钠钾元素的化学性质
化学先生 / 2019-05-15
钠和钾这两种元素，大家都比较熟悉。提起钠，人们马上会想到食盐一一氯化钠。在人类的生存和发展中，钠和钾都起着举足轻重的作用。
人类和钠、钾打交道已经有几千年的历史。人们很久以前就知道食盐司以吃。食盐曾经作为货币流通，是人类最早进行贸易的商品之一。“圣经”上记载过人们为争夺食盐而发生的战争。
不过，人们把钠和钾作为元素看待，还是1807年以后的事。在此之前人们一直把氢氧化钠和氢氧化钾看做不可能再分的元素。1807年，英国青年化学家酸维将电流通过熔融的氢氧化钾，想检验电流对氢氧化钾的效应，却意外地分离出一种新的带金属光泽的物质，取名叫钾。戴维的发现震动了当时的科学界。1907年，人们还为此召开一百周年纪念会。
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金属钾、钠的问世曾引起轰动，因为在当时人们的印象中，金属的比重应该比水大，入水能沉，并且很硬，只有在烈火中才能熔化。而钠和钾却像蜡样软，可以用小刀轻轻切开，还可以浮在水面上，并且一秒钟也不安静，到处窜来窜去，发出咝咝的声音并扬起白烟，变得越来越小，最后完全消失。即使在
冰面上，钠也能自行燃烧。后来的研究表明，金属钠在-80℃时就可与水反应可见钠、钾的还原能力远远超过了氢。在煤油里，它们会平静地待在里面，但如果把它们暴露在空气中，马上会失去英国化学家戴维银白色的光泽而披上一层薄膜。钠和钾还能同卤族元素氯、氯、溴、碘以及硫、磷、氮等元素直接反应，也可以与氯化氢、氨等化合物发生反应。
烈性金属钠在现代工业上有着十分广泛的应用。汽车必需的汽油防震剂四乙基铅和四甲基铅的生产要用钠做基本原料。生产航天事业需要的耐高温耐腐蚀材料，往往也离不开金属钠。
金属钠和钾还是很好的冷却剂，在核工业上广泛应用。钠、钾及其合金作为核反应堆的传热介质，熔点低，传热本领大。钠、钾、绝制成的合金，在-78℃才凝固，是目前熔点最低的合金。液态钠传热的能力比水高四五倍。成批生产的钠砖用于快热中子反应堆和超热中子反应堆，不仅使反应堆体积小，而且造价低廉。液态金属钠可以作熔剂，制备与其他溶剂发生反应的活性金属粉。金属钙可以在液态钠中重结晶制取纯净的钙。
金属钠还是石油除硫的好材料。用钠处理后的石油，颜色好，贮存稳定，还能改善催化裂解的质量，使裂解率达到99％。
金属钠和金属汞形成汞齐，具有温和的还原性，常在有机合成上应用。钠汞齐作弧光灯的电极，要比单独使用汞所需要的电压小，因此用来作钠光灯。钠灯发出的光线在人眼的最大灵敏度范围之内，从而，云雾天时，汽车在橙黄色钠灯的路灯下行使也会平安无事
金属钾由于价格品贵而限制了它的应用。钠、钾的氧化物有着特别重要的理论意义。钠、钾可以生成普通氧化物、过氧化物和超氧化物，钾和臭氧反应生成臭氧化钾。而过氧化物遇到二氧化碳会自动放出氧气，因此，作为急救用的氧气源，既便宜，又容易贮存。潜水员、矿工、太空飞行员戴上过氧化钾面具可以保证氧的供应。
在目前已知的一百多种元素中，人体中竟含有60多种。人体中元素的百分含量各不相同，有的含量较高(如碳、氢、氧等)，有的含量却很低(如碘、氟、硅等)。在人体中，含量高的元素称为宏量元素;其他元素(共占0.05％)称为微量元素。
钠元素是一种宏量元素，大约占人体总质量的0.15％，虽然钠的含量看起来很少，但在人体中却发挥着十分重要的作用。
钠在人体中有什么作用呢?
