分支機(jī)構(gòu)信息
鈉是一種金屬元素，在周期表中位于第3周期、第IA族，是堿金屬元素的代表，質(zhì)地柔軟，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，放出氫氣，化學(xué)性質(zhì)較活潑。鈉元素以鹽的形式廣泛的分布于陸地和海洋中，鈉也是人體肌肉組織和神經(jīng)組織中的重要成分之一。
發(fā)現(xiàn)簡史
伏特在19世紀(jì)初發(fā)明了電池后，各國化學(xué)家紛紛利用電池分解水成功。英國化學(xué)家戴維堅(jiān)持不懈地從事于利用電池分解各種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究。他希望利用電池將苛性鉀分解為氧氣和一種未知的“基”，因?yàn)楫?dāng)時(shí)化學(xué)家們認(rèn)為苛性堿是氧化物。他先用苛性鉀（氫氧化鉀）的飽和溶液實(shí)驗(yàn)，所得的結(jié)果卻和電解水一樣，只得到氫氣和氧氣。后來他改變實(shí)驗(yàn)方法，電解熔融的苛性鉀，在陰極上出現(xiàn)了具有金屬光澤的、類似水銀的小珠，一些小珠立即燃燒并發(fā)生爆炸，形成光亮的火焰，還有一些小珠不燃燒，只是表面變暗，覆蓋著一層白膜。他把這種小小的金屬顆粒投入水中，立即冒出火焰，在水面急速奔躍，發(fā)出刺刺的聲音。就這樣，戴維在1807年發(fā)現(xiàn)了金屬鉀，幾天之后，他又從電解碳酸鈉中獲得了金屬鈉。
戴維將鉀和鈉分別命名為Potassium和sodium ，因?yàn)殁浭菑臍溲趸洠≒otash），鈉是從碳酸鈉（Soda）中得到的，它們至今保留在英文中。鉀和鈉的化學(xué)符號(hào)K，Na分別來自它們的拉丁文名稱Kalium和Natrium。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
鈉為銀白色立方體結(jié)構(gòu)金屬，質(zhì)軟而輕可用小刀切割，密度比水小，為0.97g/cm3，熔點(diǎn)97.81℃，沸點(diǎn)：882.9℃。新切面有銀白色光澤，在空氣中氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榘祷疑?，具有抗腐蝕性。鈉是熱和電的良導(dǎo)體，具有較好的導(dǎo)磁性，鉀鈉合金（液態(tài)）是核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑。鈉單質(zhì)還具有良好的延展性，硬度也低，能夠溶于汞和液態(tài)氨，溶于液氨形成藍(lán)色溶液。在-20℃時(shí)變硬。
已發(fā)現(xiàn)的鈉的同位素共有22種，包括鈉18至鈉37，其中只有鈉23是穩(wěn)定的，其他同位素都帶有放射性。
化學(xué)性質(zhì)
鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，常溫和加熱時(shí)分別與氧氣化合，和水劇烈反應(yīng)，量大時(shí)發(fā)生爆炸。鈉還能在二氧化碳中燃燒，和低元醇反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，和電離能力很弱的液氨也能反應(yīng)。
4Na + O2= 2Na2O (常溫)
2Na+O2= Na2O2(加熱或點(diǎn)燃)
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Na+2CO2 = Na2CO3+CO
2Na+2ROH=2RONa+H2↑ (ROH表示低元醇)
2Na + 2NH3（L） = 2NaNH2 + H2↑（此反應(yīng)中“2NH3（L）”表示液氨）
