נתרן. תכונות של נתרן

Na 2 O → NaCl → NaOH → Na.

Na 2 O + 2HCl → 2NaCl + H 2 O.

כדי להשיג נתרן הידרוקסיד מהכלוריד של אותה מתכת, יש צורך להמיס אותו במים, עם זאת, יש לזכור כי הידרוליזה אינה ממשיכה במקרה זה:

NaCl + H 2 O → NaOH + HCl.

השגת נתרן מהידרוקסיד המתאים אפשרית אם האלקלי נתון לאלקטרוליזה:

NaOH ↔ Na + + Cl - ;

K(-): Na + + e → Na 0:

A (+): 4OH - - 4e → 2H 2 O + O 2.

מידע כללי ושיטות רכישה

נתרן (Na) היא מתכת אלקלית כסופה-לבנה שמתכתה במהירות באוויר בתנאים רגילים. התוכן בקרום כדור הארץ הוא 2.5% (במסה). במימי האוקיינוסים ריכוזו הממוצע הוא 1.035%. יצורים חיים מכילים עד 0.02% (במסה) של נתרן, תכולתו בצמחים מעט נמוכה יותר.

ידועים יותר מ-220 מינרלים המכילים נתרן. הנפוץ ביותר, נתרן כלורי, או מלח שולחן, NaCl, Halite NaCl, או מלח סלעים, מלפטר צ'יליאני NaN 0 3, תנדרדיט Na 2 S 04, מירבוליט (מלח גלאובר) Na 2 SCv 10H 2 O, כס המלכות Na, H (C 0 3) 2 -2 H 2 0 וכו'.

נתרן קיים גם במספר מינרלים מורכבים יותר המכילים אלומיניום, סיליקון, גופרית ואלמנטים נוספים. לדוגמה, ב-japheline Na [ A ] Si 0 4 ], lapis lazuli (ultramarine) Na 3 [ Al 3 Si 3 0 | 2 ] Na 2 [S 0 4 ], Jadeite NaCl [ Si 2 0 6 ] וכו'.

מספר תרכובות נתרן, בעיקר מלח שולחן וסודה Na 2 C 0 3 10H 2 O, ידועות לאדם מאז ימי קדם.

במצרים העתיקה, היה ידוע על חומר ניקוי (סודה) שנקרא נטר. אצל אריסטו זה נקרא vixpovj, ובפלוטרכוס (רומא העתיקה) - ניטרום. בכתבי היד של אלכימאים ערבים, סודה תואמת את המונח נטרון, שממנו בהדרגה במאות ה-17-18. נוצר המונח "נאטרה", כלומר הבסיס שממנו ניתן להשיג מלח שולחני. מ"נאטרה" הגיע השם המודרני של היסוד. יש לציין שבמספר מדינות מערב אירופה (בריטניה, צרפת, איטליה), כמו גם בארה"ב, נתרן נקרא נתרן.

מתכת נתרן הושגה לראשונה בשנת 1807 על ידי הכימאי האנגלי Devi כתוצאה מאלקטרוליזה (שיטה בסיסית). בשל עוצמת האנרגיה הגבוהה, השיטה האלקלינית קיבלה תפוצה תעשייתית רק בסוף המאה ה-19. לפני כן, נתרן מתכתי הושג על ידי הפחתה כימית של תרכובותיו עם פחמן או ברזל מותך בטמפרטורה גבוהה. מאז הרבע הראשון של המאה הנוכחית, השיטה הבסיסית הוחלפה בהדרגה בשיטת המלח, כלומר על ידי אלקטרוליזה של נמס הנתרן כלורי ישירות, תוך עקיפת שלב השגת האלקלי. האלקטרוליזה של מלח מותך מתבצעת ב-850-860 K. כדי להפחית את נקודת ההיתוך של NaCl, משתמשים בתוספים של מספר מלחים, בפרט NaF, KCl, CaClg וכו'. האלקטרוליזה של נתרן כלורי מייצרת גם ערך נוסף מוצר - כלור גזי. לכן, כיום, שיטת המלח להשגת נתרן החליפה למעשה את השיטה הבסיסית, שלא לדבר על שיטות כימיות.

