Na
Na
| Khối lượng mol: | 22.98977 g/mol |
| Phân tử khối: | 22.99 |
| Số CAS: | 7440-23-5 |
| Trạng thái: | Rắn |
| Màu sắc: | Màu trắng bạc, bề mặt cắt có ánh kim sáng nhưng nhanh chóng bị xỉn trong không khí. |
| Tính tan: | Phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch kiềm tan tốt. |
| Độ tan: | Phản ứng hóa học mãnh liệt với nước, không hòa tan vật lý thông thường. |
| Độ pH: | pH ~ 13 - 14 (khi cho vào nước tạo dung dịch NaOH kiềm mạnh). |
| Oxi hóa - Khử: | Tính khử rất mạnh (Na -> Na⁺ + 1e). Số oxi hóa đặc trưng là +1. |
| Nhiệt độ sôi: | 883 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | 97.72 °C |
| Tỷ trọng: | 0.97 g/cm³ ở 20°C (nhẹ hơn nước) |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 22.98977 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Sản xuất hóa chất: Dùng để điều chế natri peroxit (Na₂O₂), natri amit (NaNH₂) và các hợp chất hữu cơ chứa natri.
- Công nghiệp luyện kim: Làm chất khử mạnh để điều chế các kim loại hiếm như titan (Ti), zirconi (Zr) từ halogenua của chúng.
- Lĩnh vực năng lượng: Natri lỏng được sử dụng làm chất chuyển nhiệt trong một số loại lò phản ứng hạt nhân nhờ khả năng dẫn nhiệt cực tốt.
- Đèn chiếu sáng: Sử dụng trong đèn hơi natri để phát ra ánh sáng màu vàng đặc trưng có khả năng xuyên sương mù tốt.
Phương pháp điều chế
Phương pháp duy nhất trong công nghiệp là điện phân nóng chảy muối natri clorua (NaCl) trong bình điện phân Down với sự có mặt của CaCl₂ để hạ nhiệt độ nóng chảy.
Phương trình: 2NaCl (nóng chảy) -> 2Na (catot) + Cl₂ (anot).
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Phản ứng với phi kim (O₂, Cl₂...):
2Na + O₂ (khô) -> Na₂O₂ (Natri peroxit)
2Na + Cl₂ -> 2NaCl - Phản ứng với nước:
2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂ - Phản ứng với axit (rất mãnh liệt):
2Na + 2HCl -> 2NaCl + H₂ - Phản ứng với ancol (C₂H₅OH):
2Na + 2C₂H₅OH -> 2C₂H₅ONa + H₂
Không phản ứng:
Dầu hỏa, xăng, các hydrocacbon mạch thẳng (đây là lý do natri được bảo quản bằng cách ngâm trong dầu hỏa).
Chuỗi chuyển hóa
Na -> Na₂O -> NaOH -> Na₂CO₃ -> NaCl
Hiện tượng thực tế
Khi thả một mẩu natri nhỏ vào nước, mẩu natri nóng chảy thành giọt tròn chạy nhanh trên mặt nước, có tiếng rít nhỏ, sủi bọt khí mạnh và có thể bùng cháy với ngọn lửa màu vàng đặc trưng.
Bài tập vận dụng
- Đề bài: Cho 4.6 gam Natri tác dụng hoàn toàn với nước dư thu được V lít khí hydro ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc, 25°C, 1 bar). Tính V và khối lượng NaOH tạo thành?
- Lời giải vắn tắt:
Phương trình phản ứng: 2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂.
Số mol Na: n = 4.6 / 23 = 0.2 mol.
Theo phương trình: n_H₂ = n_Na / 2 = 0.1 mol => V_H₂ = 0.1 * 24.79 = 2.479 lít.
Theo phương trình: n_NaOH = n_Na = 0.2 mol => m_NaOH = 0.2 * 40 = 8.0 gam.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Phản ứng cực kỳ mãnh liệt với nước sinh ra khí hydro (H₂) dễ cháy nổ và tỏa nhiều nhiệt. Thuộc nhóm chất dễ tự cháy khi tiếp xúc với hơi ẩm.
Độc tính: Gây bỏng hóa chất cực nặng khi tiếp xúc với da do phản ứng với độ ẩm trên da tạo NaOH ăn mòn. Sơ cứu: Dùng khăn khô lau nhanh lượng natri dư, rửa ngay bằng nhiều nước sạch, sau đó rửa bằng dung dịch axit axetic loãng 1% hoặc giấm ăn, rồi đưa đến cơ sở y tế.