鈉原子的最外層只有1個(gè)電子，很容易失去，所以有強(qiáng)還原性。因此，鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，能夠和大量無機(jī)物，絕大部分非金屬單質(zhì)反應(yīng)和大部分有機(jī)物反應(yīng)，在與其他物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，作還原劑，都是由0價(jià)升為+1價(jià)（由于ns1電子對(duì)），通常以離子鍵和共價(jià)鍵形式結(jié)合。金屬性強(qiáng)，其離子氧化性弱。鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為22.989770
高中化學(xué)認(rèn)為鈉鹽均溶于水，但實(shí)際上醋酸鈾酰鋅鈉、醋酸鈾酰鎂鈉、醋酸鈾酰鎳鈉[5] 、鉍酸鈉、銻酸鈉，鈦酸鈉皆不溶于水。
制備方法
戴維法
戴維是通過電解法首先制得的金屬鈉，隨后幾十年內(nèi)，工業(yè)上采用鐵粉和高溫氫氧化鈉反應(yīng)的方法制備金屬鈉，同時(shí)得到四氧化三鐵和氫氣。電解氫氧化鈉也得到金屬鈉，但是此方法使用較少。當(dāng)前工業(yè)上普遍采用氯化鈉-氯化鈣熔鹽電解法制金屬鈉。
當(dāng)斯法
在食鹽(即氯化鈉)融熔液中加入氯化鈣，油浴加熱并電解，溫度為500℃，電壓6V，通過電解在陰極生成金屬鈉，在陽極生成氯氣。然后經(jīng)過提純成型，用液體石蠟進(jìn)行包裝。
化學(xué)方程式：
卡斯納法
以氫氧化鈉為原料，放入鐵質(zhì)容器，熔化溫度320~330℃，以鎳為陽極，鐵為陰極，在電極之間設(shè)置鎳網(wǎng)隔膜，電解電壓4~4.5V，陰極析出金屬鈉，并放出氧氣。再將制得的金屬鈉精制，用液體石蠟包裝。
化學(xué)方程式：
?。ㄔ诖藢?shí)驗(yàn)中由于熔融狀態(tài)的鈉的密度約為：0.968g/cm?，而熔融狀態(tài)下的氫氧化鈉的密度約為：2.130 g/cm?，所以最終產(chǎn)生的熔融狀態(tài)的鈉單質(zhì)會(huì)浮在熔融的氫氧化鈉上，與空氣中的氧氣快速化合發(fā)生危險(xiǎn)，所以要在稀有氣體的保護(hù)下進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，否則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)?。?/span>
工業(yè)用途
測(cè)定有機(jī)物中的氯。還原和氫化有機(jī)化合物。檢驗(yàn)有機(jī)物中的氮、硫、氟。去除有機(jī)溶劑（苯、烴、醚）中的水分。除去烴中的氧、碘或氫碘酸等雜質(zhì)。制備鈉汞齊、醇化鈉、純氫氧化鈉、過氧化鈉、氨基鈉、合金、鈉燈、光電池,制取活潑金屬。
生理作用
鈉是人體中一種重要無機(jī)元素，一般情況下，成人體內(nèi)鈉含量大約為3200（女）～4170（男）mmol，約占體重的0.15%，體內(nèi)鈉主要在細(xì)胞外液，占總體鈉的44%～50%，骨骼中含量占40%～47%，細(xì)胞內(nèi)液含量較低，僅占9%～10%。
1、鈉是細(xì)胞外液中帶正電的主要離子，參與水的代謝，保證體內(nèi)水的平衡，調(diào)節(jié)體內(nèi)水分與滲透壓。
2、維持體內(nèi)酸和堿的平衡。
3、是胰液、膽汁、汗和淚水的組成成分。
4、鈉對(duì)ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)的生產(chǎn)和利用、肌肉運(yùn)動(dòng)、心血管功能、能量代謝都有關(guān)系，此外，糖代謝、氧的利用也需有鈉的參與。
5、維持血壓正常。
6、增強(qiáng)神經(jīng)肌肉興奮性。
人體鈉的主要來源為食物。鈉在小腸上部吸收，吸收率極高，幾乎可全部被吸收，故糞便中含鈉量很少。鈉在空腸的吸收大多是被動(dòng)性的，在回腸則大部分是主動(dòng)的吸收。鈉與鈣在腎小管內(nèi)的重吸收過程發(fā)生競(jìng)爭，故鈉攝入量高時(shí)，會(huì)相應(yīng)減少鈣的重吸收，而增加尿鈣排泄。因尿鈣丟失約為鈣潴留的50%，故高鈉膳食對(duì)鈣丟失有很大影響。