תכונות גשמיות

מאפיינים אטומיים. מספר אטומי 11, מסה אטומית 22.98977 א.ו. e. m., נפח אטומי 23.08 * 10 -6 m 3 / mol. רדיוס אטומי (מתכת) 0.192 ננומטר, רדיוס יוני Na + 0.098 ננומטר, קוולנטי 0.157 ננומטר. התצורה של קליפות האלקטרונים החיצוניות של האטום היא 2 p 6 3 s 1. לנתרן יש את האיזוטופ היציב היחיד 23 Na; ידועים חמישה איזוטופים רדיואקטיביים עם מספרי מסה מ-20 עד 25; זמן מחצית החיים של איזוטופים נע בין אלפיות השנייה (20 Na) ל-2.6 שנים עבור 22 Na. בטמפרטורת החדר, לנתרן יש בערך. ג. לסורג עם תקופה של \u003d 0.42905 ננומטר; האנרגיה של סריג הגביש היא 108.8 μJ/kmol. בטמפרטורות נמוכות, יש שינוי של נתרן עם h.p. מבנה, שתקופותיו ב-5K: a = 0.3767 ננומטר, c = 0.6154 ננומטר. פוטנציאל יינון של אטום הנתרן J (eV) 5.138, 47.20, 71.8, אלקטרושליליות 0.9. פונקציית העבודה של אלקטרונים f 0 = = 2.35 eV. פונקציית העבודה של אלקטרונים עבור פנים שונות של גביש בודד היא f -2.75 eV עבור (100), f = 3.10 eV עבור (110), f = 2.65 eV עבור (111).

צְפִיפוּת. בטמפרטורת החדר, צפיפות הנתרן היא בקרני רנטגן p=0.966 Mg/m 3 , פיקנומטרית p=0.971 Mg/m 3 .

במהלך ההיתוך, ההתנגדות החשמלית של הנתרן עולה בפקטור של 1.451. מקדם טמפרטורה של התנגדות חשמלית של נתרן ב-273 K a=4.34-10-3 K-1.

בצמד תרמי נתרן-פלטינה, בטמפרטורת צומת חמה של 173.16 K, t.e. ד.ש. £ \u003d 0.29 mV, ובטמפרטורה של 373.16 K £ \u003d -0.25 mV. מקדם מוחלט te ד.ש. e \u003d - 4.4 μV / K. אולם קבוע בטמפרטורת החדר /? \u003d 2.3-10 m 3 / C ו /? \u003d - 2.2-10 m 3 / C ב-371-383 K.

רגישות מגנטית של נתרן x= +0.70-10-9 ב-293 K.

תרמית ותרמודינמית. נקודת התכה של נתרן / P l \u003d \u003d 98 ° С, נקודת רתיחה? קיפ \u003d 878 ° С, טמפרטורה אופיינית 6v \u003d 160 K, חום ספציפי של היתוך DYa PL \u003d P7 kJ / ק"ג. החום הסגולי של סובלימציה ב-298 K DYa su bl = 4717 kJ/kg, חום האידוי הסגולי של DYA Isp = 3869 kJ/kg. חום אידוי של נתרן בלחץ רגיל<-п = 3869 кДж/кг. При плавлении проис­ходит увеличение объема на ДУ- 27,82-Ю -6 м 3 /кг или AV / V 0 = 0,0265. При повышении давления возрастает температура плавления металла, достигая 515 К при 3 ГПа и 608 при 8 ГПа. Начальное значение уг­лового коэффициента dT / dP = 85 К/ГПа, при 7 ГПа 33 К/ГПа. Фазовых превращений в натрии до давления 8,5 ГПа не обнаружено.

תכונות מכאניות

קשיות נתרן Brinell HB = 0.7 MPa. מודול גמישות נורמלית במתח בטמפרטורת החדר £=5.3 GPa. דחיסה של נתרן x= 15.99*10 -11 Pa -1.

תכונות כימיות

בתרכובות כימיות, כולל הידרידים, הוא מציג מצב חמצון של +1.

