对于钠元素我们每一个人都不陌生,平常说的海水,主要成分就是氯化钠;而家里的食盐,主要成分也是氯化钠。但说来说去,这只是生活中钠元素最常见的离子化合物,并不是单质钠(纯净物)。

单质钠(未添加其他金属元素,不是合金,合金是混合物)说的是钠这种金属,元素周期表中有“钅”字旁的都是金属。

金属钠的化学性质和方程式(有趣的化学之单质钠)(1)

金属钠的图片,来源于网络

钠的发现者:英国化学家戴维

钠的制取

金属钠是在1807年利用电解氢氧化钠制得的,这个原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠(NaCl)制钠的工业方法实现了。

钠的物理性质

钠的单质很软,具有银白色金属光泽,是热和电的良导体。

钠的密度比水小,比煤油大,金属钠熔点97.81℃,沸点882.9℃。

钠的化学性质

钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去。因此,钠的化学性质非常活泼,所以它在自然界里不能以游离态存在,因此,在实验室中通常将钠保存在煤油或液体石蜡里。

1.钠跟氧气(O2)的反应

在常温时发生:4Na O2=2Na2O(氧化钠)

在点燃时发生:2Na O2==Na2O2(过氧化钠) 和 Na O2==NaO2(超氧化钠)

2.钠与非金属的反应

钠与Cl2直接化合:Cl2 2Na === 2NaCl

钠与硫直接化合,会发生爆炸  2Na S==Na2S(硫化钠)

3.钠跟水的反应

2Na 2H2O=2NaOH(氢氧化钠) H2↑

现象:钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”响声,钠球很快消失。

4.钠与硫酸铜溶液反应

2Na 2H2O === 2NaOH H2↑

2NaOH CuSO4 === Cu(OH)2(氢氧化铜) Na2SO4(硫酸钠)

或者:2Na 2H2O CuSO4 === Cu(OH)2 Na2SO4 H2↑

现象:钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”响声,钠球很快消失,有蓝色沉淀生成。

5. 钠与氯化铁溶液反应

2Na 2H2O = 2NaOH H2

3NaOH FeCl3 = Fe(OH)3 3NaCl

或者:6Na 6H2O 2FeCl3 = 2Fe(OH)3 6NaCl 3H2

现象:钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”响声,钠球很快消失,有红褐色沉淀生成。

钠的用途

①金属钠有相当大的一部分用于制造一种抗爆剂——四乙基铅,它能降低汽油的爆震性,减少在汽油发动机中使用汽油时发生的噪音。

②金属钠能从钛,锆,铌,钽等金属元素的化合物中把它们置换出来。例如:

TiCl4 4Na==Ti 4NaCl(制取钛)

③钠还用于制造过氧化钠等化合物.

④钠和钾组成的合金在常温时是液体,密度、粘度小,比热大,导热率高,用做核反应堆的冷却剂和热交换剂。

金属钠的化学性质和方程式(有趣的化学之单质钠)(2)

高压钠灯,图片来源于网络

⑤高压钠灯现在已大量应用于道路和广场的照明。(早在1950年就在实验室中解决了钠蒸气的气体放电发光问题,但由于需要解决在高温高压下钠蒸气有很强的腐蚀性的问题,直到1965年才制出了第一支高压钠灯)。

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