钠的化学性质
钠原子的独特结构使其最外层只有一个电子,这使得它具有强烈的还原性,表现为极强的化学活泼性。钠能够与大量无机物,包括绝大部分非金属单质(如卤素、硫、磷和氢等),以及大部分有机物发生反应。在氧化还原反应中,钠通常以+1价的离子形式存在,通过离子键和共价键与其他物质结合,表现出金属性。其离子的氧化性相对较弱。
尽管高中化学一般认为钠盐易溶于水,但实际情况中,像醋酸铀酰锌钠、铋酸钠、Na[Sb(OH)6]六羟基合锑(Ⅴ)酸钠和三钛酸钠(Na2Ti3O7)等并不溶于水。钠与氧气的反应在常温和点燃条件下的产物有所不同:在常温下,4Na+O2=2Na2O(生成氧化钠,外观呈现灰色),而在点燃时,生成淡黄色的过氧化钠(Na2O2)和超氧化钠(NaO2)。
钠在空气中燃烧时,会熔化成一个黄色的闪亮小球,产生淡黄色烟雾。过氧化钠比氧化钠稳定,可通过加热氧化钠来制备。钠与非金属的反应在常温下迅速进行,例如2Na+Cl2==2NaCl(生成大量白烟并放热)。
与水的反应中,钠浮在水面上,反应放热并熔化,产生嘶嘶声和碱性物质,反应方程为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。钠与水的剧烈反应可能导致氢气燃烧甚至爆炸,因此在钠失火时,不能用水或泡沫灭火器,需用干燥沙土扑救。
钠的还原性使其能从熔融的金属卤化物中置换出金属,但不能用于置换钠后金属元素的盐溶液中的金属,因为钠首先会与水反应。在高温下,通过反应平衡,钠可用于制备钾、铷和铯。与酸反应时,钠的量会影响反应过程,少量钠仅与酸反应,如2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,而过量的钠会先与酸反应,再与水反应。
钠与盐的反应分为水溶液反应和高温下的置换反应。在水溶液中,钠先与水反应,生成的氢氧化钠可能继续与盐反应。例如,钠与硫酸铜溶液反应会生成氢气和氢氧化铜沉淀。高温下,钠参与置换反应,如4Na+TiCl4==熔融==4NaCl+Ti。
最后,钠还能与乙醇等有机物反应生成氢气和相应的钠盐。注意,钠与某些碱性溶液不反应,且与有机物的反应需在特定条件下进行。
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。