ナトリウム

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(ネオン -) ナトリウム - マグネシウム
Li
Na
K 		250px
一般特性
名称, 記号, 番号 ナトリウム, Na, 11
分類 アルカリ金属
族, 周期, ブロック 1 (IVB), 3 , s
密度, 硬度 968 kg·m−3, 0.5
単体の色 銀白色
ナトリウム
原子特性
原子量 22.98976928(2) u
原子半径 （計測値） 180 (190) pm
共有結合半径 154 pm
VDW半径 227 pm
電子配置 [Ne]3s1
電子殻 2, 8, 1
酸化数（酸化物） 1（強塩基性酸化物）
結晶構造 体心立方構造
物理特性
相 固体 (常磁性)
融点 370.87 K
(97.72 ℃, 207.9 °F)
沸点 1156 K
(883 ℃, 1621 °F)
モル体積 23.78 ×10-3 m3/mol-1
気化熱 96.96 kJ·mol−1
融解熱 2.598 kJ·mol−1
蒸気圧 1.43×10-5 Pa (1156 K)
音の伝わる速さ 3200 m/s (293.15 K)
その他
クラーク数 2.63 %
電気陰性度 0.93 （ポーリング）
比熱容量 1230 J·kg−1·K−1
導電率 21 × 106 /m·Ω
熱伝導率 141 W·m−1·K−1
イオン化エネルギー 第1: 495.8 kJ·mol−1
第2: 4562 kJ·mol−1
第3: 6910.3 kJ·mol−1
（比較的）安定同位体
同位体 NA 半減期 DM DE/MeV DP
22Na {syn.} 2.602 年 ε 2.842 22Ne
23Na 100% 中性子12個で安定
注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

ナトリウム（ラテン語、ドイツ語：Natrium、英語：Sodium）は原子番号11の元素。元素記号はNa。アルカリ金属の一つで、典型元素である。医薬学や栄養学などの分野では英語のソジウム（ソディウム）で呼ばれることもある。

特徴[編集]

常温、常圧での結晶構造は、BCC構造（体心立方構造）。融点は 98℃で、沸点は833℃（他に 883℃、881℃という実験値あり）。比重は0.97で、わずかに水より軽い。非常に反応性の高い金属で、酸、塩基に侵され、水と激しく反応する。さらに空気中で容易に酸化されるため、保存する時は灯油に浸ける。また、イオン化する時は一価の陽イオンになりやすい。炎色反応で黄色を呈する。この性質を利用した照明器具がナトリウムランプである。

水よりも高温で液体であり、また、熱伝導率もよいため、高速増殖炉の冷却材として利用されているが、前述の理由により非常に扱いにくいため、極めて高度な技術がないと利用できない。

人体にとっては重要な電解質のひとつであり、その大部分が細胞外液に分布している。神経細胞や心筋細胞などの電気的興奮性細胞の興奮には、細胞内外のナトリウムイオン濃度差が不可欠である。細胞外濃度は 135–145mmol/l程度に保たれており、細胞外液の陽イオンの大半を占める。そのため、ナトリウムイオンの過剰摂取は濃度維持のための水分貯留により、高血圧の大きな原因となる。

用途[編集]

金属単体としては、高速増殖炉の冷却材として用いられる。また、高性能自動車エンジンの排気バルブのステム内部に封入し熱伝導を向上させる用途にも使われる。そのほかに、負極にナトリウム、正極に硫黄を使った、NaS電池がある。これは大型の非常用電源や、風力発電のエネルギー貯蔵に利用される。

歴史[編集]

1807年、ハンフリー・デービーが水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）を電気分解することにより発見した。ナトリウムという名称はギリシャ語で天然ソーダやアルカリ塩を意味する νίτρον に由来する。

製法[編集]

水酸化物や塩化物を融解塩電解することによって単体を得られる。カストナー法（原料 NaOH）、ダウンズ法（原料 NaCl）が知られる。2006年まで、新潟県に立地する日本曹達二本木工場が、国内で唯一工業的規模の金属ナトリウム製造を行っていたが、現在は操業を停止している。

ナトリウムの主な化学反応[編集]

ナトリウムの化合物[編集]

Wikimedia Commons ウィキメディア・コモンズには、Sodiumに関連するカテゴリがあります。

詳細はCategory:ナトリウムの化合物を参照。

オキソ酸の塩[編集]

ハロゲン化物[編集]

酸化物・水酸化物[編集]

その他の無機塩[編集]

有機酸塩[編集]

外部リンク[編集]

1 元素の周期表 18
1 H 2 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg ...
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

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