化學元素鈉(Na)是周期表上的第11號元素,屬于堿金屬族。它是一種非常活潑的金屬,在自然界中以化合物的形式存在,因為單質鈉在空氣中會迅速與氧氣或水蒸氣反應。
以下是鈉的一些基本特性:
1. 原子結構:鈉原子的原子核內有11個質子和12個中子(最常見的同位素),電子排布為2, 8, 1,即最外層有一個電子。
2. 物理性質:
- 銀白色金屬,具有金屬光澤。
- 質地柔軟,可以用刀切割。
- 密度比水小,可以浮在水面上。
- 熔點較低,約為97.8°C。
3. 化學性質:
- 鈉是非常活潑的金屬,容易失去最外層的電子形成Na+離子。
- 它與水反應劇烈,生成氫氣和氫氧化鈉(NaOH)。
- 鈉可以與氧氣反應生成氧化鈉(Na2O)或過氧化鈉(Na2O2)。
4. 用途:
- 制造鈉燈,用于街道照明。
- 作為化學反應的還原劑。
- 生產氯氣和氫氧化鈉等化學品。
- 在有機合成中作為催化劑。
- 生物學上,鈉離子在維持細胞內外液體平衡和神經沖動傳遞中起重要作用。
5. 存在形式:
- 在自然界中,鈉主要以化合物的形式存在,如食鹽(氯化鈉NaCl)和各種礦物。
- 海水中含有大量的鈉離子。
由于鈉的化學活性很高,它在實驗室和工業中的應用通常需要特別的處理和儲存措施,以防止與空氣或水接觸而發生危險反應。