弱钠:修订间差异
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第11行: | 第11行: | ||
==物理性质== | ==物理性质== | ||
=弱钠= | ===弱钠=== | ||
弱钠的外观和钠的外观是一样的,都具有强烈金属光泽.弱钠比钠更加活泼,露置于空气中,瞬间变为灰白色.<br/> | 弱钠的外观和钠的外观是一样的,都具有强烈金属光泽.弱钠比钠更加活泼,露置于空气中,瞬间变为灰白色.<br/> | ||
弱钠的莫氏硬度略低于钠单质,因此也较软,可以使用小刀切割.一般用手即可在弱钠块上留下痕迹.<br/> | 弱钠的莫氏硬度略低于钠单质,因此也较软,可以使用小刀切割.一般用手即可在弱钠块上留下痕迹.<br/> | ||
第17行: | 第17行: | ||
弱钠分子间存在比较强的金属键,所以它的熔点高达705K,远高于铟、锡、铊、铅、铋。更加反常的是弱钠的沸点达2583K,高于Sn的沸点.原因不明,有科学家推测这也是魔键在暗中起作用.<br/> | 弱钠分子间存在比较强的金属键,所以它的熔点高达705K,远高于铟、锡、铊、铅、铋。更加反常的是弱钠的沸点达2583K,高于Sn的沸点.原因不明,有科学家推测这也是魔键在暗中起作用.<br/> | ||
弱钠的导电性比钠单质稍微弱一点.<br/> | 弱钠的导电性比钠单质稍微弱一点.<br/> | ||
=弱钠盐= | ===弱钠盐=== | ||
弱钠盐大多数外观呈灰白色,常温下其固体导电性很差,可以认为是绝缘体.<br/> | 弱钠盐大多数外观呈灰白色,常温下其固体导电性很差,可以认为是绝缘体.<br/> | ||
弱钠盐最特殊的性质在于它在水中的溶解度.一般来说,钠盐都是易溶于水,不溶于超临界二氧化碳、二硫化碳、四氯化碳、苯、无水乙醇、无水乙醚、乙酸乙酯、无水丙酮、己烷的。但是弱钠盐恰好相反。弱钠盐要么微溶(0.01g~1g/100gH<sub>2</sub>O)于水,要么难溶(<0.01g/100gH<sub>2</sub>O)于水。但是它可以少量溶解在上述几种溶剂中。不同于钠盐,弱钠盐几乎都易溶于液氨(即使酸根会把氨氧化成氮气和水,或者是N2O、NO,甚至产生硝酸);已知的唯一一个不溶于液氨的弱钠盐是Na<sub>48</sub>(MnO<sub>3</sub>)<sub>8</sub>,这种盐含有罕见的+5价锰。<br/> | 弱钠盐最特殊的性质在于它在水中的溶解度.一般来说,钠盐都是易溶于水,不溶于超临界二氧化碳、二硫化碳、四氯化碳、苯、无水乙醇、无水乙醚、乙酸乙酯、无水丙酮、己烷的。但是弱钠盐恰好相反。弱钠盐要么微溶(0.01g~1g/100gH<sub>2</sub>O)于水,要么难溶(<0.01g/100gH<sub>2</sub>O)于水。但是它可以少量溶解在上述几种溶剂中。不同于钠盐,弱钠盐几乎都易溶于液氨(即使酸根会把氨氧化成氮气和水,或者是N2O、NO,甚至产生硝酸);已知的唯一一个不溶于液氨的弱钠盐是Na<sub>48</sub>(MnO<sub>3</sub>)<sub>8</sub>,这种盐含有罕见的+5价锰。<br/> | ||
第29行: | 第29行: | ||
==化学性质== | ==化学性质== | ||
科学家们目前对于弱钠的各种化学性质有了较为透彻和深入的研究,以下列举重点. | 科学家们目前对于弱钠的各种化学性质有了较为透彻和深入的研究,以下列举重点. | ||
=化合价= | ===化合价=== | ||
化合物中,弱钠只存在三种化合价:0价、+4价和+8价。<br/> | 化合物中,弱钠只存在三种化合价:0价、+4价和+8价。<br/> | ||
理论上Na<sub>48</sub>可以与一氧化碳在羰基锑催化下生成Na<sub>48</sub>(CO)<sub>16</sub>,其中Na<sub>48</sub>仍然显0价。<br/> | 理论上Na<sub>48</sub>可以与一氧化碳在羰基锑催化下生成Na<sub>48</sub>(CO)<sub>16</sub>,其中Na<sub>48</sub>仍然显0价。<br/> | ||
但是科学家们在实际操作规程中未能合成该物质;相反,因为弱钠的还原性比正常的钠还强,所以生成了Na<sub>48</sub>O<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>C<sub>2</sub>、Na<sub>48</sub>C<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>C<sub>8</sub>等一系列化合物。<br/> | 但是科学家们在实际操作规程中未能合成该物质;相反,因为弱钠的还原性比正常的钠还强,所以生成了Na<sub>48</sub>O<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>C<sub>2</sub>、Na<sub>48</sub>C<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>C<sub>8</sub>等一系列化合物。<br/> | ||
值得注意的是,由于键能极高的钠钠魔键,一般弱钠只以+8价存在于化合物中,或者以0价单质存在. | 值得注意的是,由于键能极高的钠钠魔键,一般弱钠只以+8价存在于化合物中,或者以0价单质存在. | ||
=分解= | ===分解=== | ||
弱钠一般在化学反应中是作为一个整体的。即使用F<sub>2</sub>O<sub>7</sub>、臭卤(对于臭氟、臭氯、臭溴三种已知的三原子分子卤素单质的统称)、高氧酸酐、都无法把弱钠分子打开,更不要提普通的氟气、氯气、氧气了。因此可知弱钠分子极难拆分为单个的钠原子.<br/> | 弱钠一般在化学反应中是作为一个整体的。即使用F<sub>2</sub>O<sub>7</sub>、臭卤(对于臭氟、臭氯、臭溴三种已知的三原子分子卤素单质的统称)、高氧酸酐、都无法把弱钠分子打开,更不要提普通的氟气、氯气、氧气了。因此可知弱钠分子极难拆分为单个的钠原子.<br/> | ||
