钠
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| 总体特性 | |||||||||||||||||||
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| 名称, 符号, 序号 | 钠、Na、11 | ||||||||||||||||||
| 系列 | 碱金属 | ||||||||||||||||||
| 族, 周期, 元素分区 | 1族, 3, s | ||||||||||||||||||
| 密度、硬度 | 968 kg/m3、0.5 | ||||||||||||||||||
| 颜色和外表 | 银白色 |
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| 地壳含量 | 2.6 % | ||||||||||||||||||
| 原子属性 | |||||||||||||||||||
| 原子量 | 22.98976928(2)原子量单位 | ||||||||||||||||||
| 原子半径 (计算值) | 180(190) pm | ||||||||||||||||||
| 共价半径 | 154 pm | ||||||||||||||||||
| 范德华半径 | 227 pm | ||||||||||||||||||
| 价电子排布 | [氖]3s1 | ||||||||||||||||||
| 电子在每能级的排布 | 2,8,1 | ||||||||||||||||||
| 氧化价(氧化物) | 1(強碱性) | ||||||||||||||||||
| 晶体结构 | 体心立方格 | ||||||||||||||||||
| 物理属性 | |||||||||||||||||||
| 物质状态 | 固态(顺磁性) | ||||||||||||||||||
| 熔点 | 370.87 K(97.72 °C) | ||||||||||||||||||
| 沸点 | 1156 K(883 °C) | ||||||||||||||||||
| 摩尔体积 | 23.78×10-6m3/mol | ||||||||||||||||||
| 汽化热 | 96.96 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 熔化热 | 2.598 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 蒸气压 | 14.3×10-6 帕(1234K) | ||||||||||||||||||
| 声速 | 3200 m/s(293.15K) | ||||||||||||||||||
| 其他性质 | |||||||||||||||||||
| 电负性 | 0.93(鲍林标度) | ||||||||||||||||||
| 电子亲合能 | 52.7kJ·mol-1 | ||||||||||||||||||
| 比热 | 1230 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||
| 电导率 | 21×106/(米欧姆) | ||||||||||||||||||
| 热导率 | 141 W/(m·K) | ||||||||||||||||||
| 第一电离能 | 495.8 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第二电离能 | 4562 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第三电离能 | 6910.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第四电离能 | 9543 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第五电离能 | 13354 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第六电离能 | 16613 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第七电离能 | 20117 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第八电离能 | 25496 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第九电离能 | 28932 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 第十电离能 | 141362 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 最稳定的同位素 | |||||||||||||||||||
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| 核磁公振特性 | |||||||||||||||||||
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| 在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压 |
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目录 |
[编辑] 性状
钠是一种质地软、轻、蜡状而极有伸展性的银白色的1A族的碱金属元素。
钠的化学性质很活泼。在空气中很容易氧化生成氧化钠,燃烧发出黄色火焰生成过氧化钠。和水起爆炸反应,生成氢氧化钠,与醇反应生成醇钠。因此通常保存在煤油中。钠可以和大部分元素反应,但是很难和硼、碳、铁和镍反应。钠在高温下可以和硅酸盐反应,侵蚀玻璃和瓷器。
[编辑] 发现
1807年,英国化学家戴维首先用电解熔融的氢氧化钠的方法制得钠并命名。
[编辑] 名称由来
從個只有在19世纪用的英文字Natrium。来源natron,原指种天然碱。此字从西班牙文传法文,然后英文。最开始是在阿拉伯文写为natrūn。希腊文是使用个阿拉伯文变体nitrūn,所以变成nítron(此字是氮的来源)。然后在从希腊文的nítron传到西班牙文。
[编辑] 分布
钠在自然界中以化合物的形式存在。分布很广泛。钠大量的存在于钠长石(NaAlSi3O8)、食盐(氯化钠)、智利硝石(硝酸钠)、纯碱(碳酸钠)等矿物中。此外,在海水中以钠离子的形式存在,在海水中含量约为2.7%。钠也是人体肌肉和神经组织中的主要成分之一。
[编辑] 制备
钠的制备方法主要有当斯法(Downs)和卡斯纳法(Castner)。
[编辑] 当斯法
在食盐中加入氯化钙,电解浴加热,温度为500℃,电压6V,通过电解在阴极生成金属钠,在阳极生成氯气。然后经过提纯成型,用液体石蜡进行包装。
2NaCl → 2Na + Cl2
[编辑] 卡斯纳法
以氢氧化钠为原料,放入铁质容器,熔化温度320~330℃,以镍为阳极,铁为阴极,在电极之间设置镍网隔膜,电解电压4~4.5V,阴极析出金属钠,并放出氢气。再将制得的金属钠精制,用液体石蜡包装。
化学方程式:
4NaOH → 4Na + H2 + O2
[编辑] 同位素
已发现的钠的同位素共有15种,包括钠19至钠33,其中只有钠23是稳定的,其他同位素都带有放射性。
[编辑] 用途
钠在很多种重要的工业化工产品的生产中得到广泛应用。钠-钾合金可以用作核反应堆的冷却材料,有机合成的还原剂。可用于制造氰化钠、维生素、香料、染料、钠汞齐、四乙基铅、金属钛等,还可用于石油精制等方面。
钠可用在钠蒸气灯中,尤其在内燃机用的致冷阀中作为一种传热剂。
[编辑] 对人体的影响
鈉離子(下文中簡稱鈉)是细胞外液中带正电的離子中含量最豐富的,在身体内有助維持滲透壓,也協助神经、心臟、肌肉及各種生理功能的正常運作。鈉與水在體內的代谢與平衡有相當密切的關係,對血壓更有相當的影響。鈉是各種體液內常見的離子成分,體內的鈉主要經由腎臟製造的尿液排除,但汗水大量流失時,也可排出相當量的鈉。體內對鈉的調節與對水的調節息息相關,在下視丘可分泌抗利尿激素,作用於腎臟以減少水的排除,進而調控體內水與鈉的比例。
缺乏钠引起的低血鈉症会引致倦怠無力、昏睡或其他意識狀態改變、噁心嘔吐、抽筋及周邊神經症狀等症状;高血鈉症则会引致水肿、血压高及意識狀態改變。身体健康者会透过腎臟将多餘的钠排出体外。
婴儿和儿童的每日的钠需要量估计为58毫克。健康的成年人每日食用的钠量比幼儿稍高便可维持钠的平衡。
[编辑] 参见
[编辑] 外部连接
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钠 |
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钾 |
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