高溫、重體力勞動(dòng)、經(jīng)常出汗的人需要注意補(bǔ)充鈉（飲用淡鹽水等）。
鈉普遍存在于各種食物中，一般動(dòng)物性食物高于植物性食物，但人體鈉來源主要為食鹽、以及加工、制備食物過程中加入的鈉或含鈉的復(fù)合物（如谷氨酸、小蘇打等），以及醬油、鹽漬或腌制肉或煙熏食品、醬咸菜類、發(fā)酵豆制品、咸味休閑食品等。
人體內(nèi)鈉在一般情況下不易缺乏、但在某些情況下，如禁食、少食，膳食鈉限制過嚴(yán)而攝入非常低時(shí)，或在高溫、重體力勞動(dòng)、過量出汗、腸胃疾病、反復(fù)嘔吐、腹瀉使鈉過量排出而丟失時(shí)，或某些疾病，如艾迪生病引起腎不能有效保留鈉時(shí)，胃腸外營養(yǎng)缺鈉或低鈉時(shí)，利尿劑的使用而抑制腎小管重吸收鈉時(shí)均可引起鈉缺乏。鈉的缺乏在早期癥狀不明顯，倦怠、淡漠、無神、甚至起立時(shí)昏倒。失鈉達(dá)0.5g/kg體重以上時(shí)，可出現(xiàn)惡心、嘔吐、血壓下降、痛性吉爾痙攣，尿中無氯化物檢出。
正常情況下，鈉攝入過多并不蓄積，但某些特殊情況下，如誤將食鹽當(dāng)食糖加入嬰兒奶粉中喂養(yǎng)，則可引起中毒甚至死亡。急性中毒，可出現(xiàn)水腫、血壓上升、血漿膽固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮細(xì)胞受損等。鈉的適宜攝入量（AI）成人為2200mg/d。
儲(chǔ)存方法
浸放于液體石蠟、礦物油和苯系物中密封保存，大量通常儲(chǔ)存在鐵桶中充氬氣密封保存。金屬鈉不能保存在煤油中是因?yàn)榕c煤油中的有機(jī)酸等物質(zhì)反應(yīng)成有機(jī)酸鈉等物質(zhì)（呈黃色）附著在鈉表面 。當(dāng)保存在石蠟油中時(shí)，空氣中的氧氣也會(huì)進(jìn)入石蠟油，使金屬鈉的表面變灰，形成氧化物膜。
在純度要求不高的少量保存時(shí)可用煤油浸泡，如實(shí)驗(yàn)室保存。
貯于陰涼干燥處，遠(yuǎn)離火種、熱源。少量一般保存在液體石蠟中。
與氧化劑、酸類、鹵素分儲(chǔ)分運(yùn)。
滅火：石墨粉、碳酸鈉干粉、碳酸鈣干粉。禁用水、鹵代烴滅火。
發(fā)現(xiàn)簡史
伏特在19世紀(jì)初發(fā)明了電池后，各國化學(xué)家紛紛利用電池分解水成功。英國化學(xué)家戴維堅(jiān)持不懈地從事于利用電池分解各種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究。他希望利用電池將苛性鉀分解為氧氣和一種未知的“基”，因?yàn)楫?dāng)時(shí)化學(xué)家們認(rèn)為苛性堿是氧化物。他先用苛性鉀（氫氧化鉀）的飽和溶液實(shí)驗(yàn)，所得的結(jié)果卻和電解水一樣，只得到氫氣和氧氣。后來他改變實(shí)驗(yàn)方法，電解熔融的苛性鉀，在陰極上出現(xiàn)了具有金屬光澤的、類似水銀的小珠，一些小珠立即燃燒并發(fā)生爆炸，形成光亮的火焰，還有一些小珠不燃燒，只是表面變暗，覆蓋著一層白膜。他把這種小小的金屬顆粒投入水中，立即冒出火焰，在水面急速奔躍，發(fā)出刺刺的聲音。就這樣，戴維在1807年發(fā)現(xiàn)了金屬鉀，幾天之后，他又從電解碳酸鈉中獲得了金屬鈉。
戴維將鉀和鈉分別命名為Potassium和sodium ，因?yàn)殁浭菑臍溲趸洠≒otash），鈉是從碳酸鈉（Soda）中得到的，它們至今保留在英文中。鉀和鈉的化學(xué)符號(hào)K，Na分別來自它們的拉丁文名稱Kalium和Natrium。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
