Какие свойства проявляет оксид натрия

Натрий является наиболее распространенным в природе и широко применяемым щелочным металлом, занимающим в таблице Менделеева 11-ое место (находится в 1-ой группе, главной подгруппе, 3-го периода). При взаимодействии с кислородом воздуха образует пероксид Na2O2. Можно ли сказать, что это высший оксид натрия? Конечно, нет, так как это вещество не относится к классу оксидов, а его структурная формула записывается в таком виде: Na—O—O—Na. Высшими же называют такие окислы, в которых химический элемент, связанный с кислородом, имеет высшую степень окисления. Натрий имеет только одну степень окисления, равную +1. Поэтому для этого химического элемента понятия «высший оксид» не существует.

Оксид натрия является неорганическим веществом, молекулярная формула его Na2O. Молярная масса равняется 61,9789 г/моль. Плотность окиси натрия равняется 2,27 г/см³. По  внешнему виду это белое твердое негорючее вещество, которое плавится при температуре плюс 1132 °С, кипит при температуре плюс 1950 °С и при этом разлагается. При растворении в воде окисел бурно реагирует с ней, в результате образуется гидрооксид натрия, который следует правильно называть гидроксид. Это можно описать уравнением реакции: Na2O + H2O → 2NaOH. Главной опасностью данного химического соединения (Na2O) является то, что оно бурно реагирует с водой, в результате чего образуется агрессивная едкая щелочь.

Оксид натрия может быть получен нагреванием металла до температуры не выше 180 °С в среде с невысоким содержанием кислорода: 4Na + O2 → 2Na2O. В этом случае не удается получить чистый окисел, так как в продуктах реакции будет содержаться до 20% пероксида и только 80% целевого вещества. Есть и другие способы получения Na2O. Например, при нагревании смеси перекиси с избытком металла: Na2O2 + 2Na → 2Na2O. Кроме того, окисел получают путем реакции металлического натрия с его гидроксидом: 2Na + NaOH → 2Na2O + H2↑, а также при взаимодействии соли азотистой кислоты со щелочным металлом: 6Na + 2NaNO2 → 4Na2O + N2↑. Все эти реакции  протекают при избытке натрия. Кроме того, при нагревании карбоната щелочного металла до 851 °С могут получаться углекислый газ и окись этого металла по уравнению реакции: Na2CO3→ Na2O + CO2.

Оксид натрия обладает ярко выраженными основными свойствами. Кроме того, что он бурно реагирует с водой, он также активно взаимодействует с кислотами и кислотными окислами. В результате реакции с соляной кислотой образуется соль и вода: Na2O + 2HCl → 2NaCl + H2O. А при взаимодействии с бесцветными кристаллами диоксида кремния образуется силикат щелочного металла: Na2O + SiO2 → Na2SiO3.

Оксид натрия, как и оксид другого щелочного металла — калия, большого практического значения не имеет. Это вещество обычно применяется как реактив, является важным компонентом промышленного (содово-известкового) и жидкого стекла, но не входит в состав оптических стекол. Как правило, промышленное стекло содержит около 15% окиси натрия, 70% кремнезема (диоксида кремния) и 9% извести (оксид кальция). Карбонат Na служит в качестве флюса для снижения температуры, при которой плавится диоксида кремния. Содовое стекло имеет более низкую температуру плавления, чем калийно-известковое или калийно-свинцовое. Оно является наиболее распространенным, используется для изготовления оконного стекла и стеклянной тары (бутылки и банки) для напитков, продуктов питания и некоторых других товаров. Стеклянная посуда часто изготавливается из закаленного натриево-кальциево-силикатного стекла.

Сода-силикатное стекло получают путем плавки сырья — карбоната Na, извести, доломита, диоксида кремния (кремнезема), оксида алюминия (глинозема), а также небольшого количество агентов (например, сульфата Na, хлорида Na) — в стекловаренной печи при температуре до 1675 °С. Зеленые и коричневые бутылки получают из сырья, содержащего оксид железа. Количество оксида магния и оксида натрия в тарном стекле меньше, чем в стекле, которое применяется для изготовления окон.

Связанные понятия

Хлори́д бери́ллия (англ. Beryllium chloride) — химическое соединение с формулой BeCl2. Представляет собой белые или слегка зеленоватые игольчатые кристаллы, расплывающиеся на воздухе из-за сильной гигроскопичности. В основном существует в виде устойчивого кристаллогидрата BeCl2•4H2O и гораздо менее устойчивого BeCl2•2H2O. В парах, при температуре от 500 до 600°С хлорид бериллия существует в виде димера Be2Cl4.

Нитрат бериллия — химическое соединение с формулой Be(NO3)2. Представляет собой среднюю соль бериллия и азотной кислоты.

