Natrium

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um das chemische Element Natrium. Der Film gehört zur Reihe Elemente. An Vorkenntnissen solltest du die Schulchemie bis "Basen, Säuren, Salze" gut beherrschen. Ich möchte dir eine Übersicht über das chemische Element Natrium und wichtige Natriumverbindungen darbieten. Der Film besteht aus 8 Abschnitten: 1. Geschichte und Entdeckung 2. Vorkommen 3. Stellung im Periodensystem der Elemente 4. Eigenschaften 5. Reaktionen 6. Verwendung des Metalls 7. Verbindungen und ihre Verwendung 8. Zusammenfassung   1. Geschichte und Entdeckung Das Element nicht selbst, aber eine seiner wichtigen Verbindungen, ist seit der Antike bekannt. In Ägypten nannte man sie "neter". Sie diente mit Pottasche zusammen der Mumifizierung von Leichen. In Griechenland trug sie den Namen "nitron". die Römer nannten sie "nitrium" und die Araber schließlich "natrun". Einige werden es schon erraten haben. Es handelt sich um die uns heute bekannte Verbindung Natron, auch Soda genannt. Im Mittelalter spielte Salz und seine Gewinnung eine große Rolle. Im Bergbau spricht man von "Halit", von Steinsalz. Es wurde in Bergwerken oder aus Wasser gewonnen. Für viele Städte war die Bedeutung von Salzgewinnung und -handel sehr groß. Beispiele dafür sind Salzgitter, Salzburg, Halle an der Saale und Bad Reichenhall. Der Entdecker elementaren Natriums war der Engländer Davy im Jahre 1807. Er stellte das Element durch Schmelzflusselektrolyse von Natriumhydroxid her. 2. Vorkommen Das Element Natrium hat das chemische Symbol Na. In der Erdhülle kommt es zu 2,64% vor, damit nimmt es den sechsten Platz ein. Es gibt eine Vielzahl an Natriummineralen: Steinsalz (man nennt es auch Halit) aus dem wir das Kochsalz gewinnen, die Soda (Natriumcarbonat), die auch noch Kristallwasser enthält, Kryolith (Eisstein), den man bei der Aluminiumherstellung verwendet, Borax kommt in der Natur vor und hat viele chemische Anwendungen Albit ist ein Natrium-Aluminium-Silikat - man nennt es auch Natronfeldspat,   3. Stellung im Periodensystem der Elemente Im Periodensystem der Elemente steht das Element Natrium an dieser Stelle. Das ist die erste Hauptgruppe des Periodensystems. Es handelt sich um die Alkalimetalle. Folglich ist Natrium ein Metall. Die Oxidationszahl in den Verbindungen ist +1.   4. Eigenschaften Natrium ist ein sehr unedles Metall. Es ist sehr weich. Seine Härte nach Mohs beträgt 0,5. Damit liegt es zwischen Kalium und Lithium. Natrium ist sehr leicht. Mit einer Dichte von 0,97g pro cm² ist seine Dichte geringer als die des Wassers. Es hat eine höhere Dichte als Lithium und Kalium. Natrium schmilzt niedrig, bei 98° C. Es liegt damit zwischen Kalium und Lithium.   5. Reaktionen Natrium ist leicht entzündlich und stark ätzend. An trockener Luft findet Oxidation statt. Es entsteht Natriumoxid. Bei Verbrennung hingegen bildet sich Natriumperoxid. Mit Wasser reagiert Natrium sehr heftig. Neben Wasserstoff bildet sich Natriumhydroxid. Mit Wasserstoff reagiert Natrium ebenfalls. Dafür sind eine Kohlenstoffdioxidatmosphäre und relativ hohe Temperaturen notwendig. Es entsteht Natriumhydrid. Mit den Halogenen ragiert Natrium bereits bei Raumtemperatur. Die Reaktionen können heftig sein. Es bilden sich Natriumhalogenide, Salze.   