鈉為銀白色立方體結(jié)構(gòu)金屬，質(zhì)軟而輕可用小刀切割，密度比水小，為0.97g/cm3，熔點(diǎn)97.81℃，沸點(diǎn)：882.9℃。新切面有銀白色光澤，在空氣中氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榘祷疑?，具有抗腐蝕性。鈉是熱和電的良導(dǎo)體，具有較好的導(dǎo)磁性，鉀鈉合金（液態(tài)）是核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑。鈉單質(zhì)還具有良好的延展性，硬度也低，能夠溶于汞和液態(tài)氨，溶于液氨形成藍(lán)色溶液。在-20℃時(shí)變硬。
已發(fā)現(xiàn)的鈉的同位素共有22種，包括鈉18至鈉37，其中只有鈉23是穩(wěn)定的，其他同位素都帶有放射性。
化學(xué)性質(zhì)
鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，常溫和加熱時(shí)分別與氧氣化合，和水劇烈反應(yīng)，量大時(shí)發(fā)生爆炸。鈉還能在二氧化碳中燃燒，和低元醇反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，和電離能力很弱的液氨也能反應(yīng)。
4Na + O2= 2Na2O (常溫)
2Na+O2= Na2O2(加熱或點(diǎn)燃)
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Na+2CO2 = Na2CO3+CO
2Na+2ROH=2RONa+H2↑ (ROH表示低元醇)
2Na + 2NH3（L） = 2NaNH2 + H2↑（此反應(yīng)中“2NH3（L）”表示液氨）
鈉原子的最外層只有1個(gè)電子，很容易失去，所以有強(qiáng)還原性。因此，鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，能夠和大量無機(jī)物，絕大部分非金屬單質(zhì)反應(yīng)和大部分有機(jī)物反應(yīng)，在與其他物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，作還原劑，都是由0價(jià)升為+1價(jià)（由于ns1電子對(duì)），通常以離子鍵和共價(jià)鍵形式結(jié)合。金屬性強(qiáng)，其離子氧化性弱。鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為22.989770
高中化學(xué)認(rèn)為鈉鹽均溶于水，但實(shí)際上醋酸鈾酰鋅鈉、醋酸鈾酰鎂鈉、醋酸鈾酰鎳鈉[5] 、鉍酸鈉、銻酸鈉，鈦酸鈉皆不溶于水。
制備方法
戴維法
戴維是通過電解法首先制得的金屬鈉，隨后幾十年內(nèi)，工業(yè)上采用鐵粉和高溫氫氧化鈉反應(yīng)的方法制備金屬鈉，同時(shí)得到四氧化三鐵和氫氣。電解氫氧化鈉也得到金屬鈉，但是此方法使用較少。當(dāng)前工業(yè)上普遍采用氯化鈉-氯化鈣熔鹽電解法制金屬鈉。
當(dāng)斯法
在食鹽(即氯化鈉)融熔液中加入氯化鈣，油浴加熱并電解，溫度為500℃，電壓6V，通過電解在陰極生成金屬鈉，在陽極生成氯氣。然后經(jīng)過提純成型，用液體石蠟進(jìn)行包裝。
化學(xué)方程式：
卡斯納法
以氫氧化鈉為原料，放入鐵質(zhì)容器，熔化溫度320~330℃，以鎳為陽極，鐵為陰極，在電極之間設(shè)置鎳網(wǎng)隔膜，電解電壓4~4.5V，陰極析出金屬鈉，并放出氧氣。再將制得的金屬鈉精制，用液體石蠟包裝。
化學(xué)方程式：
?。ㄔ诖藢?shí)驗(yàn)中由于熔融狀態(tài)的鈉的密度約為：0.968g/cm?，而熔融狀態(tài)下的氫氧化鈉的密度約為：2.130 g/cm?，所以最終產(chǎn)生的熔融狀態(tài)的鈉單質(zhì)會(huì)浮在熔融的氫氧化鈉上，與空氣中的氧氣快速化合發(fā)生危險(xiǎn)，所以要在稀有氣體的保護(hù)下進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，否則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)?。?/span>
