鈉和鉀的物理性質(zhì)鈉和鉀的物理性質(zhì)列表如下:
鈉和鉀的銀白色的美麗光澤只當(dāng)新切開的表面上可以看到,通常見到的是一種淡黃色蠟狀固體,這是由于鈉、鉀非常容易氧化,它們的表面常帶有一層氧化物的緣故。鈉和鉀是金屬中最軟的,很容易切割開來。它們比水輕,所以在用來制取氫氣時(shí),能浮在水面上游動(dòng),并由于熔點(diǎn)低,反應(yīng)熱就能把它們?nèi)刍蓤A珠狀
鈉和鉀的化學(xué)性質(zhì) 從本質(zhì)上來說,一切有鈉和鉀參與的化學(xué)反應(yīng),都是它們放出1個(gè)電子,轉(zhuǎn)移給別種元素的原子或離子的過程:
鉀原子比鈉原子更容易放出電子,所以鉀的化學(xué)活動(dòng)性比鈉更強(qiáng),一般來說,反應(yīng)都是很劇烈的。
1.跟氧的反應(yīng) 在常溫下,納、伸跟氧氣迅速化合,生成氧化物:
即使在空氣里,這個(gè)反應(yīng)也迅速進(jìn)行,所以保存鈉、鉀時(shí)必須和空氣隔絕,常用的方法是:大量的的用密封鋼簡存儲(chǔ);小量的的則可浸在煤油里。
在加熱的條件下,納、鉀在空氣里即燃燒,在純氧里燃燒將更猛烈、燃燒時(shí)納呈現(xiàn)黃色火焰,鉀呈現(xiàn)紫色火焰;生成黃色粉末狀的過氧化鈉(Na2O3)和過氧化鈉(NAO2)和過氧化鉀(K2O2).
2.跟氧氣及其他非金屬的反應(yīng)鈉和鉀都能跟氯氣猛烈反應(yīng),在常溫下就能燃燒起來,生成氯化物:
鈉或鉀跟其他許多非金屬反應(yīng)也很猛烈,例如,跟硫反應(yīng)時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸。
3.跟水的反應(yīng)鈉在常溫就能跟水反應(yīng)置換出氫氣。用鑷子取一小塊鈉(除去鈉塊外面的煤油),把它投入水里,鈉塊立即熔化成銀白色小球,浮在水面上,迅速地向各個(gè)方向游動(dòng),發(fā)出嘶嘶響聲,鈉球逐漸變小,最后消失,這個(gè)現(xiàn)象,是由于因反應(yīng)熱而熔化成的鈉小球跟水接觸處發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,把鈉球向上推動(dòng),但各部位所產(chǎn)生的氫氣的量不等,推動(dòng)力不均衡所導(dǎo)致的,有時(shí)反應(yīng)過份劇烈,可能會(huì)把鈉小球和水液推出容器,所以最好用一只漏斗把反應(yīng)容器罩起來如果要檢驗(yàn)所產(chǎn)生的氫氣罩起來。
如果要檢驗(yàn)所產(chǎn)生的氫氣,可把一只試管套在漏斗管上收集,反應(yīng)結(jié)束后,在榕液里加入幾滴而酞指示劑,溶液就顯示紅色,可以證明溶液里已生成了堿。
反應(yīng)的實(shí)質(zhì),可用下面的離子方程式表示:
不難理解,由于鈉的活動(dòng)性比氫強(qiáng)(參見(S1.2)金屬活動(dòng)性順序),所以電子自鈉原子轉(zhuǎn)移給氫離子。
鉀跟水的反應(yīng)也是這樣,只是因?yàn)樗鹊母顒?dòng),所以反應(yīng)更猛烈,致使溫度升高,往往導(dǎo)致生成的每氣發(fā)火燃燒,
4.跟酸的反應(yīng)鈉、鉀跟酸溶液反應(yīng)的本質(zhì)和跟水反也的本質(zhì)相同,但反應(yīng)更猛烈得多,這是由由于酸溶液里的氫離子容易的緣故,例如,鈉跟鹽濃度比水里大,所以電子轉(zhuǎn)移得更容釀溶液反應(yīng)是:
由于上述的一些反應(yīng)里都包括電子的轉(zhuǎn)移過程,所以它們都是氧化一還原反應(yīng),在這些反應(yīng)里,鈉和鉀是還原劑,非金屬原子和氫離子是氧化劑。
鈉、鉀在自然界的存在從上述的鈉和仰的化學(xué)性質(zhì)來看,它們不可能以游離態(tài)存在于自然界里,只能以化合態(tài)存在,鈉的化合物在自然界里分布很廣,數(shù)量也很多,主要以氯化鈉的形式存在在海水、成水湖里和巖層中。人類大量地從那里把它制取出食鹽,此外,還有硫酸鈉、硝酸鈉等鈉的鹽類,鉀的化合物在自然界里存在的數(shù)量也不少,但大都是組成很復(fù)雜的巖石,如長石、云母等,簡單鉀鹽如氯化鉀等的礦床不多,鉀是植物體內(nèi)的一種重要元素,植物從土壤的養(yǎng)分里吸收得到,因此陸生植物和海藻燃燒后的灰分里都含有碳酸鉀。
鈉、鉀的制取和用途由于的、 鉀本身是強(qiáng)還原劑,一還原劑不可能把它們從化合物里還原出來,因此工業(yè)上用電解法制取。最初用氫氧化的或組鋼化鉀作原料,在熔融狀態(tài)下電解,反應(yīng)如下:
現(xiàn)在已改用氧化的或氧化鉀為原料進(jìn)行電解了,在陽極同時(shí)得到氯氣。
鈉和鉀的單質(zhì)現(xiàn)在也有多方面的用途,例如在有機(jī)物合成中作還原劑或催化劑;制造某些合金;制取某些化合物,如氰化的(NaCN)、過氧化鈉(Na202)等。