נתרן הוא אחת המתכות התגובתיות ביותר, ולכן אינו מופיע בטבע בצורתו הטהורה. נתרן היא אחת המתכות האלקטרו-חיוביות ביותר; אינטראקציה אינטנסיבית עם חמצן אטמוספרי, ולכן הוא מאוחסן בדרך כלל מתחת לשכבת נפט. בסדרה של מתחים, הנתרן נמצא הרבה לפני המימן ועוקר אותו מהמים ויוצר הידרוקסיד NaOH.

כאשר מעבירים מימן יבש על נתרן מחומם מעט, נוצר נתרן הידריד NaH, שהוא תרכובת שאינה תרכובת שבה נכנס נתרן בצורת קטיון, ומימן בצורת אניון.

תחמוצת נתרן נוצרת כאשר נתרן נשרף בכמות לא מספקת של חמצן, מגיב באלימות עם מים ליצירת הידרוקסיד, ויש לו סריג גביש מסוג פלואורספאר.

נתרן חמצן נוצר על ידי שריפת נתרן באוויר או בחמצן, זוהי אבקה צהובה חיוורת הנמסה ללא פירוק; חומר חמצון חזק מאוד. חומרים אורגניים רבים נדלקים במגע איתו. כאשר Na 2 0 2 יוצר אינטראקציה עם פחמן דו חמצני, חמצן משתחרר. תגובה זו משמשת במכשירי נשימה המשמשים כבאים וצוללנים, כמו גם להתחדשות אוויר בחללים סגורים, כגון צוללות.

נתרן הידרוקסיד NaOH נוצר בצורה של גבישים לבנים, היגרוסקופיים מאוד, הנמסים ב-318.3 מעלות צלזיוס; צפיפות 2.13 Mg/m 3.

ידועה תרכובת של נתרן עם פחמן Na 2 C 2, שיכולה להיחשב כמלח של אצטילן. לכן, הוא קיבל את השם נתרן אצטמיד. נתרן ניטריד יציב באוויר יבש, אך מתפרק מיד עם מים או אלכוהול ליצירת אמוניה.

נתרן גופרתי Na 2 S מתקבל על ידי הפחתת נתרן גופרתי עם פחמן. בצורתו הטהורה, Na 2 S חסר צבע, בעל סריג קריסטל מסוג CaF 2. תרכובת נפוצה מאוד של נתרן עם גופרית וחמצן היא מה שנקרא מלח Glauber Na 2 S 0 4 - 10H 2 O. נתרן, יחד עם התרכובות הכימיות הרגילות המצייתות לכלל הערכיות, יוצר גם תרכובות מתכת. בסגסוגות של מערכת Na - K, נוצר שלב לאבס בהרכב KNa 2, בעל מבנה o.d. ג. לסריג גביש מסוג MgCu 2 (C15). תרכובת מתכת דומה נצפית באינטראקציה של נתרן עם צזיום. מספר תרכובות מתכת נוצרות על ידי אינטראקציה של נתרן עם מתכות I ו-VII B קבוצות - כסף, זהב, אבץ, קדמיום, כספית, גליום, בדיל, עופרת ואלמנטים נוספים. יש, כמובן, יוצאי דופן. אז, אלומיניום, אלמנט של תת-קבוצת SHV, אינו יוצר אינטראקציה עם נתרן לא במצב נוזלי ולא במצב מוצק. יסודות III - VIIIA של תת-קבוצות של המערכת המחזורית כמעט ואינם מקיימים אינטראקציה עם נתרן בשל ההבדל הגדול הן בגורם הגודל והן בנקודות ההתכה.

תחומי שימוש

נתרן נמצא בשימוש נרחב בתחומי טכנולוגיה שונים. התגובתיות הגבוהה של יסוד זה קבעה מראש את השימוש בו במטלורגיה כחומר מפחית לייצור מתכות כגון טיטניום, זירקוניום, הפניום, ניוביום וכו' בשיטת הנתרן-תרמית. בייצור של כמה דרגות של סגסוגות אלומיניום יצוק, נתרן ומלחיו משמשים כחומרי משנה. בתעשייה הכימית משתמשים בנתרן לייצור מלחי ציאניד, גומי סינטטי וחומרי ניקוי סינתטיים (דטרגנידים), תרופות וכן עופרת טטראאתיל, חומר נגד דפיקות לייצור דלק אוקטן גבוה למנועים. בשנים האחרונות הולך ומתרחב השימוש בנתרן טהור ובסגסוגות שלו עם אשלגן בתעשיית הכוח הגרעיני כנוזלי קירור.