Гидрокси́д ба́рия (е́дкий бари́т) — неорганическое соединение, проявляющее сильные основные свойства. Химическая формула — Ba(OH)2. Насыщенный водный раствор гидроксида бария называется баритовой водой.

Калия сульфид — бинарное неорганическое химическое соединение калия с серой. Представляет собой соединение с формулой K2S.

Нитрат лития — соль щелочного металла лития и азотной кислоты с формулой LiNO3. Эта гигроскопичная соль используется в пиротехнике для придания пламени красного цвета.

Иодиды — бинарные соединения иода с менее электроотрицательными элементами. Иодиды металлов могут рассматриваться как соли иодоводородной кислоты HI.

Хлори́д ба́рия (хлористый барий) — бинарное неорганическое вещество, относящееся к классу солей. Химическая формула — BaCl2.

Марганцовистая кислота — слабая двуосновная неорганическая кислота, имеет химическую формулу H2MnO4. В чистом виде не получена. Ангидрид кислоты — MnO3. Образуется при подкислении растворов манганатов, но сразу распадется на оксид марганца(IV) MnO2 и марганцовую кислоту HMnO4. Анионы МnO42- имеют зеленый цвет. Образует соли, называемые манганатами. Самая известная из них — манганат калия, использующаяся для получения перманганата калия.

Гидрид калия — это неорганическое бинарное химическое соединение белого цвета. Химическая формула KH.

Оксид калия (K2O) — бледно-жёлтое, иногда бесцветное вещество. Содержится в некоторых видах удобрений и цемента.

Хлора́т ба́рия — бариевая соль хлорноватой кислоты, имеющая химическую формулу Ba(ClO3)2.

Цианат натрия (натрий циановоки́слый) — неорганическое бинарное соединение, натриевая соль циановой кислоты с формулой NaNCO. Нелетуч, не имеет запаха. Представляет собой бесцветные кристаллы тригональной сингонии плотностью 1,893 г/см3. Температура плавления цианата натрия 550 °C, выше 700 °C разлагается. Хорошо растворим в воде — 11,6 г/100г при 25 °C.

Нитра́т ка́дмия (англ. Cadmium nitrate) — химическое вещество с формулой Cd(NO3)2. Представляет собой белое кристаллическое твёрдое вещество, обладающее гигроскопическими свойствами. Является канцерогеном.

Нитра́т алюми́ния, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.

Фосфи́д руби́дия — бинарное неорганическое соединение рубидия и фосфора с формулой Rb2P5, жёлтые или бесцветные кристаллы.

Борогидрид натрия (тетрагидридоборат натрия) — бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в полярных органических растворителях и воде. Относится к борогидридам.

Фосфид кальция — неорганическое соединение кальция и фосфора с химической формулой Ca3P2.

Броматы — неорганические соединения, соли бромноватой кислоты HBrO3. Бесцветные кристаллические вещества, стабильные при нормальных условиях.

Хрома́т ка́льция — неорганическое соединение, соль металла кальция и хромовой кислоты с формулой CaCrO4, ярко-жёлтые кристаллы.

Перхлорат лития — соль щелочного металла лития и хлорной кислоты. Химическая формула LiClO4. Гигроскопичен, образует несколько кристаллогидратов, наиболее устойчив трёхводный LiClO4•3H2O.

Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Окислы).

Тиосульфа́т на́трия (антихлор, гипосульфит, сульфидотриоксосульфат натрия, натрий серноватистокислый) — Na2S2O3 или Na2SO3S, соль натрия и тиосерной кислоты, образует кристаллогидрат Na2S2O3·5H2O.

Гидроксид кадмия (англ. Cadmium hydroxide; другое название – едкий кадм) — химическое вещество с формулой Cd(OH)2, белое кристаллическое ионное соединение. Крайне токсично, наряду с другими соединениями кадмия.

Перхлораты — соли или эфиры хлорной кислоты. Соли металлов, неметаллов, гидразина, гидроксиламина и аммония относятся к неорганическим производным хлорной кислоты, а эфиры и соли органических соединений — к органическим производным хлорной кислоты.

Хлорат кальция — неорганическое соединение кальция, соль хлорноватой кислоты. Вступает в комплексное соединение с водой, образуя дигидрат Ca(ClO3)2(H2O)2, представляющий собой гигроскопичные бесцветные моноклинные кристаллы. Хлорат-хлорид кальция (смесь Ca(ClO3)2 с хлоридом кальция CaCl2) применяется (в частности, на посевах хлопчатника) в виде водного раствора как дефолиант и десикант (гербицид: средство для предуборочного подсушивания растений на корню).

Иодид магния (MgI2, магний йодистый) — бесцветные кристаллы, очень гигроскопичные.

