钠和钾的物理性质钠和钾的物理性质列表如下:
钠和钾的银白色的美丽光泽只当新切开的表面上可以看到,通常见到的是一种淡黄色蜡状固体,这是由于钠、钾非常容易氧化,它们的表面常带有一层氧化物的缘故。钠和钾是金属中最软的,很容易切割开来。它们比水轻,所以在用来制取氢气时,能浮在水面上游动,并由于熔点低,反应热就能把它们熔化成圆珠状
钠和钾的化学性质 从本质上来说,一切有钠和钾参与的化学反应,都是它们放出1个电子,转移给别种元素的原子或离子的过程:
钾原子比钠原子更容易放出电子,所以钾的化学活动性比钠更强,一般来说,反应都是很剧烈的。
1.跟氧的反应 在常温下,纳、伸跟氧气迅速化合,生成氧化物:
即使在空气里,这个反应也迅速进行,所以保存钠、钾时必须和空气隔绝,常用的方法是:大量的的用密封钢简存储;小量的的则可浸在煤油里。
在加热的条件下,纳、钾在空气里即燃烧,在纯氧里燃烧将更猛烈、燃烧时纳呈现黄色火焰,钾呈现紫色火焰;生成黄色粉末状的过氧化钠(Na2O3)和过氧化钠(NAO2)和过氧化钾(K2O2).
2.跟氧气及其他非金属的反应钠和钾都能跟氯气猛烈反应,在常温下就能燃烧起来,生成氯化物:
钠或钾跟其他许多非金属反应也很猛烈,例如,跟硫反应时就会发生爆炸。
3.跟水的反应钠在常温就能跟水反应置换出氢气。用镊子取一小块钠(除去钠块外面的煤油),把它投入水里,钠块立即熔化成银白色小球,浮在水面上,迅速地向各个方向游动,发出嘶嘶响声,钠球逐渐变小,最后消失,这个现象,是由于因反应热而熔化成的钠小球跟水接触处发生反应而产生氢气,把钠球向上推动,但各部位所产生的氢气的量不等,推动力不均衡所导致的,有时反应过份剧烈,可能会把钠小球和水液推出容器,所以最好用一只漏斗把反应容器罩起来如果要检验所产生的氢气罩起来。
如果要检验所产生的氢气,可把一只试管套在漏斗管上收集,反应结束后,在榕液里加入几滴而酞指示剂,溶液就显示红色,可以证明溶液里已生成了碱。
反应的实质,可用下面的离子方程式表示:
不难理解,由于钠的活动性比氢强(参见(S1.2)金属活动性顺序),所以电子自钠原子转移给氢离子。
钾跟水的反应也是这样,只是因为它比的更活动,所以反应更猛烈,致使温度升高,往往导致生成的每气发火燃烧,
4.跟酸的反应钠、钾跟酸溶液反应的本质和跟水反也的本质相同,但反应更猛烈得多,这是由由于酸溶液里的氢离子容易的缘故,例如,钠跟盐浓度比水里大,所以电子转移得更容酿溶液反应是:
由于上述的一些反应里都包括电子的转移过程,所以它们都是氧化一还原反应,在这些反应里,钠和钾是还原剂,非金属原子和氢离子是氧化剂。
钠、钾在自然界的存在从上述的钠和仰的化学性质来看,它们不可能以游离态存在于自然界里,只能以化合态存在,钠的化合物在自然界里分布很广,数量也很多,主要以氯化钠的形式存在在海水、成水湖里和岩层中。人类大量地从那里把它制取出食盐,此外,还有硫酸钠、硝酸钠等钠的盐类,钾的化合物在自然界里存在的数量也不少,但大都是组成很复杂的岩石,如长石、云母等,简单钾盐如氯化钾等的矿床不多,钾是植物体内的一种重要元素,植物从土壤的养分里吸收得到,因此陆生植物和海藻燃烧后的灰分里都含有碳酸钾。
钠、钾的制取和用途由于的、 钾本身是强还原剂,一还原剂不可能把它们从化合物里还原出来,因此工业上用电解法制取。最初用氢氧化的或组钢化钾作原料,在熔融状态下电解,反应如下:
现在已改用氧化的或氧化钾为原料进行电解了,在阳极同时得到氯气。
钠和钾的单质现在也有多方面的用途,例如在有机物合成中作还原剂或催化剂;制造某些合金;制取某些化合物,如氰化的(NaCN)、过氧化钠(Na202)等。