התרכובות הכימיות שלו נמצאות בשימוש נרחב בכלכלה הלאומית. מדובר בעיקר בנתרן הידרוקסיד NaOH (סודה קאוסטית), המשמש בתעשיית הסבון, בייצור צבעים, בתעשיות העיסה והנייר והשמן, בייצור סיבים מלאכותיים ועוד. סודה - נתרן קרבונט Na 2 C 0 3 - משמש בתעשיות זכוכית, עיסת נייר, מזון, טקסטיל, נפט ועוד. בחקלאות, מלח הנתרן של חומצה חנקתית NaN 0 3, המכונה חנקתי צ'יליאני, נמצא בשימוש נרחב כדשן.

נתרון נקרא במקור נתרן הידרוקסיד. בשנת 1807 השיג דייווי, על ידי אלקטרוליזה של אלקליות מוצקות מעט לחות, מתכות חופשיות - אשלגן ונתרן, וקרא להן אשלגן (אשלגן) ונתרן (נתרן). ברזליוס, ולאחר מכן הס ברוסיה, הציעו את השם נתרן / נתרן, שדבק.

להיות בטבע, לקבל:

מתכות אלקליות אינן מופיעות בטבע בצורה חופשית. נתרן הוא חלק מתרכובות שונות. החשוב ביותר הוא השילוב של נתרן עם כלור NaCl, היוצר מרבצים של מלח סלעים (דונבאס, סוליקמסק, סול-אילטסק וכו'). נתרן כלורי נמצא גם במי ים ובמעיינות מלח. נתרן הוא אחד היסודות הנפוצים. תכולת הנתרן בקרום כדור הארץ היא 2.64%.
מתקבל על ידי אלקטרוליזה של נתרן כלורי מותך או נתרן הידרוקסיד. הוא משמש גם לשחזור תחמוצות, כלורידים, קרבונטים עם אלומיניום, סיליקון, סידן, מגנזיום כאשר הוא מחומם בוואקום.

תכונות גשמיות:

נתרן היא מתכת כסופה-לבנה, הצפיפות שלה היא 0.97 גרם/סמ"ק, היא רכה מאוד וניתנת לחיתוך בקלות בסכין. יש קשר מתכתי בין האטומים. חומר בעל קשר כזה מאופיין בברק מתכתי, פלסטיות, רכות, מוליכות חשמלית טובה ומוליכות תרמית.

תכונות כימיות:

אטום הנתרן, במהלך אינטראקציה כימית, מוותר בקלות על אלקטרונים ערכיים, עובר ליון טעון חיובי. הוא מתחמצן במהירות באוויר, ולכן הוא מאוחסן מתחת לשכבת נפט.
כאשר נשרף בעודף חמצן, הוא יוצר נתרן מי חמצן, Na 2 O 2
עם מימן, כאשר מחומם, הוא יוצר הידריד Na + H 2 \u003d 2NaH
מקיים אינטראקציה בקלות עם הרבה לא-מתכות - הלוגנים, גופרית, זרחן וכו'.
מגיב באלימות עם מים: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

הקשרים החשובים ביותר:

