Билет № 18
-
Натрий, его положение в периодической системе химических элементов Д. И, Менделеева, строение атома. Физические и химические свойства; взаимодействие с неметаллами, водой.
-
Задача. Какую массу оксида углерода (IV) необходимо взять для получения 2 моль карбоната кальция?
1. ПЛАН ОТВЕТА
-
Характеристика натрия по его положению в периодической системе, строение атома.
-
Распространение в природе, получение.
-
Физические свойства.
-
Химические свойства.
-
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:
N


a
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.
-
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→ Н
2 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).