正常人体内流动的血液，有一个比较恒定的酸碱度，即pH值在7.357.45之间，当血液的pH值小于7.35或大于7.45时，就发生酸中毒或碱中毒，人就会感到疲乏、软弱、呼吸增深，严重时导致死亡。维持pH酸碱度主要靠血液中的缓冲剂 NAHCO-H12CO3，而钠离子(Na)是这一缓冲剂的主要角色。
钠离子还是构成人体体液的重要成分。人的心脏跳动离不开体液，所以成人每天需摄入一定量的钠离子，同时经汗液、尿液中每天又排出部分钠离子，以维持体内钠离子的含量基本不变。这就是人出汗或动手术后需补充一定量食盐水的原因。
体液中Na＇过多，易于使血压升高，也易使心脏的负担加重。因此，凡心脏病、高血压患者，忌食过多的食盐(NaC)。若体液内Na＇过少，则血液UHUANUE YUANSUDA TANMI中钾的含量就会升高(血钾高)，升高到一定程度后，也会影响心脏的动体内钠元素对肾也有影响。凡肾炎患者，其体内Na不易排出、如果过多地摄人Na＂(食盐)，患者病情就可能加重，因此，肾炎患者应适当地少摄人食盐。
钾、钠的氢氧化物称为苛性碱。苛性碱可以与某些金属或非金属，基至玻璃发生反应，所以盛装荷性碱试剂要用塑料瓶。氢氧化钠很喜欢水，一块于燥的氢氧化钠放在空气中，它的表面很快就会“出汗”、最后变成幅状物氢氧化钠的这种性质，使它可以用来作干燥剂。特别应当注意的是千万不要让碱液入眼中，否则就会把眼睛设伤。如果不小心把碱液弄到皮肤上，要迅速用水冲洗，并用稀小苏打或肥皂水洗涤。苛性碱的许多优点使它成为实验室使用的重要试剂。在工业上大量用在制造肥皂、造纸、治金、人造纤维石油等方面。
还有一个重要的钠的化合物是“纯碱”一一碳酸钠，俗称“苏打”。最初，人们是从一些海生植物的灰中提取苏打，然而，产量非常有限。现在，人们用食盐、硫酸与石灰石做原料制造纯碱。纯碱是白色晶体，常用于洗涤。玻璃、肥皂、造纸、石油等工业都要消耗成干上万吨纯碱。
至于“小苏打”，则是碳氢钠的俗称。医治胃病的小苏打片、“苏打饼干”，便是用它做的。小苏打是细小的白色品体微有咸味，常用作发酵剂，因为它受热或受酸作用，很易放出二氧化碳气体，在面团中形成蜂窝状。
钠、钾元素对人的生长和正纯碱常发育非常重要。一个正常人每年要摄取5-～10千克食盐。盐不仅使食物鲜美，而且还为我们体内提供必要的氯。由氯可以产生胃液的组成物盐酸。人体内的钠的总量大约为90克，钾160克。钠的主要功能是维持细胞外液的滲透压，使神经细胞对外界刺激的反应维持正常。钾主要维持细胞的新陈代谢，同时也维持神经细胞对外界刺激的正常反应。人体缺少了钠和钾，就会感到疲意、食欲不振、头痛、肌肉空、恶心、神志不清、心律失常、低血压等。值得提出的是，我们要多吃些含钾量多的蔬菜、水果、肉类、谷类、豆类等，不要偏食，否则会引起缺钾症。
众所周知，植物很需要钾。植物从土壤里摄得钾，来配合光合作用和呼吸作用。有人做过这样的试验，取一枝施过钾肥的植物叶子放在干燥的空气中，一昼夜基本上没有水分蒸发，而没有施钾肥的叶子，水分丢失94％。植物缺钾，叶片会发黄，布满棕褐色斑点，此时秆茎细小容易倒伏。向日葵杯中钾的含量高，所以抗风能力强。烟农很熟悉烟草生长的“牌气”，在烟草地里施些含钾多的草木灰肥料或钾肥。目前，80％的钾化合物用于钾肥。
钠、钾元素的化学性质虽然人们研究了一二百年，由于它们的化合物数以千计，所以对它们的研究还远远不够。近年来，人们又开辟了崭新的领域。钠、钾原子具有很低的电离能，在液氨溶液中可形成深蓝色的溶液。这种溶液很奇特，具有优异的导电性能。饱和的钠氨溶液的电导接近纯金属的电导，溶液变稀，电导突然降低;溶液再稀，电导反而又升高。利用先进的测试仪器确认这种溶液中有负一价的钠离子存在。利用钠负离子可以制成半导体。相信不久在这个领域又会有新的科技成果出现。
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