【世界杯买球】 钠

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[拼音]:na

[外文]:sodium

一种化学元素,化学符号Na,原子序数11,原子量22.989768,属周期系ⅠA族。为最常见的碱金属元素。元素英文名sodium来源于拉丁文soda,原意是“天然碱”。

发现

1807年英国化学家H.戴维首先用电解氢氧化钠熔体的方法制得钠,并定名。

存在

在地壳中钠的含量为2.83%,居第6位。重要的钠矿物有岩盐、芒硝、钠硝石、苏打和硼砂等,在海水、盐湖水和矿泉中也有钠盐。

物理性质

钠为一种有银白色光泽的软金属(见彩图);

熔点97.81℃,沸点882.9℃,密度0.97克/厘米3(20℃)。

化学性质

钠的电子构型为(Ne)3s1,氧化态为+1、-1。金属钠能与汞生成钠汞齐,这种合金是一种活泼的还原剂,在许多用途中比纯钠更适用,因为汞不活泼,可缓和钠作用的激烈程度。钠还能与钾、锡、锑等金属生成合金,但不能与铁生成合金。钠与水激烈反应,生成氢氧化钠和氢:

2Na+2H2O─→2NaOH+H2

反应放出的热量能使钠熔化并使氢著火。

新切开的金属钠暴露在空气中,由于生成钠的氧化物覆盖层而变灰暗。钠在限量空气中加热,可得到白色粉末状氧化钠Na2O,如果空气过量则会生成淡黄色粉末状过氧化钠 Na2O2;溶解在液氨中的钠与氧气反应可得超氧化钠NaO2,如果与臭氧作用则生成臭氧化钠NaO3。钠容易溶解在液氨中形成蓝色溶液,蓝色是由氨合电子e(NH3)x引起的:

Na+(x+y)NH3─→Na+(NH3)y+e(NH3)x

在液氨中金属钠还能与氨缓慢作用:

2Na+2NH3─→2NaNH2+H2

在硝酸铁催化作用下,反应将加速进行。

钠离子能使火焰呈黄色,这种效能可用来灵敏地检测钠的存在。

制法

常用电解熔融氯化钠法制备金属钠。常用的电解槽见图,

电解液约含40%NaCl和60%CaCl2,槽温600℃,槽压7伏。阴极产物是钙的液钠溶液,浮在电解质液面上,经垂直管上升流入收集器。在液钠溶液上升过程中,温度下降到能使金属钙结晶并回到电解槽,收集器中得到的几乎是纯钠。

应用

以往80%的金属钠用于合成四乙铅Pb(C2H5)4,四乙铅是车用汽油的抗爆剂,但由于它会污染环境,金属钠的这种用途日趋减少。金属钠还可用来还原四氯化钛,以制取钛及生产氢化钠、氨基钠和氰化钠等。熔融金属钠在增殖反应堆中可作热交换剂。

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