原子序数 11 · 碱金属
钠 Na
别名: Sodium
钠是一种柔软的银白色碱金属,性质极其活泼,在自然界中从不以单质形式存在。它与氯结合就成了普通的食盐;钠离子对人体的每一次神经冲动和每一次心跳都不可或缺。
主要性质
| 原子序数 | 11 |
|---|---|
| 原子量 | 22.990 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 碱金属 |
| 族 | 1 |
| 周期 | 3 |
| 区 | s |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 370.95 K (97.8 °C) |
| 沸点 | 1156 K (882.9 °C) |
| 密度 | 0.97 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 0.93 |
| 原子半径(范德华半径) | 227 pm |
| 第一电离能 | 5.139 eV |
| 电子亲和能 | 0.548 eV |
| 氧化态 | +1 |
| 发现 | 1807 |
电子排布
- 简写
- [Ne]3s1
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s1
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 1
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
人类认识钠的化合物已有数千年。古埃及人从干涸的湖床上采集泡碱——一种碳酸钠与碳酸氢钠的天然混合物——用于清洁和制作木乃伊。在古代世界各地,盐被用来交易、征税和腌制食物。然而化学家始终无法分解这些化合物,许多人甚至认为苏打本身就是一种元素。
1807年,英国化学家 汉弗里·戴维 利用新发明的伏打电堆(一种早期电池),让强电流通过熔融的氢氧化钠,负极上出现了一颗颗闪亮的金属小球。就在几天前,他刚用同样的方法分离出了钾。这两项发现证明,电解能够分解那些用任何其他方法都无法拆开的化合物。
名称由来
戴维以钠的来源 苏打(soda,即各种钠化合物)为这种金属命名。元素符号 Na 来自拉丁语 natrium,源于natron(泡碱);这个名字在德语国家使用,并被贝采利乌斯采用为元素符号。中文“钠”以金字旁表示金属,右边的“内”(古音近“纳”)取自natrium的读音。
主要用途
- 化工:氯化钠是生产氢氧化钠和氯气的原料,这两种都是产量最大的工业化学品。
- 玻璃与肥皂:碳酸钠(纯碱)是制造玻璃和洗涤剂的关键原料。
- 食品:盐用于调味和腌制食物,碳酸氢钠就是小苏打。
- 照明:钠蒸气路灯发出特有的橙黄色光,曾经十分普遍。
- 能源:一些快中子反应堆用液态钠传热;钠离子电池作为比锂离子电池更便宜的替代品正在研发之中。
- 除冰:冬天用岩盐保持道路畅通。
同位素
钠只有一种稳定同位素 钠-23。在放射性同位素中,钠-22(半衰期约2.6年)会发射正电子,用作实验室的正电子源和校准标准。钠-24(半衰期约15小时)在工业和医学研究中用作示踪剂。快堆使用钠冷却剂时,部分钠-23会俘获中子变成钠-24,这是冷却剂需要严密屏蔽的原因之一。
日常生活中
钠离子通过穿越细胞膜帮助调节体液平衡,并让神经细胞得以放电。大多数人摄入的钠远超所需,主要来自加工食品,而高钠摄入与高血压有关。世界卫生组织建议成人每天摄入的钠少于2克,约相当于5克盐。
金属钠本身与水剧烈反应,放出可能起火的氢气,因此要保存在油中。
小知识
- 金属钠的熔点约为371 K(98 °C),低于水的沸点。
- 在火焰上撒盐时出现的黄色,来自589 nm附近两条相距很近的钠谱线。
- 钠软到可以用黄油刀切开,切面明亮,但在空气中很快就会失去光泽。
同族元素 (1)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。