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(鹰语:Sodium)是一种金属元素,符号是Na。钠是碱金属元素的代表,质地柔软,能与水反应生成氢氧化钠,放出氢气,化学性质较活泼。钠元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中,钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。


钠共有22种同位素,包括钠-18至钠-37,其中只有钠-23是稳定的,且能够产生钠场,其他同位素都带有放射性,不过在锑星它们都是稳定且没有放射性,又十分安全的。


物理性质 编辑

钠为银白色立方体结构金属,质软而轻,以至于可用小刀切割,密度比水小,为0.968 g/cm3,熔点97.72℃,沸点883℃。新切面有银白色光泽,在空气中氧化转变为暗灰色,具有抗腐蚀性,在锑星则无此现象。钠是热和电的良导体,具有较好的导磁性,钾钠合金是核反应堆导热剂,也是锑星工业的重要组成部分。钠还具有良好的延展性,硬度也低,能够溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液。在-20℃时变硬。

化学性质 编辑

由于钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去,所以有强还原性。因此,钠的化学性质非常活泼,能够和大量无机物,绝大部分非金属单质反应和大部分有机物反应,在与其他物质发生氧化还原反应时,作还原剂,都是由0价升为+1价(由于ns1电子对),通常以离子键和共价键形式结合。金属性强,其离子氧化性弱。

制备 编辑

主要依靠氯碱工业和字母守恒法制取,以下列出几种字母守恒法制取钠的方程式:

Ac+N=发功或锑场=Na+C

Ni+Ac=发功或锑场=Na+I+C

Np+Ar=发功或锑场=Na+Pr

Np+Pa=发功或锑场=Na+2P

其他价态的钠及其化合物[1] 编辑

钠在碲球上有+1,0两个价态,但是在锑星以及碱金属星系中钠具有更多的价态,具体如下:

二价钠-钠(II) 编辑

也称为高钠、次高钠,其氧化物为不成盐氧化物,常见的化合物有碳酸高钠(NaCO3),硫酸高钠(NaSO4),磷酸氢高钠(NaHPO4)等高钠盐,二价钠离子在水溶液中为无色。

事实上,在锑场的作用下,将钾钠合金和纯氟气反应,可以得到氟高钠酸钾(KNaF3

反应为:2Na·K+3F2—三角形,锑场→2KNaF3

可是氟高钠酸钾十分不稳定,很快就会与氧气反应,生成二氟化氧,氟化钾,以及最终产物——氧化高钠

也就是:KNaF3+O2→KF+NaO+OF2

氧化高钠由于其强氧化性已经超过了氮气,所以能和氨反应

8NaO+NH3→NaNO3+3NaOH+2Na2O

三价钠-钠(III) 编辑

与三价铯类似,可以由一价钠与超强氧化剂反应得到,又称为亚高钠,氧化物为碱性氧化物,但其对应碱氢氧化亚高钠(Na(OH)3)非常不稳定,三价钠离子在水溶液中为淡黄色。

五价钠-钠(V) 编辑

一般很难判定是否存在五价钠,一种说法认为五氧化二钠(Na2O5)是次极钠酸钠(NaNaO5)的同分异构体,五氧化二钠-α会在任意条件下快速转变为次极钠酸钠。

七价钠-钠(VII) 编辑

七价钠又名高钠,正高钠。它的氧化物为七氧化二钠,酸性氧化物,溶于水形成高钠酸(HNaO4/H3NaO5)。

九价钠-钠(IX) 编辑

九价钠又名次极钠,它的氧化物为九氧化二钠,酸性氧化物,不能直接溶于水(会与水反应),通过其他途径可以得到次极钠酸(HNaO5)。

十一价钠-钠(XI) 编辑

十一价钠,即极钠,即钠失去了全部的电子,它的氧化物也是酸性氧化物,溶于水形成极钠酸(H5NaO8),极钠酸有极强的氧化性,氧化性超过了纯氟气。

负七价钠-钠(vii) 编辑

锑星上都很罕见的钠价态,极不稳定,一般以负七价钠离子(Na7-)的盐出现,超强还原剂,极易被还原为正一价。

补充 编辑

对于一个价态非常高的原子,若其失去全部次外层电子,则称之为次极X;失去外圈三层电子,则称为亚极X,失去全部电子为极X。

外加 编辑

在碲球上,根据钠的鹰语,钠-23有时也被称为“”或“锼-23”,而在碲球其他地区则仍称“钠”。