^{Билет № 18}

1. 
   Натрий, его положение в периодической системе химических элементов Д. И, Менделеева, строение атома. Физические и химические свойства; взаи­модействие с неметаллами, водой.
   
2. 
   Задача. Какую массу оксида углерода (IV) необхо­димо взять для получения 2 моль карбоната каль­ция?
   

1. ПЛАН ОТВЕТА

1. 
   Характеристика натрия по его положению в периоди­ческой системе, строение атома.
   
2. 
   Распространение в природе, получение.
   
3. 
   Физические свойства.
   
4. 
   Химические свойства.
   
5. 
   Применение.
   

В периодической таблице химических элементов натрий Na расположен в третьем периоде I группы главной подгруппы.

Распределение электронов по электронным слоям в атоме натрия выглядит так:

Na

2 8 1

Состав, графическая схема и электронная формула натрия:

23

Na 11p⁺¹² n⁰ 11e^-

11

1s²2s²2p⁶3s¹

Натрий — металл. Основная степень окисления +1. Натрий образует оксид Na₂О и гидроксид NaOH, которые проявляют основные свойства.

При освещении вопроса о нахождении натрия и его соединений в природе необходимо отметить, что как простое вещество натрий в природе не встречает­ся из-за высокой химической активности. Получают натрий из расплава хлорида или гидроксида натрия при прохождении через него электрического тока.

Натрий — серебристо-белый металл, с небольшой плотностью, легкоплавкий, легко окисляется на воздухе.

При характеристике химических свойств необхо­димо отметить, что натрий, как и другие щелочные металлы, чрезвычайно активный металл. Это про­исходит потому, что он легко отдает единственный электрон, находящийся на внешнем электронном слое.

Далее можно рассмотреть его взаимодействие: а) с простыми веществами; б) со сложными вещест­вами.

1. 
   2Na + O₂ = Na₂O₂
   

пероксид

натрия

0 +1

Na - 1е→ Na восстановитель

0 -2

O₂ + 2е ∙2→2O окислитель

Аналогично можно записать уравнения реакций натрия с серой, хлором, водородом
б) 2Na + 2Н₂O → 2NaOH + Н₂↑

0 +1

Na - 1е → Na восстановитель

+1 0

2Н + 1е • 2→ Н₂ окислитель

При записи уравнений реакций со сложными веще­ствами необходимо помнить, что в растворах кислот натрий сначала реагирует с водой (см. реакцию вы­ше), а потом уже идет реакция между щелочью и кислотой:

2Na + 2НС1 → 2NaCl + H₂↑
Применение натрия как металла связано с его восстановительными свойствами; он используется в качестве катализатора в органической химии, газа-наполнителя в светильниках, в виде сплава с кали­ем — как хладагент в ядерных реакторах-размно­жителях на быстрых нейтронах. Мировое ежегод­ное потребление натрия и его соединений превосхо­дит 100 млн т.

Наиболее важные соединения натрия, применяе­мые в быту и на производстве, — бикарбонат натрия NaHCО₃, карбонат натрия Na₂CО₃, гидроксид нат­рия NaOH, раствор силиката натрия Na₂SiО₃ (жид­кое стекло) — силикатный клей.

2. ЗАДАЧА

1. Составляем уравнение реакции:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О
2. Находим количество вещества (n)CO₂. Для этого составляем и решаем пропорцию:

1 моль СO₂ — 2 моль СаСO₃

х моль СО₂ – 2 моль СаСО₃
х = 2 моль (СО₂).
3. Находим массу оксида углерода (IV):

m(CО₂) = n(CO₂) ∙ М(СO₂) = 2 моль • 44 г/моль =88г.

Ответ: для реакции необходимо взять 88 г ок­сида углерода (IV).