Номер A, страница 101 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Назовите природные минералы.

2. Какими физическими свойствами обладает натрий?

3. Как качественно определяют соединения натрия?

1. Назовите природные минералы.

Натрий — химически активный щелочной металл, поэтому в свободном (металлическом) виде в природе не встречается. Он существует исключительно в виде соединений, входя в состав множества минералов. Наиболее распространённые и важные из них:

• Галит, более известный как каменная соль. Его химическая формула — хлорид натрия $NaCl$. Это основной источник натрия и поваренной соли в мире.

• Сильвинит — смешанная порода, состоящая в основном из галита ($NaCl$) и сильвина ($KCl$). Используется как калийное и натриевое сырьё.

• Мирабилит, или глауберова соль. Представляет собой десятиводный кристаллогидрат сульфата натрия, химическая формула $Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$.

• Натриевая селитра (также известна как чилийская селитра) — нитрат натрия $NaNO_3$.

• Криолит — гексафторалюминат натрия с формулой $Na_3AlF_6$. Важное сырьё для производства алюминия.

• Трона — минерал, представляющий собой водный карбонат-гидрокарбонат натрия $Na_3(CO_3)(HCO_3) \cdot 2H_2O$.

• Натрий также является важной составной частью многих алюмосиликатов, которые составляют значительную часть земной коры. Примерами являются полевые шпаты (например, альбит $Na[AlSi_3O_8]$) и нефелин $(Na, K)[AlSiO_4]$.

Ответ: Основными природными минералами натрия являются галит (каменная соль, $NaCl$), сильвинит ($NaCl \cdot KCl$), мирабилит ($Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$), натриевая селитра ($NaNO_3$), криолит ($Na_3AlF_6$) и различные алюмосиликаты.

2. Какими физическими свойствами обладает натрий?

Натрий (Na) — это типичный щелочной металл, обладающий следующими физическими свойствами:

• Агрегатное состояние и цвет: при нормальных условиях — твёрдое вещество. Это серебристо-белый металл, который на свежем срезе имеет сильный металлический блеск, но быстро тускнеет на воздухе из-за образования оксидной плёнки.

• Плотность: натрий — очень лёгкий металл. Его плотность составляет $0,97 \text{ г/см}^3$, что меньше плотности воды ($1 \text{ г/см}^3$), поэтому он плавает на её поверхности (и бурно реагирует с ней).

• Твёрдость и пластичность: натрий очень мягкий и пластичный. Его можно легко разрезать ножом, подобно сливочному маслу.

• Температуры плавления и кипения: имеет низкие для металла температуры фазовых переходов. Температура плавления составляет $97,8^\circ C$, а температура кипения — $882,9^\circ C$.

• Электро- и теплопроводность: как и все металлы, натрий является хорошим проводником электричества и тепла.

Ответ: Натрий — это мягкий, пластичный, лёгкий (плотность $0,97 \text{ г/см}^3$) серебристо-белый металл с низкой температурой плавления ($97,8^\circ C$) и высокой электро- и теплопроводностью.

3. Как качественно определяют соединения натрия?

Качественной реакцией на ионы натрия ($Na^+$) в его соединениях является окрашивание пламени. Этот метод анализа называется пламенной пробой. Он основан на том, что летучие соли натрия, попадая в высокотемпературное пламя (например, газовой горелки), сообщают ему характерную окраску.

Для проведения анализа небольшое количество исследуемого вещества (в виде порошка или раствора) вносят в бесцветную часть пламени с помощью чистой, прокаленной платиновой или нихромовой проволоки. В присутствии ионов натрия пламя окрашивается в очень интенсивный и узнаваемый ярко-жёлтый цвет.

Физическая суть этого явления заключается в том, что при высокой температуре электроны в атомах натрия переходят на более высокие энергетические уровни (возбуждаются), а затем, возвращаясь в исходное состояние, излучают избыток энергии в виде квантов света определённой длины волны. Для натрия это излучение приходится на жёлтую часть видимого спектра (двойная линия с длинами волн $589,0$ и $589,6$ нм).

Этот метод чрезвычайно чувствителен, что позволяет обнаруживать даже незначительные примеси натрия.

Ответ: Соединения натрия качественно определяют по характерному интенсивному ярко-жёлтому окрашиванию, которое они придают пламени.