现有资料显示,Na<sub>48</sub>分解产生正常的钠单质,伴随着巨量能量的释放。据计算,1个Na<sub>48</sub>分子完全分解成48个钠原子,所释放出来的能量相当于48000个Pb(N<sub>3</sub>)<sub>2</sub>分子完全分解。计算如下:<br/> | 现有资料显示,Na<sub>48</sub>分解产生正常的钠单质,伴随着巨量能量的释放。据计算,1个Na<sub>48</sub>分子完全分解成48个钠原子,所释放出来的能量相当于48000个Pb(N<sub>3</sub>)<sub>2</sub>分子完全分解。计算如下:<br/> | ||
第40行: | 第40行: | ||
那么,1molNa<sub>48</sub>分子完全分解成48mol钠原子,释放出来的能量就应该是625.588*48000=30028.224MJ. | 那么,1molNa<sub>48</sub>分子完全分解成48mol钠原子,释放出来的能量就应该是625.588*48000=30028.224MJ. | ||
1g的Na<sub>48</sub>分子完全分解成1g的钠单质,释放出来的能量为30028.224/22.98977/48=27.211MJ. | 1g的Na<sub>48</sub>分子完全分解成1g的钠单质,释放出来的能量为30028.224/22.98977/48=27.211MJ. | ||
=和气体的反应= | ===和气体的反应=== | ||
正常情况下,弱钠可以轻松与氧气、氮气、氢气、氨气、氙气等反应.<br/> | 正常情况下,弱钠可以轻松与氧气、氮气、氢气、氨气、氙气等反应.<br/> | ||
10Na<sub>48</sub>+24NH<sub>3</sub>==Na<sub>48</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>8</sub>+9Na<sub>48</sub>H<sub>8</sub>.<br/> | 10Na<sub>48</sub>+24NH<sub>3</sub>==Na<sub>48</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>8</sub>+9Na<sub>48</sub>H<sub>8</sub>.<br/> | ||
第66行: | 第66行: | ||
Na<sub>48</sub>+8NO=313K=Na<sub>48</sub>O<sub>8</sub>+4N<sub>2</sub><br/> | Na<sub>48</sub>+8NO=313K=Na<sub>48</sub>O<sub>8</sub>+4N<sub>2</sub><br/> | ||
Na<sub>48</sub>+8NO=210K,NH<sub>3</sub>(l)=Na<sub>48</sub>(NO)<sub>8</sub><br/> | Na<sub>48</sub>+8NO=210K,NH<sub>3</sub>(l)=Na<sub>48</sub>(NO)<sub>8</sub><br/> | ||
=和液体的反应= | ===和液体的反应=== | ||
由于受魔键影响,弱钠与无论哪种液体反应,都是相当慢的,这点和正常的钠很不一样。<br/> | 由于受魔键影响,弱钠与无论哪种液体反应,都是相当慢的,这点和正常的钠很不一样。<br/> | ||
它和H<sub>2</sub>O、HCl、H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>、HNO<sub>3</sub>、王水、逆王水、超盐酸反应的速度都是一样的,而且这与溶质浓度、溶液温度都无关,这是非常罕见的现象!<br/> | 它和H<sub>2</sub>O、HCl、H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>、HNO<sub>3</sub>、王水、逆王水、超盐酸反应的速度都是一样的,而且这与溶质浓度、溶液温度都无关,这是非常罕见的现象!<br/> | ||
第84行: | 第84行: | ||
而Na<sub>48</sub>(NH)<sub>4</sub>的液氨溶液接触顺铂后会生成不稳定的Na<sub>48</sub>(NH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>,其中Na<sub>48</sub>分子作为一个整体,极罕见的只显+4价。<br/> | 而Na<sub>48</sub>(NH)<sub>4</sub>的液氨溶液接触顺铂后会生成不稳定的Na<sub>48</sub>(NH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>,其中Na<sub>48</sub>分子作为一个整体,极罕见的只显+4价。<br/> | ||
顺铂本身不变,所以顺铂是该反应的催化剂。<br/> | 顺铂本身不变,所以顺铂是该反应的催化剂。<br/> | ||
=和固体的反应= | ===和固体的反应=== | ||
氯化弱钠和过二硫酸钾K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>反应会生成过二硫酸弱钠Na<sub>48</sub>(S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)<sub>4</sub>。反应方程式略。<br/> | 氯化弱钠和过二硫酸钾K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>反应会生成过二硫酸弱钠Na<sub>48</sub>(S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)<sub>4</sub>。反应方程式略。<br/> | ||