תחמוצת נתרן, Na 2 O (חסר צבע), מגיב עם אדי מים, פחמן דו חמצני, ולכן עדיף לאחסן בבנזן נטול מים.
כאשר נתרן מגיב ישירות עם חמצן, מתקבלת תערובת של תחמוצת נתרן ונתרן חמצן. כדי להשיג תחמוצת טהורה, אתה יכול להשתמש בתגובה: Na 2 O 2 + 2Na \u003d 2Na 2 O
נתרן מי חמצן, Na 2 O 2 (צהוב) חומר גבישי עם סריג יוני, מקיים אינטראקציה עם פחמן דו חמצני לח באוויר, משחרר חמצן: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 \u003d 2Na 2 CO 3 + O 2
נתרן הידרוקסידי, NaOH הוא חומר לבן גבישי, מתיך יחסית, יציב מאוד מבחינה תרמית. כאשר הוא מחומם, הוא מתאדה ללא איבוד מים. הוא מתמוסס היטב במים ובאלכוהול.
הלידים של נתרן, חומרים גבישיים חסרי צבע, מסיסים בקלות במים, למעט NaF. יש להם תכונות משקמות.
נתרן גופרתי, - Na 2 S. חומר גבישי חסר צבע עם סריג יוני. הוא מסיס מאוד במים ומהווה חומר מפחית חזק.
מלח, כל המלחים מסיסים מאוד, הם אלקטרוליטים חזקים.
נתרן הידריד, NaH הוא חומר גבישי חסר צבע בעל סריג גבישי מסוג NaCl, האניון הוא H - . מתקבל על ידי העברת מימן על מתכת מותכת. עובר פירוק תרמי ללא התכה, מתפרק בקלות על ידי מים:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O \u003d NaOH + H 2

יישום:

תרכובות נתרן הן המרכיבים החשובים ביותר של תעשיות כימיות. משמש בייצור סבון, ייצור זכוכית, כימיקלים ביתיים.
נתרן חיוני לרוב צורות החיים, כולל בני אדם. באורגניזמים חיים, יוני נתרן, יחד עם יוני אשלגן, פועלים כמעבירי דחפים עצביים. כמו כן, ליונים שלה תפקיד חשוב בשמירה על משטר המים של הגוף.

בונדרווה מריה אלכסנדרובנה
KhF Tyumen State University, 561 קבוצות.

מקורות: ג.פ. חומצ'נקו "מדריך בכימיה למועמדים לאוניברסיטאות"
"כימיה אי-אורגנית בסכמות ובטבלאות"

נתרן ותרכובותיו ידועות לאנשים מאז ימי קדם. כנראה התרכובת הפופולרית והמוכרת ביותר היא נתרן כלורי, הידוע יותר כמלח שולחן. מלח הוא מרכיב הכרחי כמעט בכל מנה. לדברי מדענים, אנשים החלו לאכול מלח שולחן לפני כמה אלפי שנים.

תרכובת פופולרית נוספת היא נתרן קרבונט. נתרן קרבונט הוא סודה נפוץ שנמכר בכל חנות. החומר שימש גם את בני האדם מאז ימי קדם כחומר ניקוי. לפיכך, אנשים מתמודדים עם נתרן ותרכובותיו מדי יום במשך עשרות ומאות שנים רבות. נתרן מגיב בקלות עם יסודות מתכתיים ולא מתכתיים, ויוצר סגסוגות ותרכובות בשימוש נרחב בתעשייה. בואו נסתכל מקרוב על המאפיינים והמאפיינים של מתכת זו.

אפיון של נתרן

תכונות גשמיות

נתרן היא מתכת רכה וגמישה שניתן לחתוך בקלות רבה עם סכין. יש לו צבע כסוף-לבן, כמו גם ברק מתכתי אופייני. מתכת היא מוליך טוב של חום וחשמל. אטומי נתרן מחוברים בקשר מתכתי.

תכונות כימיות

אטומי נתרן, כאשר הם מגיבים עם יסודות כימיים אחרים, תורמים בקלות אלקטרונים ערכיים. במקרה זה, אטומי נתרן מומרים ליונים בעלי מטען חיובי.

• נתרן מתחמצן מהר מאוד באוויר הפתוח. לכן המתכת מאוחסנת בדרך כלל בנפט.
• כאשר הוא נשרף בחמצן, הוא יוצר את התרכובת נתרן חמצן (Na 2 O 2)
• בחימום, נתרן מגיב עם מימן ויוצר הידריד (2NaH)
• נתרן מגיב בקלות עם לא-מתכות כגון גופרית, פורפור ואחרות.
• כמו כן, נתרן מסוגל להגיב עם מתכות. במקרה זה, נוצרות סגסוגות שונות, הנמצאות בשימוש נרחב בייצור ובתעשייה.
• נתרן מגיב באלימות עם מים.

