【知识点睛】
钠呈银白色,有美丽的光泽,密度0.97克/厘米3,比水轻,熔点97.81±0.03℃,沸点882.9℃,轻软而有延展性,常温时有蜡状,低温时可变脆。化学性质很活泼,能与非金属直接化合,在空气中氧化迅速,所以钠一般被保存在煤油中。钠燃烧时有黄色的火焰产生,并有过氧化钠(Na↓2O↓2)生成,跟水能起剧烈反应,生成氢气和苛性钠。钠在氧气中燃烧的化学式为:
2Na+O↓2=Na↓2O↓2
钠和水反应的方程式为:
2Na+2H↓2O=2NaOH+H↓2↑
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在自然界中,钠以化合态存在,分布广。地壳中的含量为2.64%左右,由电解熔融的氢氧化钠或氯化钠制得。
钠可用来制取过氧化钠、四乙基铅等化合物,钠和钾的合金(含50%~80%K)在室温下呈液态,可用作反应堆的导热剂。
钠是在自然界中分布最广的十个元素之一,但由于它不易从化合物中还原成单质状态,所以迟迟未被发现。
英国化学家戴维在发现钾后不久,从电解碳酸钠中获得了金属钠。由于单质钠的比重很小,所以当时没有人相信它是金属,因为它的比重比水还小。当时它不仅没有被承认是金属,更没有被承认是元素。直到1811年,才由盖吕萨克和泰纳尔证实了钠是一种元素。
擒获“死亡元素”
许多化学家试图从氢氟酸中剔出单质氟来,但都因在实验中吸入过量氟化氢气体而死,于是被迫放弃了实验。难道真的不能征服它吗?
氟在被发现前被认为是一种“死亡元素”,是碰不得的。
1872年,莫瓦桑应弗雷米教授的邀请,来到了实验室和他共同研究化学。
那时,教授正在研究氟化物,莫瓦桑当上他的学生后,就接过了这一化学界的难题。
“为了感谢恩师的知遇之恩,一定要捕捉死亡元素。”莫瓦桑对自己说。
于是,莫瓦桑开始查阅各种学术著作、科学文献,把与氟有关的著作通通读了一遍。经过大量的研究试验,莫瓦桑得出一个结论:实验失败的原因可能是进行实验时的温度太高。
莫瓦桑认为,反应应该在室温或冷却的条件下进行。因此,电解成了唯一可行的方法。
于是,他设计了一整套抑制氟剧烈反应的办法。他在铂制的曲颈瓶中,制得氟化氢的无水试剂,再在其中加入氟化钾增强它的导电性能。然后,他以铂铱的合金为电极,用氯仿作冷却剂,并设计了一个实验流程,让无水氟化氢、氯仿以及萤石塞子作主要部分,把实验放在零下23摄氏度的状况下电解,终于在1886年制得了单质氟,擒获了“死亡元素”。