6. Verwendung des Metalls Natrium stellt man heute hauptsächlich durch Elektrolyse her. Es ist die trockene, die Schmelzflusselektrolyse, von Natriumchlorid. Um die Schmelztemperatur zu vermindern, setzt mal Calciumchlorid zu. Ein Anwendungsbereich sind die Natriumdampflampen. Die Kühllegierungen bestehen aus Natrium, und Kalium ist bei Raumtemperatur flüssig. Man fügt es zu anderen Metallen, um kalkabweisende Legierungen zu erhalten. Natrium ist Katalysator bei der Herstellung von Synthesekautschuk. Eine Reihe von natriumhaltigen Verbindungen findet in der organischen Synthese Verwendung: Natriumborhydrid und Natriumazid, Triphenylphospin und Natriumamid sowie Natriumcyanid und Natriumhydrid.   7. Verbindungen und ihre Verwendung NaCl ist Kochsalz, Halit, Steinsalz, Natriumchlorid. Laut US-Empfehlung sind 2,3 Gramm pro Tag gesund. Wir nehmen es unter anderem in Salzgurken auf. Nervenzellen benötigen Natriumionen. Der Organismus benötigt Natrium bei der Na-K-Pumpe (Natrium-Kalium-Pumpe). Natriumperoxid ist eine gelbe Verbindung. Bei der Reaktion mit Wasser bildet sie Natriumhydroxid und Wasserstoffperoxid. Natriumperoxid wird daher als Bleichmittel verwendet. Natriumhyperoxid. Bei der Reaktion mit Wasser bildet sich neben Natriumhydroxid und Wasserstoffperoxid Sauerstoff. Es findet Hydrolyse statt. Natriumhydroxid NaOH. Herstellung: Die am häufigsten industriell genutzte Methode ist die wässrige Elektrolyse von Natriumchlorid. An der Kathode entsteht Wasserstoff. Es kommt zu einem Überschuss an Hydroxidionen. Nach Eindampfen entsteht Natriumhydroxid. Fest heißt das auch Ätznatron. Es ist eine starke Base. Die wässrige Lösung nennt man Natronlauge. Ein älteres Verfahren ist die Verdrängungsreaktion. Natriumcarbonat reagiert mit Calciumhydroxid. Calciumcarbonat fällt aus, Natriumhydroxid bleibt in wässriger Lösung zurück. Natriumhydroxid ist ein chemischer Grundstoff. Natriumhydrogencarbonat und Natriumcarbonat: Die Herstellung beginnt modern mit dem Solvay-Verfahren. Natriumchlorid in Lösung reagiert mit Ammoniak und Kohlenstoffdioxid. Es entsteht Natriumhydrogencarbonat. Aus Natriumhydrogencarbonat kann man Natriumcarbonat herstellen. Es entstehen Wasser und Kohlenstoffdioxid. Dafür ist Erwärmung notwendig. Natriumhydrogencarbonat wird bei Magenverstimmungen verwendet. Außerdem findet es in der Backwarenindustrie Verwendung. Natriumcarbonat verwendet man als Wasserenthärter, außerdem in der organischen Synthese. Beide werden breit in der chemischen Industrie verwendet. Man könnte ein ganzes Buch darüber schreiben. Das giftige Salz Natriumfluorid benutzt man als Holzschutzmittel, für die Desinfektion und für die Wasserfluorierung. Natriumsulfat (Na2SO4) nennt man auch Glaubersalz. Es enthält Kristallwasser. Einige der vielen Anwendungsgebiete finden sich in Waschmitteln, in der Glasindustrie, in der Textilindustrie und als Abführmittel. Natriumnitrat NaNO3 (Chilesalpeter) und Natriumnitrit NaNO2: Aus ihnen stellt man Pökelsalz her. Auch Sprengstoffe und Düngemittel werden daraus hergestellt. Natriumnitrit dient der Diazotierung und Farbstoffherstellung. Azobenzol und analoge Farbstoffe werden daraus synthetisiert.   8. Zusammenfassung

Natriumverbindungen sind essentiell für die belebte Natur. Ohne sie und ohne metallisches Natrium ist die menschliche Gesellschaft nicht existenzfähig.   Ich bedanke mich für eure Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.