נתרן
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
|
|||||
| כללי | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| מספר אטומי | 11 | ||||
| סמל כימי | Na | ||||
| סדרה כימית | מתכת אלקלית | ||||
| צפיפות | 968 kg/m3 | ||||
| מראה | לבן כסוף |
||||
| תכונות אטומיות | |||||
| משקל אטומי | 22.989770 amu | ||||
| רדיוס ואן דר ולס | 227 pm | ||||
| רמות אנרגיה | 2, 8, 1 | ||||
| תכונות פיזיקליות | |||||
| מצב צבירה בטמפ' החדר | מוצק | ||||
| טמפרטורת התכה | 97.72°C | ||||
| טמפרטורת רתיחה | 883°C | ||||
| לחץ אדים | 1.43×10-5 Pa ב 1234°K | ||||
| מהירות הקול | 3200 מטר לשנייה ב293.15°K | ||||
| שונות | |||||
| אלקטרושליליות | 0.93 | ||||
| קיבול חום סגולי | 1230 J/(kg·K) | ||||
| מוליכות חשמלית | 21 106/m·Ω | ||||
| מוליכות תרמית | 141 W/(m·K) | ||||
| אנרגיית יינון ראשונה | 495.8 kJ/mol | ||||
נתרן הוא יסוד כימי ממשפחת המתכות האלקליות, סמלו הכימי Na ומספרו האטומי 11.
תוכן עניינים |
[עריכה] תכונות
כמו מתכות אלקליות אחרות, נתרן הוא רך, קל, לבן כסוף, יסוד פעיל ולא נמצא בטבע בצורתו הטהורה. נתרן צף במים (צפיפותו 968, של מים מזוקקים 1000), נדלק, משחרר גז מימן ויוצר יוני הידרוקסיד. נתרן ניצת בקלות במים, אבל לא באוויר בטמפרטורה נמוכה מ388K. תחת לחץ כבד, נתרן משנה פאזה ועובר למצב צבירה נוזל לעומת חומרים אחרים שצריכים אנרגיה תרמית (חום). בלחץ של 30 גיגהפאסקל (פי 300,000 מלחץ אטמוספרי בגובה פני הים) טמפרטורת ההיתוך של נתרן מתחילה לצנוח. בסביבות 100 גיגהפאסקל נתרן ניתך בטמפרטורת החדר. הסבר הגיוני לתופעה יוצאת דופן זו של נתרן היא שליסוד זה יש אלקטרון חופשי אחד שנדחף קרוב יותר ל-10 האלקטרונים הנוספים סביב הגרעין כשמופעל עליו לחץ ויוצר משיכה שבמצב נורמלי לא הייתה מופיעה. כשנתרן מוצק נמצא תחת לחץ מופיעים מספר מבנים גבישיים שמעידים על כך שיכול להיות שלנתרן נוזלי יש תכונות של מוליך על או נוזל על.
[עריכה] שימושים
נתרן בצורתו המתכתית נחוץ בייצור אסטרים (ביחיד אסטר, קבוצה כימית), מתכת אלקלית זו היא גם מרכיב של מלח השולחן (NaCl) שהכרחי לחיים. שימושים נוספים:
- בסגסוגות מסוימות משפר את המבנה.
- אחד ממרכיבי הסבון (בשילוב עם חומצות שומן)
- משמש בהחלקת מתכות.
- טיהור מתכות מותכות.
- נורות נתרן צורכות חשמל באופן יעיל יותר מנורות להט (בצריכת חשמל להספק).
- נתרן נוזלי קיבל שימוש כנוזל מעביר חום בכמה סוגים של כורים גרעיניים.
תרכובות נתרן הם כימיקלים חשובים לתעשייות הזכוכית, מתכת, נייר, נפט, סבון וטקסטיל. בין תרכובות נתרן החשובות ביותר נמצאות מלח שולחן (NaCl), אבקת אפייה (NaHCO3), סודה קאוסטית (NaOH) ובורקס (Na2B4O7)
[עריכה] היסטוריה
נתרן (באנגלית Sodium ממקור Soda) בודד לראשונה ב1807 על ידי האמפרי דייווי באלקטרוליזה של סודה קאוסטית (NaOH). באירופה של ימי הביניים תרכובת נתרן הייתה תרופה לכאבי ראש. סמלו של נתרן, Na בא מהתרכובת Natrium בלטינית, שמקורה בשם Nitron ביוונית שהוא סוג של מלח טבעי.
[עריכה] צורה בטבע
נתרן מהווה 2.6% ממשקלו של קרום כדור הארץ והוא היסוד הרביעי הכי נפוץ. כיום מייצרים נתרן באופן מסחרי באלקטרוליזה של מלח שולחן, שיטה זו יותר זולה מהשיטה הקודמת שהייתה אלקטרוליזה של נתרן הידרוקסידי.
[עריכה] תרכובות
נתרן כלורי (מלח שולחן, NaCl) התרכובת הנפוצה ביותר של נתרן. נתרן לא מופיע רק בשילוב עם כלור ויש לו מספר מינרלים נוספים כגון Na3AlF6, Na2Al2Si3O10-2H2O ועוד.
[עריכה] אמצעי זהירות
אבקת נתרן מאוד נפיץ במים ורעיל כשמשולב או לא משולב עם יסודות אחרים. נתרן מצריך טיפול זהיר ואיכסון באטמוספירה אדישה כימית או תחת שמן.
[עריכה] תפקיד ביולוגי
ליוני נתרן תפקידים פיזיולוגיים רבים, לכניסה ויציאה של יונים דרך תעלות בקרום התא יש השלכות רבות, דוגמה לכך היא מערכת העצבים.

