逍遥学能 2017-06-01 09:07
一、概况
钠（sodium），一种金属元素，质地软，能与水反应生成氢气。在地壳中钠的含量为2.83%，居第六位，主要以钠盐的形式存在，如食盐（氯化钠）、智利硝石（硝酸钠）、纯碱（碳酸钠）等。钠也是人体肌肉组织和神经组织中的主要成分之一。在古汉语中，“钠”字的意思是锻铁。
二、性状
银白色立方体结构金属。新切面有银白色光泽，在空气中氧化转变为暗灰色。质软而轻，密度比水小，在-20℃时变硬，遇水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气并产生大量热量而自燃或爆炸。在空气中，燃烧时发亮黄色火焰。遇乙醇也会反应，跟乙醇的羟基反应，生成氢气和乙醇钠，同时放出热量。能与卤素和磷直接化合。能还原许多氧化物成元素状态，也能还原金属氯化物。溶于液氨时成蓝色溶液。在氨中加热生成氨基钠。溶于汞生成钠汞齐。相对密度(H2O)0.968。熔点97.82℃。沸点881.4℃。有腐蚀性。
三、发现
自然界的元素有两种存在形式：一种是以单质的形态存在，叫做元素的游离态;一种是以化合物的形态存在，叫做元素的化合态。钠的化学性质很活泼，所以它在自然界里不能以游离态存在，只能以化合态存在。
在19世纪初，伏特（Volta A.G.，1745?1827，意大利科学家）发明了电池后，各国化学家纷纷利用电池分解水成功。英国化学家戴维（Davy H.，1778?1829，英国化学家）坚持不懈地从事于利用电池分解各种物质的实验研究。他希望利用电池将苛性钾分解为氧气和一种未知的“基”，因为当时化学家们认为苛性碱也是氧化物。他先用苛性钾的饱和溶液实验，所得的结果却和电解水一样，只得到氢气和氧气。后来他改变实验方法，电解熔融的苛性钾，在阴极上出现了具有金属光泽的、类似水银的小珠，一些小珠立即燃烧并发生爆炸，形成光亮的火焰，另一些小珠不燃烧，只是表面变暗，覆盖着一层白膜。他把这种小小的金属颗粒投入水中，即起火焰，在水面急速奔跃，发出刺刺的声音。就这样，戴维在1807年发现了金属钾，几天之后，他又从电解苛性钠中获得了金属钠。
戴维将钾和钠分别命名为Potassium和Sodium，因为钾是从草木灰（Potash），钠是从天然碱─苏打（Soda）中得到的，它们至今保留在英文中。钾和钠的化学符号K，Na分别来自它们的拉丁文名称Kalium和Natrium。
四、用途
1.纯净的金属钠在工业上并没有多大用处，然而钠的化合物可以应用在医药、农业和摄影器材中。氯化钠就是餐桌上的食盐。液态的钠有时用于冷却核反应堆{钠钾合金在室温下呈液态，是核反应堆的导热剂，起把反应堆产生的热量传导给蒸气轮机的作用。熔融的金属钠在增值反应堆中可做热交换剂。 ） 以往金属钠主要用于制造车用汽油的抗暴剂，但由于会污染环境，已经日趋减少。金属钠还用来制取钛，钾，及生产氢氧化钠、氨基钠、氰化钠等。
2.在初中教学中，常将金属钠与水的反应用作演示实验向学生展示碱金属的活泼性；在高中化学实验中会让学生自己动手操作，并且增多了钠与乙醇的反应，用以比较水与乙醇的酸性或极性。在科研实验中，金属钠可用来对有机试剂进行深度除水，例如GPC（凝胶液相色谱）对流动液的除水要求特别高，用作流动液或溶剂的四氢呋喃须经过初步除水（用沸石分子筛或无水硫酸镁等干燥剂过夜干燥）、深度除水及蒸馏才能使用。深度除水就可以用金属钠与四氢呋喃在70度左右进行回流，加入少量二苯甲酮作为指示剂，当液体变为深紫色时，水就已经除干净，直接将回流冷凝管改为直形冷凝管，把温度稍微再提高，就可以蒸出已经深度除水的四氢呋喃。