工業(yè)用途
測(cè)定有機(jī)物中的氯。還原和氫化有機(jī)化合物。檢驗(yàn)有機(jī)物中的氮、硫、氟。去除有機(jī)溶劑（苯、烴、醚）中的水分。除去烴中的氧、碘或氫碘酸等雜質(zhì)。制備鈉汞齊、醇化鈉、純氫氧化鈉、過氧化鈉、氨基鈉、合金、鈉燈、光電池,制取活潑金屬。
生理作用
鈉是人體中一種重要無機(jī)元素，一般情況下，成人體內(nèi)鈉含量大約為3200（女）～4170（男）mmol，約占體重的0.15%，體內(nèi)鈉主要在細(xì)胞外液，占總體鈉的44%～50%，骨骼中含量占40%～47%，細(xì)胞內(nèi)液含量較低，僅占9%～10%。
1、鈉是細(xì)胞外液中帶正電的主要離子，參與水的代謝，保證體內(nèi)水的平衡，調(diào)節(jié)體內(nèi)水分與滲透壓。
2、維持體內(nèi)酸和堿的平衡。
3、是胰液、膽汁、汗和淚水的組成成分。
4、鈉對(duì)ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)的生產(chǎn)和利用、肌肉運(yùn)動(dòng)、心血管功能、能量代謝都有關(guān)系，此外，糖代謝、氧的利用也需有鈉的參與。
5、維持血壓正常。
6、增強(qiáng)神經(jīng)肌肉興奮性。
人體鈉的主要來源為食物。鈉在小腸上部吸收，吸收率極高，幾乎可全部被吸收，故糞便中含鈉量很少。鈉在空腸的吸收大多是被動(dòng)性的，在回腸則大部分是主動(dòng)的吸收。鈉與鈣在腎小管內(nèi)的重吸收過程發(fā)生競(jìng)爭，故鈉攝入量高時(shí)，會(huì)相應(yīng)減少鈣的重吸收，而增加尿鈣排泄。因尿鈣丟失約為鈣潴留的50%，故高鈉膳食對(duì)鈣丟失有很大影響。
高溫、重體力勞動(dòng)、經(jīng)常出汗的人需要注意補(bǔ)充鈉（飲用淡鹽水等）。
鈉普遍存在于各種食物中，一般動(dòng)物性食物高于植物性食物，但人體鈉來源主要為食鹽、以及加工、制備食物過程中加入的鈉或含鈉的復(fù)合物（如谷氨酸、小蘇打等），以及醬油、鹽漬或腌制肉或煙熏食品、醬咸菜類、發(fā)酵豆制品、咸味休閑食品等。
人體內(nèi)鈉在一般情況下不易缺乏、但在某些情況下，如禁食、少食，膳食鈉限制過嚴(yán)而攝入非常低時(shí)，或在高溫、重體力勞動(dòng)、過量出汗、腸胃疾病、反復(fù)嘔吐、腹瀉使鈉過量排出而丟失時(shí)，或某些疾病，如艾迪生病引起腎不能有效保留鈉時(shí)，胃腸外營養(yǎng)缺鈉或低鈉時(shí)，利尿劑的使用而抑制腎小管重吸收鈉時(shí)均可引起鈉缺乏。鈉的缺乏在早期癥狀不明顯，倦怠、淡漠、無神、甚至起立時(shí)昏倒。失鈉達(dá)0.5g/kg體重以上時(shí)，可出現(xiàn)惡心、嘔吐、血壓下降、痛性吉爾痙攣，尿中無氯化物檢出。
正常情況下，鈉攝入過多并不蓄積，但某些特殊情況下，如誤將食鹽當(dāng)食糖加入嬰兒奶粉中喂養(yǎng)，則可引起中毒甚至死亡。急性中毒，可出現(xiàn)水腫、血壓上升、血漿膽固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮細(xì)胞受損等。鈉的適宜攝入量（AI）成人為2200mg/d。
儲(chǔ)存方法
浸放于液體石蠟、礦物油和苯系物中密封保存，大量通常儲(chǔ)存在鐵桶中充氬氣密封保存。金屬鈉不能保存在煤油中是因?yàn)榕c煤油中的有機(jī)酸等物質(zhì)反應(yīng)成有機(jī)酸鈉等物質(zhì)（呈黃色）附著在鈉表面 。當(dāng)保存在石蠟油中時(shí)，空氣中的氧氣也會(huì)進(jìn)入石蠟油，使金屬鈉的表面變灰，形成氧化物膜。
在純度要求不高的少量保存時(shí)可用煤油浸泡，如實(shí)驗(yàn)室保存。
貯于陰涼干燥處，遠(yuǎn)離火種、熱源。少量一般保存在液體石蠟中。
與氧化劑、酸類、鹵素分儲(chǔ)分運(yùn)。
滅火：石墨粉、碳酸鈉干粉、碳酸鈣干粉。禁用水、鹵代烴滅火。