Na<sub>48</sub>(S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)<sub>4</sub>是一种橘黄色晶体,质脆,易成碎屑。Na<sub>48</sub>(S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)<sub>4</sub>水溶性极差,完全不溶于水,也不发生水解。<br/> | Na<sub>48</sub>(S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)<sub>4</sub>是一种橘黄色晶体,质脆,易成碎屑。Na<sub>48</sub>(S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)<sub>4</sub>水溶性极差,完全不溶于水,也不发生水解。<br/> | ||
第103行: | 第103行: | ||
Na<sub>48</sub>O<sub>8</sub>+2Co<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=Na<sub>48</sub>(CoO<sub>3</sub>)<sub>4</sub>+O<sub>2</sub>↑<br/> | Na<sub>48</sub>O<sub>8</sub>+2Co<sub>2</sub>O<sub>3</sub>=Na<sub>48</sub>(CoO<sub>3</sub>)<sub>4</sub>+O<sub>2</sub>↑<br/> | ||
过氧化弱钠和三氧化二镍的反应和上面差不多,请自行参考。<br/> | 过氧化弱钠和三氧化二镍的反应和上面差不多,请自行参考。<br/> | ||
=还原性= | ===还原性=== | ||
将弱钠加热到500℃时,它就会熔化。可以往液态的弱钠里加银、铂、金、铟、铊、锗、锡、铅、铋等金属,与弱钠反应。<br/> | 将弱钠加热到500℃时,它就会熔化。可以往液态的弱钠里加银、铂、金、铟、铊、锗、锡、铅、铋等金属,与弱钠反应。<br/> | ||
它会分别生成Na<sub>48</sub>Ag<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Pt<sub>5</sub>、Na<sub>48</sub>Au<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>In<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Tl<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Ge<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>Ge<sub>8</sub>、Na<sub>48</sub>Sn<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>Sn<sub>8</sub>、Na<sub>48</sub>Pb<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>Pb<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Pb<sub>20</sub>(Pb<sup>2-</sup>)、Na<sub>48</sub>Pb<sub>22</sub>(Pb4<sup>9-</sup>和Pb<sup>2-</sup>),Na<sub>48</sub>Bi<sub>10</sub>(与Bi<sub>2</sub>Li<sub>2</sub>反应也可得到)<br/> | 它会分别生成Na<sub>48</sub>Ag<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Pt<sub>5</sub>、Na<sub>48</sub>Au<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>In<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Tl<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Ge<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>Ge<sub>8</sub>、Na<sub>48</sub>Sn<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>Sn<sub>8</sub>、Na<sub>48</sub>Pb<sub>4</sub>、Na<sub>48</sub>Pb<sub>10</sub>、Na<sub>48</sub>Pb<sub>20</sub>(Pb<sup>2-</sup>)、Na<sub>48</sub>Pb<sub>22</sub>(Pb4<sup>9-</sup>和Pb<sup>2-</sup>),Na<sub>48</sub>Bi<sub>10</sub>(与Bi<sub>2</sub>Li<sub>2</sub>反应也可得到)<br/> |