Хлорид аммония (хлористый аммоний; техническое название — нашаты́рь; NH4Cl) — соль аммония, белый кристаллический слегка гигроскопичный порошок без запаха.

Иодид кальция (иодистый кальций) — кальциевая соль иодоводородной кислоты. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Используется в фотографии.

Гидроксид стронция — неорганическое основание (щёлочь), состоящее из одного иона стронция и двух гидроксид-ионов, имеющее химическую формулу Sr(OH)2.

Гидроксид рубидия (RbOH) — соединение, состоящее из одного иона рубидия и гидроксильной группы. Вещество является одним из наиболее сильных оснований (сильнее его только гидроксид цезия и гидроксид франция). Имеет два кристаллогидрата RbOН·2Н2О и RbOН·Н2О. Химические свойства гидроксида рубидия совпадают с химическими свойствами всех гидроксидов щелочных металлов.

Хлорид стронция, хлористый стронций — SrCl2, бинарное соединение, представляющее стронциевую соль хлороводородной (соляной) кислоты.

Пероксид натрия (перекись натрия), Na2O2 — желтовато-белые кристаллы с ионной кристаллической решеткой.

Иоди́д ка́лия (иодистый калий) — неорганическое соединение, калиевая соль иодоводородной кислоты с химической формулой KI. Бесцветная кристаллическая соль, желтеющая на свету. Широко используется в качестве источника иодид-ионов. Менее гигроскопична чем иодид натрия. Применяется в медицине как лекарственное средство, в сельском хозяйстве как удобрение, а также в фотографии и аналитической химии.

Хромат (VI) бария — бариевая соль хромовой кислоты, имеющая химическую формулу BaCrO4.

Фторид алюминия — неорганическое бинарное соединение алюминия и фтора. Химическая формула AlF3.

Хлорид алюминия (хлористый алюминий) — неорганическое соединение, соль алюминия и соляной кислоты с химической формулой AlCl3.

Нитрат хлора — неорганическое соединение с формулой ClNO3. Подвижная бледно-жёлтая жидкость, которая взрывается при контакте с многими органическими веществами, металлами и их хлоридами.

Нитрид цинка — это неорганическое бинарное химическое соединение азота и цинка. В чистом виде представляет собой кубическую кристаллическую структуру соединения. Чаще всего кристаллы нитрида цинка чёрного или темно-зелёного цвета.

Иодид бария (иодистый барий) — соль бария и иодоводородной кислоты. Химическая формула — ВаI2. Образует кристаллогидраты. Токсичен.

Галогени́ды руби́дия — бинарные неорганические соединения щелочного металла рубидия с галогенами, которые могут быть описаны общей формулой RbHal. Галогениды (особенно хлорид) рубидия являются наиболее изученными соединениями этого элемента. При нормальных условиях представляют собой бесцветные кристаллы с кубической гранецентрированной решёткой типа NaCl (пространственная группа Fm3m, Z=4), при повышении давления происходит энантиотропная перестройка в решётку типа CsCl с уменьшением мольного объёма…

Сульфа́т ба́рия (сернокислый барий) — сернокислая соль бария. Химическая формула — BaSO4.

Ацета́т стро́нция (уксуснокислый стронций) — Sr(СН3СОО)2, стронциевая соль уксусной кислоты.

Гидрокси́д бери́ллия — амфотерный гидроксид, имеющий химическую формулу Be(OH)2. При стандартных условиях представляет собой гелеобразное белое вещество, практически нерастворимое в воде. Вместе с тем он хорошо растворяется в разбавленных минеральных кислотах. Гидроксид бериллия получают в виде геля при обработке солей бериллия гидроксидами щелочных металлов или гидролизом нитрида или фосфида бериллия.

Пероксиды или перекиси — сложные вещества, в которых атомы кислорода соединены друг с другом.

Галогени́ды серебра́ — неорганические бинарные соединения серебра и галогена общего вида AgmXn, где X — атом галогена.

Фосфи́ды — бинарные соединения фосфора с другими менее электроотрицательными химическими элементами, в которых фосфор проявляет отрицательную степень окисления.

Хлорат калия (бертолетова соль, калий хлорноватокислый) — KClO3, калиевая соль хлорноватой кислоты (HClO3).

Щелочны́е мета́ллы — элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы): литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr, унуненний Uue. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.

Гидрокси́д алюми́ния — вещество с формулой Al(OH)3 (а также H3AlO3) — соединение оксида алюминия с водой. Белое студенистое вещество, плохо растворимое в воде, обладает амфотерными свойствами.

Алюминаты кальция — двойные оксиды состава mCaO·nAl2O3, бесцветные кристаллы, взаимодействуют с водой.