ナトリウムと水の反応 ナトリウムの危険性

今回はナトリウムの危険性を確かめてみました。

 

動画


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ナトリウムはアルカリ金属であり、周期表の最左列縦に並ぶ元素群(水素は除く)で、最外殻に1の電子を有している。この電子は簡単に離脱しやすい。つまりイオン化エネルギーが小さいため一価の陽イオンになりやすい。(イオン化傾向が高いともいえる)

 

カッターナイフで削ると金属光沢が見られるが、すぐにその光沢が確認できなくなってしまう。それはナトリウムは酸化しやすく、空気中の酸素と反応してるためである。以下反応式

 

4Na + O₂ → 2Na₂O

 

しかし空気中には湿度が示す通り水蒸気も含まれているので、

 

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

 

考えることも出来る。

 

また、水と激しく反応した後には、水は水酸化ナトリウム水溶液になるので、フェノールフタレイン溶液を滴下すると赤紫色を呈する。

 

危険性としてはハロゲン元素や少量の水と激しく反応することや、空気中に放置しておくと自然発火する恐れがある。そのため、石油や灯油中に入れて、酸や水分と反応しないように保存する。動画内で燃焼終了時にパチ、と音がするが、あれはナトリウムに付着している油が燃焼によって熱せられ、加えた水と反応して飛散している音である。(てんぷら油に水が垂れるとパチと跳ねるのと同じ)そのためビーカーを被せると飛散を防ぐことが出来る。しかし完全に反応が終了していない場合もあるため、炎が見えなくなって音が聞こえなくなってから少し待つことが推奨される。

 

融点(97.79℃)以上に加熱すると黄色の炎を観察することが出来る。

 

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都留文科大学理科教育の一環

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