鈉的物理化學性質

General 更新 2024年12月23日

  鈉是最常見的鹼金屬元素。接下來小編為你整理了,一起來看看吧。

  鈉的物理性質

  鈉為銀白色立方體結構金屬,質軟而輕可用小刀切割,密度比水小,為0.97g/cm3,熔點97.81℃,沸點:882.9℃。新切面有銀白色光澤,在空氣中氧化轉變為暗灰色,具有抗腐蝕性。鈉是熱和電的良導體,具有較好的導磁性,鉀鈉合金***液態***是核反應堆導熱劑。鈉單質還具有良好的延展性,硬度也低,能夠溶於汞和液態氨,溶於液氨形成藍色溶液。在-20℃時變硬。

  已發現的鈉的同位素共有22種,包括鈉18至鈉37,其中只有鈉23是穩定的,其他同位素都帶有放射性。

  鈉的化學性質

  鈉的化學性質很活潑,常溫和加熱時分別與氧氣化合,和水劇烈反應,量大時發生爆炸。鈉還能在二氧化碳中燃燒,和低元醇反應產生氫氣,和電離能力很弱的液氨也能反應。

  與氧氣的反應

  在常溫時:4Na+O₂==2Na₂O ***氧化鈉,由於衍射顯得有點灰色***

  在點燃時:2Na+O₂=點燃=Na2O2 ***淡黃色粉末*** 併發生:Na+O₂=點燃=NaO₂***超氧化鈉***

  鈉在空氣中點燃時,迅速熔化為一個閃亮的小球,發出黃色火焰,生成過氧化鈉***Na₂O₂***和少量超氧化鈉***NaO₂***淡黃色的煙。過氧化鈉比氧化鈉穩定,氧化鈉可以和氧氣加熱時化合成為過氧化鈉,化學方程式為:2Na2O+O2=△=2Na2O₂

  與非金屬的反應

  2.鈉能跟鹵素、硫、磷、氫等非金屬直接發生反應,生成相應的化合物***以下反應常溫下均反應***,如

  2Na+Cl2==2NaCl ***放出大量熱,生成大量白煙***

  2Na+S==Na2S***硫化鈉******鈉與硫研磨會發生爆炸***

  2Na+Br2==2NaBr***溴化鈉******溴化鈉可以用作鎮靜劑***

  與水的反應

  在燒杯中加一些水,滴入幾滴酚酞溶液,然後把一小塊鈉放入水中。為了安全應在燒杯上加蓋玻璃片。

  觀察到的現象及由現象得出的結論有:

  1、鈉浮在水面上***鈉的密度比水小***

  2.鈉熔成一個閃亮的小球***鈉與水反應放出熱量,鈉的熔點低***

  3.鈉在水面上四處遊動***有氣體生成***

  4.發出嘶嘶的響聲***生成了氣體,反應劇烈***

  5.事先滴有酚酞試液的水變紅***有鹼生成***

  反應方程式

  2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

  鈉由於能跟水劇烈反應,能引起氫氣燃燒甚至爆炸,所以鈉失火決不能用水或泡沫滅火器撲救,必須用乾燥沙土來滅火。鈉具有很強的還原性,可以從一些熔融的金屬鹵化物中把金屬置換出來。由於鈉極易與水反應,所以不能用鈉把居於金屬活動性順序鈉之後的金屬從其鹽的水溶液中置換出來,而是先和水反應生成氫氧化鈉,再由氫氧化鈉與鹽反應。但在高溫下,利用反應平衡原理,可以用金屬鈉來制鉀、銣、銫

  與酸溶液反應

  鈉與水反應本質是和水中氫離子的反應,所以鈉與鹽酸反應,不是先和水反應,

  鈉與酸溶液的反應涉及到鈉的量,如果鈉少量,只能與酸反應,如鈉與鹽酸的反應:

  2Na+2HCl=2NaCl+H2↑

  如果鈉過量,則優先與酸反應,然後再與酸溶液中的水反應。

  注意:鈉和酸反應十分劇烈,極易產生爆炸,在試驗中應注意鈉的量和酸的濃度。

  與鹽反應

  ***1***與鹽的水溶液反應

  將鈉投入鹽的水溶液中,鈉先會和溶液中的水反應,生成的氫氧化鈉如果能與鹽反應則繼續反應。

  如將鈉投入硫酸銅溶液中:

  2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

  2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu***OH***2↓

  ***2***高溫下的置換反應反應

  這類反應多數為置換反應,常見於金屬冶煉工業中,如

  4Na+TiCl4==熔融==4NaCl+Ti***條件為高溫且需要氬氣做保護氣***

  Na+KCl=高溫=K***g***+NaCl

  ★鈉與熔融鹽反應不能證明金屬活動性的強弱

  與有機物反應

  鈉還能與某些有機物反應,如鈉與乙醇反應:

  2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2↑***生成物為氫氣和乙醇鈉***

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