מציאת נתרן בטבע

נתרן נמצא במקום השביעי ברשימת היסודות הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ. נתרן היא גם המתכת החמישית בשכיחותה בעולם. בין המתכות, רק אלומיניום, ברזל, סידן ומגנזיום שכיחים יותר מנתרן.

נתרן אינו מופיע בטבע בצורתו הטהורה. הסיבה לכך היא הפעילות הכימית הגבוהה של נתרן. היסוד מופיע באופן טבעי כמו כלוריד, קרבונט, חנקה, סולפט ומלחים אחרים.

היכן נמצא נתרן בטבע?

ראשית, תוכן די גדול של נתרן נרשם בקרום כדור הארץ. שיעור החומר הוא כ-2.6%.

שנית, נתרן ותרכובותיו נמצאים בכמויות גדולות במקומות האידוי של הים העתיקים.

מקום נוסף של הצטברות של נתרן ותרכובותיו הם מי האוקיינוס. מדענים חישבו שכל המלח שנמצא באוקיינוסים הוא כ-19 מיליון קילומטרים מעוקבים.

נתרן נמצא גם בכמויות קטנות ביצורים חיים. תכולת הנתרן בבעלי חיים מעט גבוהה יותר מאשר בצמחים. יוני נתרן באורגניזמים חיים מבצעים את התפקיד החשוב ביותר: הם תורמים להעברת דחפים עצביים.

השימוש בנתרן בתעשייה

נתרן נמצא בשימוש נרחב בתעשיות רבות: תעשיות כימיות, מתכות, גרעיניות, מזון, קלות ועוד.

בתעשייה הכימית משתמשים בנתרן לייצור חומרי ניקוי וחומרי ניקוי שונים, דשנים וחומרי חיטוי.

במטלורגיה משתמשים בנתרן לייצור חומרים נוספים כמו תוריום, אורניום, טיטניום, זירקוניום ותרכובות נוספות. נתרן פועל כחומר מפחית בתגובות כאלה.

נתרן נמצא בשימוש נרחב גם בהנדסת כוח גרעיני. נתרן וסגסוגותיו משמשים כנוזל קירור.

בתעשייה הקלה, נתרן נמצא בשימוש נרחב לעיבוד עור.

נתרן הוא מרכיב חיוני בתעשיית המזון. נתרן כלורי, הידוע יותר כמלח שולחן, הוא אולי תוסף המזון הנפוץ ביותר, שבלעדיו הושלמה הכנת כל מנה.

נתרן הוא חומר פשוט הממוקם בקבוצה הראשונה של התקופה השלישית של הטבלה המחזורית של יסודות כימיים של D.I. מנדלייב. זוהי מתכת אלקלית רכה מאוד כסופה בעלת גוון סגול כשהיא מופרדת לשכבות דקות. נקודת ההיתוך של הנתרן היא ממש מתחת לזו הנדרשת למים רותחים, ונקודת הרתיחה היא 883 מעלות צלזיוס. בטמפרטורת החדר, הצפיפות שלו היא 0.968 גרם/סמ"ק. בשל הצפיפות הנמוכה שלו, במידת הצורך, ניתן לחתוך נתרן בסכין רגילה.

נתרן נפוץ מאוד בכוכב הלכת שלנו: ניתן למצוא את תרכובותיו השונות גם בים או בקרום כדור הארץ, שם הוא מצוי בכמויות גדולות יחסית, וגם בהרכב של יצורים חיים רבים, אך אינו מופיע בטבע בו. צורה טהורה בשל פעילותו הגבוהה והמדהימה. נתרן הוא אחד מיסודות הקורט החיוניים הנחוצים לחיי אדם נורמליים - לכן, כדי לחדש את האובדן הטבעי שלו מהגוף, יש צורך לצרוך כ-4-5 גרם מהתרכובת שלו עם כלור - כלומר. מלח שולחן רגיל.

