Natri

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Natri (từ tiếng Latinh: natrium; có thể viết là nátri) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Na và số nguyên tử bằng 11.

11	Natri → Magiê
Li ↑ Na ↓ K
	Bảng đầy đủ

Tổng quát

Tên, Ký hiệu, Số

Natri, Na, 11

Phân loại

kim loại kiềm

Nhóm, Chu kỳ, Khối

1, 3, s

Khối lượng riêng, Độ cứng

968 kg/m³, 0,5

Bề ngoài

màu trắng bạc

Tính chất nguyên tử

Khối lượng nguyên tử

22,989770 đ.v.

Bán kính nguyên tử (calc.)

180 (190) pm

Bán kính cộng hoá trị

124 pm

Bán kính van der Waals

227 pm

Cấu hình electron

[Ne]3s¹

e^- trên mức năng lượng

2, 8, 1

Trạng thái ôxi hóa (Ôxít)

1 (bazơ mạnh)

Cấu trúc tinh thể

hình lập phương

Tính chất vật lý

Trạng thái vật chất

rắn

Điểm nóng chảy

370,87 K (207,90 °F)

Điểm sôi

1.156 K (1.621 °F)

Thứ tự hiện tượng từ

thuận từ

Thể tích phân tử

23,78 ×10^-6 m³/mol

Nhiệt bay hơi

96,96 kJ/mol

Nhiệt nóng chảy

2,598 kJ/mol

Áp suất hơi

14,3 Pa tại 1.234 K

Vận tốc âm thanh

3200 m/s tại 293,15 K

Linh tinh

0,93 (thang Pauling)

1.230 J/(kg·K)

2,096x10⁷ /Ω·m

141 W/(m·K)

495,8 kJ/mol
4.562 kJ/mol
6.910,3 kJ/mol
9.543 kJ/mol
13.354 kJ/mol
16.613 kJ/mol
20.117 kJ/mol
25.496 kJ/mol
28.932 kJ/mol
141.362 kJ/mol
159.076 kJ/mol

Chất đồng vị ổn định nhất

Xem chi tiết: Đồng vị natri

iso	TN	t_½	DM	DE MeV	DP
²²Na	tổng hợp	2,602 năm	β⁺	0,546	²²Ne
			ε	—	²²Ne
			γ	1,2745	—
²³Na	100%	Ổn định có 12 nơtron

Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.

[sửa] Thuộc tính

Giống như các kim loại kiềm khác, natri là một kim loại mềm, nhẹ, màu trắng bạc, là nguyên tố có phản ứng hóa học mạnh nên không thể tìm thấy ở dạng tự do trong thiên nhiên. Natri nổi trong nước và có phản ứng mãnh liệt với nước, tạo ra hiđrô và các ion hiđrôxít. Nếu được chế thành dạng bột đủ mịn, natri sẽ tự bốc cháy trong nước. Tuy nhiên, nó thông thường không bốc cháy trong không khí có nhiệt độ dưới 388 K (khoảng 115°C). Ngọn lửa của các hợp chất chứa natri có màu vàng.

[sửa] Lịch sử

Natri đã được biết đến trong các hợp chất, nhưng đã không được cô lập cho đến tận năm 1807 khi Humphry Davy điều chế ra nó bằng cách điện phân xút ăn da. Ở châu Âu thời Trung cổ các hợp chất của natri với tên Latinh sodanum đã được sử dụng như là thuốc chữa đau đầu. Ký hiệu của natri, Na, có nguồn gốc từ tên Latinh kiểu mới của hợp chất phổ biến nhất của nó có tên gọi natrium, có nguồn gốc từ nítron trong tiếng Hy Lạp, một dạng của muối tự nhiên.

[sửa] Ứng dụng

Natri trong dạng kim loại của nó là thành phần quan trọng trong sản xuất este và các hợp chất hữu cơ. Kim loại kiềm này là thành phần của clorua natri (NaCl) là một chất quan trọng cho sự sống. Các ứng dụng khác còn có:

Trong một số hợp kim để cải thiện cấu trúc của chúng.
Trong xà phòng (trong hợp chất với các axít béo).
Để làm trơn bề mặt kim loại.
Để làm tinh khiết kim loại nóng chảy.
Trong các đèn hơi natri, một thiết bị cung cấp ánh sáng từ điện năng có hiệu quả.
Như là một chất lỏng dẫn nhiệt trong một số loại lò phản ứng nguyên tử.

[sửa] Sự phổ biến

Natri là nguyên tố tương đối phổ biến trong các ngôi sao và quang phổ vạch D của nguyên tố này là nằm trong số các vạch rõ nhất từ ánh sáng của các sao. Natri chiếm khoảng 2,6% theo khối lượng của vỏ Trái Đất, làm nó trở thành nguyên tố phổ biến thứ tư nói chung và là kim loại kiềm phổ biến nhất. Nó được sản xuất thương mại bằng cách điện phân của clorua natri nóng chảy. Phương pháp này rẻ tiền hơn so với phương pháp cũ là điện phân xút ăn da nóng chảy hiđrôxít natri. Natri kim loại có giá khoảng 15 đến 20 xent Mỹ trên một pao (0,30 USD/kg đến 0,45 USD/kg) năm 1997 nhưng loại dùng trong các phản ứng hóa học (ACS) của natri có giá khoảng 35 USD trên pao (75 USD/kg) vào năm 1990. Nó là kim loại rẻ tiền nhất tính theo khối lượng.

[sửa] Hợp chất

Clorua natri, được biết đến nhiều hơn như muối ăn, là hợp chất phổ biến nhất của natri, nhưng natri còn có mặt trong nhiều khoáng chất, chẳng hạn amphibôn, cryôlit, muối mỏ, diêm tiêu, zêôlit, v.v. Các hợp chất của natri rất quan trọng trong các công nghiệp hóa chất, thủy tinh, luyện kim, sản xuất giấy, dầu mỏ, xà phòng và dệt may. Nói chung xà phòng là muối của natri với các axít béo.

Các hợp chất quan trọng nhất đối với công nghiệp là muối (NaCl), sôđa khan (Na₂CO₃), bột nở (NaHCO₃), xút ăn da (NaOH), diêm tiêu Chile (NaNO₃), đi- và tri-natri phốtphat, thiôsulfat natri (hypô, Na₂S₂O₃·5H₂O), và borax (Na₂B₄O₇·10H₂O).

[sửa] Đồng vị

Có 13 đồng vị của natri đã được biết đến. Đồng vị ổn định duy nhất là Na²³. Natri có hai đồng vị phóng xạ nguồn gốc vũ trụ là (Na²², chu kỳ bán rã = 2,605 năm; Na²⁴, chu kỳ bán rã ≈ 15 giờ).

[sửa] Cảnh báo

Dạng bột của natri là chất nổ mạnh trong nước và là chất độc có khả năng liên kết và rời liên kết với nhiều nguyên tố khác. Làm việc hay tiếp xúc với natri phải cực kỳ cẩn thận trong mọi lúc, mọi nơi. Natri phải được bảo quản trong khí trơ hay dưới các lớp dầu mỏ.

[sửa] Sinh lý học và ion Na

Các ion natri đóng vai trò khác nhau trong nhiều quá trình sinh lý học. Ví dụ, các tế bào dễ bị kích thích dựa vào sự tiếp nhận ion Na⁺ để sinh ra sự phân cực. Một ví dụ của nó là biến đổi tín hiệu trong hệ thần kinh trung ương.