Номер 6, страница 140 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 29. Натрий и калий. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 6, страница 140.

Условие.

6. Охарактеризуйте химические свойства натрия.

Решение.

Решение 2.

Натрий ($Na$) — это щелочной металл, расположенный в 1-й группе, 3-м периоде периодической системы химических элементов. Его электронная конфигурация — $[Ne]3s^1$. Наличие одного валентного электрона на внешней s-орбитали определяет его высочайшую химическую активность и ярко выраженные восстановительные свойства. Натрий очень легко отдает этот электрон, превращаясь в стабильный катион $Na^+$. В соединениях проявляет постоянную степень окисления +1.

Взаимодействие с кислородом

Натрий очень активно реагирует с кислородом. На воздухе он быстро тускнеет, покрываясь пленкой, состоящей из оксида натрия ($Na_2O$) и пероксида натрия ($Na_2O_2$). При сжигании натрия в атмосфере кислорода или на воздухе основным продуктом реакции является пероксид натрия.
Уравнение образования оксида (при недостатке кислорода): $4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$
Уравнение образования пероксида (при горении): $2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2$
Ответ: Натрий реагирует с кислородом, образуя при горении преимущественно пероксид натрия $Na_2O_2$, а при медленном окислении на воздухе — смесь оксида $Na_2O$ и пероксида $Na_2O_2$.

Взаимодействие с галогенами

Натрий очень энергично, часто со вспышкой и горением, реагирует со всеми галогенами (фтором, хлором, бромом, йодом) с образованием соответствующих солей — галидов натрия.
Например, реакция с хлором: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$
Ответ: Натрий бурно реагирует с галогенами, образуя соли — галиды натрия.

Взаимодействие с другими неметаллами

При нагревании натрий вступает в реакции со многими другими неметаллами.
С серой образует сульфид натрия: $2Na + S \xrightarrow{t} Na_2S$
С водородом образует гидрид натрия: $2Na + H_2 \xrightarrow{250-400^\circ C} 2NaH$
С азотом реагирует при высокой температуре, образуя нитрид натрия: $6Na + N_2 \xrightarrow{t} 2Na_3N$
С фосфором образует фосфид натрия: $3Na + P \xrightarrow{t} Na_3P$
Ответ: При нагревании натрий реагирует с серой, водородом, азотом, фосфором и другими неметаллами, образуя бинарные соединения (сульфиды, гидриды, нитриды, фосфиды).

Взаимодействие с водой

Натрий очень бурно реагирует с водой. Реакция является сильно экзотермической, выделяющееся тепло плавит натрий, который в виде серебристого шарика быстро перемещается по поверхности воды. При этом выделяется водород, который может воспламениться от тепла реакции. Продуктами реакции являются гидроксид натрия (щелочь) и водород.
$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$
Ответ: Натрий бурно реагирует с водой с образованием гидроксида натрия $NaOH$ и водорода $H_2$.

Взаимодействие с кислотами

Реакция натрия с кислотами протекает еще более энергично, чем с водой, и носит взрывной характер. Натрий вытесняет водород из кислот с образованием соли и водорода.
Например, с соляной кислотой: $2Na + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2 \uparrow$
Ответ: Натрий реагирует с кислотами со взрывом, образуя соответствующую соль и водород.

Взаимодействие со спиртами

Натрий реагирует со спиртами, замещая атом водорода в гидроксильной группе ($–OH$). Реакция протекает менее бурно, чем с водой. В результате образуются алкоголяты натрия и выделяется водород.
Например, с этиловым спиртом: $2Na + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$
Ответ: Натрий реагирует со спиртами с образованием алкоголятов натрия и водорода.

Натрий как сильный восстановитель

Благодаря своей высокой химической активности, натрий является очень сильным восстановителем. Он способен вытеснять (восстанавливать) многие металлы, включая некоторые активные, из их оксидов или солей при высоких температурах (металлотермия).
Например, восстановление титана из тетрахлорида титана: $TiCl_4 + 4Na \xrightarrow{t} Ti + 4NaCl$
Ответ: Натрий является сильным восстановителем и применяется в металлургии для получения других металлов из их соединений.