נתרן בהיסטוריה

תרכובות נתרן שונות ידועות לאדם מאז מצרים העתיקה. המצרים היו הראשונים שהשתמשו באופן פעיל בסודה המכילה נתרן מאגם המלח נתרון לצרכים יומיומיים שונים. תרכובות נתרן אף הוזכרו בתנ"ך כרכיב דטרגנט, אך נתרן הושג לראשונה בצורתו הטהורה על ידי הכימאי האנגלי המפרי דייווי בשנת 1807, במהלך ניסויים בנגזרותיו.

בתחילה, נתרן נקרא נתרן - נגזר מהמילה הערבית לכאב ראש. המילה "נתרן" הושאלה מהשפה המצרית ולראשונה, בהיסטוריה המודרנית, שימשה החברה הרפואית השוודית כינוי למלחים מינרלים המכילים סודה.

תכונות כימיות של נתרן

נתרן הוא מתכת אלקלית פעילה - כלומר. הוא מתחמצן מהר מאוד במגע עם אוויר וחייב להיות מאוחסן בנפט, בעוד שלנתרן יש צפיפות נמוכה מאוד ולעיתים קרובות צף אל פני השטח שלו. בהיותו חומר מפחית חזק מאוד, נתרן מגיב עם רוב הלא-מתכות, ובהיותו מתכת פעילה, התגובות עם השימוש בו הן לרוב מהירות ואלימות. לדוגמה, אם חתיכת נתרן מונחת במים, היא מתחילה להתלקח באופן פעיל, מה שמוביל בסופו של דבר לפיצוץ. הצתה ושחרור חמצן מתרחשים כאשר נתרן ונגזרותיו מגיבים עם חומרים רבים אחרים, אך עם חומצות מדוללות הוא מקיים אינטראקציה כמו מתכת רגילה. נתרן אינו מגיב עם גזים אצילים, יוד ופחמן, וגם מגיב רע מאוד עם חנקן, ויוצר חומר די לא יציב בצורה של גבישים אפורים כהים - נתרן ניטריד.

יישום של נתרן

היישום העיקרי של נתרן הוא בתעשייה הכימית ובמתכות, שם, לרוב, הוא משמש כחומר מפחית בשל תכונותיו הכימיות. הוא משמש גם כחומר ייבוש לממיסים אורגניים כמו אתר וכדומה; לייצור חוטים המסוגלים לעמוד במתחים עצומים. באותו תחום, נתרן משמש כמרכיב העיקרי בייצור סוללות נתרן-גופרית בעלות אנרגיה ספציפית גבוהה, כלומר. צריכת דלק נמוכה יותר. החיסרון העיקרי של סוללות מסוג זה הוא טמפרטורת הפעולה הגבוהה, וכתוצאה מכך, הסיכון להצתה ופיצוץ של נתרן במקרה של תאונה.

תחום יישום נוסף של נתרן הוא פרמקולוגיה, שבה נגזרות נתרן רבות משמשות כריאגנטים, חומרי ביניים וחומרי עזר ביצירת תרופות מורכבות שונות, כמו גם חומרי חיטוי. תמיסה של נתרן כלורי דומה יחסית לפלסמת הדם האנושית ומופרשת במהירות מהגוף, ולכן משתמשים בה כאשר יש צורך לשמור ולנרמל את לחץ הדם.

עד כה, כמה תרכובות נתרן הן מרכיב הכרחי בייצור בטון וחומרי בניין אחרים. בשל השימוש בחומרים המכילים רכיבים שמקורם בנתרן, ניתן להשתמש בהם בעבודות בנייה בטמפרטורות נמוכות.

בשל השפע שלו וקלות הייצור התעשייתי, לנתרן יש עלות נמוכה למדי. כיום הוא מיוצר באותה צורה כמו כשהושג לראשונה - על ידי חשיפת סלעים שונים המכילים נתרן לזרם חשמלי חזק. הודות לכך, כמו גם הצורך שלו בסוגי תעשייה רבים, היקפי הייצור שלו רק הולכים וגדלים.