, natri được xác lập bằng đường D ; mặc dầu nó có nhiệt độ hóa hơi cao, sự phổ cập của nó cho phép tàu Mariner 10 phát hiện nó trong khí quyển của Sao Thủy. [ 13 ] Natri còn được phát hiện trong tối thiểu một sao chổi ; những nhà thiên văn học trong quy trình quan sát sao chổi Hale-Bopp năm 1997 đã quan sát được đuôi sao chổi bằng natri, nó gồm có những nguyên tử trung hòa điện và lê dài khoảng chừng 50 triệu km. [ 14 ]

Muối ăn là một loại hàng hóa quan trọng trong các hoạt động của con người, các tấm muối đôi khi được giao cho lính La Mã cùng với lương thực của họ. Ở châu Âu thời Trung cổ các hợp chất của natri với tên Latin sonadum đã được sử dụng như là thuốc chữa đau đầu. Tên gọi natri được cho là có nguồn gốc từ tiếng Ả Rập suda, nghĩa là đau đầu, vì tính chất giảm đau của natri cacbonat hay soda được biết khá rõ từ rất sớm.[15] Ký hiệu của natri được Jöns Jakob Berzelius công bố đầu tiên trong hệ thống ký hiệu nguyên tử của ông,[16] và có tên trong tiếng Latinh mới là natrium, nhằm ám chỉ tên gọi trong tiếng Hy Lạp của natron,[15] một loại muối tự nhiên ban đầu được làm từ natri cacbonat ngậm nước. Về tính lịch sử, natron có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp và gia đình, sau đó trở nên ít chú ý khi có nhiều hợp chất natri khác. Mặc dù vậy, natri, đôi khi còn được gọi là soda một thời gian dài được xem là một hợp chất, bản thân kim loại không được cô lập mãi cho đến năm 1807 khi Sir Humphry Davy điện phân natri hydroxide.[17][18]

Có khoảng 100.000 tấn natri kim loại được sản xuất hàng năm.[19] Natri kim loại được sản xuất thương mại đầu tiên năm 1855 bằng cách khử cacbon nhiệt từ natri cacbonat ở 1100 °C, hay còn gọi là công nghệ Deville:[20][21][22]

Na2CO3 + 2 C → 2 Na + 3 CO

Quá trình tương quan dựa trên sự khử natro hydroxide được tăng trưởng năm 1886. [ 20 ]Natri hiện được sản xuất thương mại bằng giải pháp điện phân natri chloride nóng chảy, theo công nghệ tiên tiến được cấp văn bằng bản quyền trí tuệ năm 1924. [ 23 ] [ 24 ] Phương pháp này rẻ tiền hơn so với giải pháp cũ là điện phân xút ăn da nóng chảy. Natri sắt kẽm kim loại có giá khoảng chừng 15 đến 20 cent Mỹ trên một pound ( 0,30 USD / kg đến 0,45 USD / kg ) năm 1997 nhưng loại dùng trong những phản ứng hóa học ( ACS ) của natri có giá khoảng chừng 35 USD trên pound ( 75 USD / kg ) vào năm 1990. Nó là sắt kẽm kim loại rẻ tiền nhất tính theo khối lượng .Natri dạng thuốc thử được cung ứng với số lượng hàng tấn có giá khoảng chừng 3,30 USD US / kg năm 2009 ; số lượng mua ít hơn có giá khác nhau giao động trong khoảng chừng 165 USD US / kg ; giá cao một phần là do ngân sách luân chuyển vật tư ô nhiễm. [ 25 ]Vì natri là sắt kẽm kim loại kiềm đứng trước Mg nên muốn sản xuất natri phải điện phân nóng chảy những muối của natri :

2NaCl → 2Na + Cl2

Natri trong dạng sắt kẽm kim loại của nó là thành phần quan trọng trong sản xuất este và những hợp chất hữu cơ. Kim loại kiềm này là thành phần của natri chloride ( NaCl, muối ăn ) là một chất quan trọng cho sự sống. Các ứng dụng khác còn có :

  • Trong một số hợp kim để cải thiện cấu trúc của chúng.
  • Trong xà phòng (trong hợp chất với các axít béo).
  • Làm trơn bề mặt kim loại.
  • Làm tinh khiết kim loại nóng chảy.
  • Trong các đèn hơi natri, một thiết bị cung cấp ánh sáng từ điện năng có hiệu quả.
  • Như là một chất lỏng dẫn nhiệt trong một số loại lò phản ứng nguyên tử.

Hai hình ảnh tựa như về cấu trúc hóa học của natri stearat, một loại xà phòng .Natri chloride, được biết đến nhiều hơn như muối ăn, là hợp chất thông dụng nhất của natri được sử dụng làm những chất chống đông đá, tan đá, chất dữ gìn và bảo vệ và nấu ăn. Natri bicacbonat, mononatri glutamat được sử dụng đa phần trong nấu ăn. Cùng với kali, nhiều dược phẩm quan trọng đã cho thêm natri vào để cải tổ ứng dụng sinh học của chúng ; mặc dầu trong hầu hết những trường hợp, kali là loại ion tốt hơn, natri được chọn do ngân sách và khối lượng nguyên tử thấp. [ 26 ] Natri hiđrat được dùng làm chất nền cho nhiều phản ứng khác nhau ( như phản ứng aldol ) trong hóa hữu cơ, và là chất khử trong hóa vô cơ. [ 27 ] Natri còn xuất hiện trong nhiều khoáng chất, ví dụ điển hình amphibôn, cryôlit, muối mỏ, diêm tiêu, zêôlit, v.v. Các hợp chất của natri rất quan trọng trong những công nghiệp hóa chất, thủy tinh, luyện kim, sản xuất giấy, dầu mỏ, xà phòng và dệt may. [ 19 ] Nói chung xà phòng là muối của natri với những axít béo. Các xà phòng natri là cứng hơn ( độ nóng chảy cao hơn ) so với xà phòng kali. [ 28 ]Các hợp chất quan trọng nhất so với công nghiệp là muối ( NaCl ), sôđa khan ( Na2CO3 ), bột nở ( NaHCO3 ), xút ăn da ( NaOH ), diêm tiêu Chile ( NaNO3 ), đi – và tri-natri phosphat, natri thiosulfat ( hypo, Na2S2O3 · 5H2 O ), và borac ( Na2B4O7 · 10H2 O ). [ 28 ] Trong những hợp chất của nó, natri thường tạo link ion với nước và những anion, và được xem là một axit Lewis mạnh. [ 29 ]

Dạng bột của natri là chất nổ mạnh trong nước và là chất độc có khả năng liên kết và rời liên kết với nhiều nguyên tố khác. Làm việc hay tiếp xúc với natri phải cực kỳ cẩn thận trong mọi lúc, mọi nơi. Natri phải được bảo quản trong khí trơ hay dầu mỏ.

Sinh lý học và ion Na[sửa|sửa mã nguồn]

Các ion natri đóng vai trò khác nhau trong nhiều quy trình sinh lý học. Ví dụ, những tế bào dễ bị kích thích dựa vào sự đảm nhiệm ion Na + để sinh ra sự phân cực. Một ví dụ của nó là đổi khác tín hiệu trong hệ thần kinh TW .

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments