钠与水反应的原理(食盐中的重要成分钠,您有过了解吗?)

100人浏览   2024-09-13 10:01:03

俗话说“盐乃百味之首”,一道香喷喷的菜肴离不开食盐点缀。而食盐中的主要成分就是氯化钠(NaCl),而钠(Na)却是氯化钠的重要成分,今天,我们就来了解一下中学化学中重要的碱金属——钠。



第一:谁首先发现了钠(Na)

自从电池被创造出来后,人们就开始利用电了。早在1807年,英国化学家戴维通过电解熔融状态下碳酸钠时,他发现在电池的阳极处有气体生成,在电池的阴极处有眼白色的颗粒物质附着,随着它对阴极处附着的物质进一步研究,终于将这个金属单质被确认了下来,并命名为钠。



第二:钠有哪些物理化学性质呢?

一:物理性质:金属单质钠的颜色为银白色,质地柔软,有良好的导电性和导热性,密度比水小,但比煤油的密度小,熔点低,易潮解。

扩展:由于钠的密度比煤油小,因此,在实验室中,通常将钠存放在煤油里,以此来隔绝空气,避免钠在自然条件下损失掉。



二:化学性质

钠的化学性质用一句话来概括的话,就是非常活泼。钠原子的最外层只有一个电子,这个电子极易被失去而变成钠离子。在高中的时候,有一个同学偷了一块金属钠,然后将金属钠投入水中,结果瞬间溅起来的水滴直接将该同学的脸部烫伤。那么金属钠与水是怎么反应的呢?



金属钠遇到水后,迅速变成一个光亮的小球并浮在水面上,同时并随着嘶嘶的刺耳声,水中有气泡产生,金属钠与水反应后有气体生成,该气体点燃时发出蓝色的火焰,并伴随着爆炸般的声音,说明了该气体为氢气。

待金属钠与水反应完成后,往水中滴入几滴酚酞试液,这时的溶液会立马变红。这就说明了金属钠与水反应时产生了碱性物质。它们的化学反应式为:

2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。这是一个典型的氧化还原反应,钠从水中把氢给置换了出来,自身却被氢氧化成了钠离子,因此,金属钠的还原性强于氢的还原性。金属钠除了跟水能反应外,它还能跟哪些物质反应呢?



氧化钠,过氧化钠与超氧化钠

氧化钠是钠与氧气接触后生成的白色物质,4Na+O2==2Na2O。根据这个反应就不难看出,我们平常看到的钠,一般都比较暗。

当钠在空气中点燃时,则生成氧化性较强的过氧化钠,Na+O2==Na2O2(条件点燃),过氧化钠为淡黄色,因此该反应中能看到黄色火焰。

当钠与氧气在液氨中作用后就可以生成超氧化钠,Na+O2==NaO2(液氨)。特此说明,超氧化钠不是氧化物,而是离子化合物。在超氧化钠中,存在着超氧根(O2),其氧的化合价一般被认定为-1/2价。钠不仅与氧反应特别外,钠跟某些盐反应也比较特别。



例如钠跟硫酸铜(CuSO4)溶液的反应。

由于硫酸铜溶液中有水,所以钠首先跟硫酸铜中的水反应,生成的氢氧化钠再跟硫酸铜反应,其化学方程式为:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4。钠跟盐的反应,在高中化学中尤其要注意的。



三:钠的作用

我们知道,钠是人体汗液的主要组成成分,因此人在出汗后,除了要补充水分外,还要补充钠元素。毕竟钠在人体中,能够维持人体酸碱度平衡,能够维持细胞的渗透压。当细胞失去过多的钠后,细胞的内液会不但的往细胞的外液中流动,导致细胞死亡。

除此以外,钠还可以把稀有金属从它们的卤化物中置换出来,高压钠灯的透雾能力极强,钠和钾的合金是原子反应堆中的良好导热剂。

那么问题来了,钠钾合金中,钠与钾的质量分数各占多少呢?