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金属钠是一种银白色的活泼金属,具有独特的物理性质。它质地非常柔软,甚至可以用普通的刀子切割。金属钠的密度为0.97克每立方厘米,比水的密度小,因此能够浮在水面上。它的熔点相对较低,只有97.8摄氏度,在常温下就是固体状态。作为金属,钠具有良好的导电性和导热性。
金属钠的化学性质极其活泼,这是因为它的最外层只有一个电子,很容易失去形成钠离子。钠与氧气能够发生反应,但反应条件不同,产物也不同。在常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,化学方程式为4Na加O2生成2Na2O,产物是白色的。而在加热条件下,钠与氧气反应生成过氧化钠,化学方程式为2Na加O2生成Na2O2,产物呈淡黄色。
金属钠与水发生剧烈反应,化学方程式为2Na加2H2O生成2NaOH加H2。这个反应有很多明显的现象:首先,由于钠的密度比水小,所以钠会浮在水面上;反应放出的热量使钠熔化成银白色的小球;小球在水面上四处游动,并发出嘶嘶声;同时产生氢气气泡;反应生成的氢氧化钠使溶液呈碱性。整个反应过程放出大量热量,反应非常剧烈。
由于金属钠化学性质极其活泼,必须妥善保存。通常将钠保存在煤油或石蜡油中,因为煤油的密度比钠小,能够完全覆盖钠块,隔绝空气和水分,防止钠发生氧化反应。金属钠有很多重要用途:可以用来制备各种钠化合物,作为强还原剂用于金属冶炼,制造发出黄光的钠灯用于路灯照明,在核反应堆中作为冷却剂,还可以作为有机合成的催化剂。
处理金属钠时必须严格遵守安全注意事项。首先,钠绝对不能与水接触,因为会发生剧烈反应产生氢气和大量热量。操作时必须避免与皮肤直接接触,要戴防护手套,并在通风良好的环境中进行。特别重要的是,如果钠不慎着火,绝对不能用水扑灭,因为水会使反应更加剧烈。正确的做法是用干沙覆盖,通过隔绝空气来灭火。这些安全措施对于安全使用金属钠至关重要。