ナトリウム

リンクを編集
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

これはこのページの過去の版です。HIDECCHI001 (会話 | 投稿記録) による 2012年4月28日 (土) 07:38 （個人設定で未設定ならUTC）時点の版であり、現在の版とは大きく異なる場合があります。

ネオン ← ナトリウム → マグネシウム
Li
↑
Na
↓
K
Element 1: 水素 (H),
Element 2: ヘリウム (He),
Element 3: リチウム (Li),
Element 4: ベリリウム (Be),
Element 5: ホウ素 (B),
Element 6: 炭素 (C),
Element 7: 窒素 (N),
Element 8: 酸素 (O),
Element 9: フッ素 (F),
Element 10: ネオン (Ne),
Element 11: ナトリウム (Na),
Element 12: マグネシウム (Mg),
Element 13: アルミニウム (Al),
Element 14: ケイ素 (Si),
Element 15: リン (P),
Element 16: 硫黄 (S),
Element 17: 塩素 (Cl),
Element 18: アルゴン (Ar),
Element 19: カリウム (K),
Element 20: カルシウム (Ca),
Element 21: スカンジウム (Sc),
Element 22: チタン (Ti),
Element 23: バナジウム (V),
Element 24: クロム (Cr),
Element 25: マンガン (Mn),
Element 26: 鉄 (Fe),
Element 27: コバルト (Co),
Element 28: ニッケル (Ni),
Element 29: 銅 (Cu),
Element 30: 亜鉛 (Zn),
Element 31: ガリウム (Ga),
Element 32: ゲルマニウム (Ge),
Element 33: ヒ素 (As),
Element 34: セレン (Se),
Element 35: 臭素 (Br),
Element 36: クリプトン (Kr),
Element 37: ルビジウム (Rb),
Element 38: ストロンチウム (Sr),
Element 39: イットリウム (Y),
Element 40: ジルコニウム (Zr),
Element 41: ニオブ (Nb),
Element 42: モリブデン (Mo),
Element 43: テクネチウム (Tc),
Element 44: ルテニウム (Ru),
Element 45: ロジウム (Rh),
Element 46: パラジウム (Pd),
Element 47: 銀 (Ag),
Element 48: カドミウム (Cd),
Element 49: インジウム (In),
Element 50: スズ (Sn),
Element 51: アンチモン (Sb),
Element 52: テルル (Te),
Element 53: ヨウ素 (I),
Element 54: キセノン (Xe),
Element 55: セシウム (Cs),
Element 56: バリウム (Ba),
Element 57: ランタン (La),
Element 58: セリウム (Ce),
Element 59: プラセオジム (Pr),
Element 60: ネオジム (Nd),
Element 61: プロメチウム (Pm),
Element 62: サマリウム (Sm),
Element 63: ユウロピウム (Eu),
Element 64: ガドリニウム (Gd),
Element 65: テルビウム (Tb),
Element 66: ジスプロシウム (Dy),
Element 67: ホルミウム (Ho),
Element 68: エルビウム (Er),
Element 69: ツリウム (Tm),
Element 70: イッテルビウム (Yb),
Element 71: ルテチウム (Lu),
Element 72: ハフニウム (Hf),
Element 73: タンタル (Ta),
Element 74: タングステン (W),
Element 75: レニウム (Re),
Element 76: オスミウム (Os),
Element 77: イリジウム (Ir),
Element 78: 白金 (Pt),
Element 79: 金 (Au),
Element 80: 水銀 (Hg),
Element 81: タリウム (Tl),
Element 82: 鉛 (Pb),
Element 83: ビスマス (Bi),
Element 84: ポロニウム (Po),
Element 85: アスタチン (At),
Element 86: ラドン (Rn),
Element 87: フランシウム (Fr),
Element 88: ラジウム (Ra),
Element 89: アクチニウム (Ac),
Element 90: トリウム (Th),
Element 91: プロトアクチニウム (Pa),
Element 92: ウラン (U),
Element 93: ネプツニウム (Np),
Element 94: プルトニウム (Pu),
Element 95: アメリシウム (Am),
Element 96: キュリウム (Cm),
Element 97: バークリウム (Bk),
Element 98: カリホルニウム (Cf),
Element 99: アインスタイニウム (Es),
Element 100: フェルミウム (Fm),
Element 101: メンデレビウム (Md),
Element 102: ノーベリウム (No),
Element 103: ローレンシウム (Lr),
Element 104: ラザホージウム (Rf),
Element 105: ドブニウム (Db),
Element 106: シーボーギウム (Sg),
Element 107: ボーリウム (Bh),
Element 108: ハッシウム (Hs),
Element 109: マイトネリウム (Mt),
Element 110: ダームスタチウム (Ds),
Element 111: レントゲニウム (Rg),
Element 112: コペルニシウム (Cn),
Element 113: ニホニウム (Nh),
Element 114: フレロビウム (Fl),
Element 115: モスコビウム (Mc),
Element 116: リバモリウム (Lv),
Element 117: テネシン (Ts),
Element 118: オガネソン (Og),
11Na
外見
銀白色


ナトリウムのスペクトル線
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, 3, s
原子量 22.98976928(2) 
電子配置 [Ne] 3s1
電子殻 2,8,1（画像）
物理特性
相 固体
密度（室温付近） 0.968 g/cm3
融点での液体密度 0.927 g/cm3
融点 370.87 K, 97.72 °C, 207.9 °F
沸点 1156 K, 883 °C, 1621 °F
臨界点 （推定）2573 K, 35 MPa
融解熱 2.60 kJ/mol
蒸発熱 97.42 kJ/mol
熱容量 (25 °C) 28.230 J/(mol·K)
蒸気圧
圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度 (K) 554 617 697 802 946 1153
原子特性
酸化数 +1, 0, -1
(強塩基性酸化物)
電気陰性度 0.93（ポーリングの値）
イオン化エネルギー 第1： 495.8 kJ/mol
第2： 4562 kJ/mol
第3： 6910.3 kJ/mol
原子半径 186 pm
共有結合半径 166±9 pm
ファンデルワールス半径 227 pm
その他
結晶構造 体心立方構造
磁性 常磁性
電気抵抗率 (20 °C) 47.7 nΩ⋅m
熱伝導率 (300 K) 142 W/(m⋅K)
熱膨張率 (25 °C) 71 μm/(m⋅K)
音の伝わる速さ
（微細ロッド） 		(20 °C) 3200 m/s
ヤング率 10 GPa
剛性率 3.3 GPa
体積弾性率 6.3 GPa
モース硬度 0.5
ブリネル硬度 0.69 MPa
CAS登録番号 7440-23-5
主な同位体
詳細はナトリウムの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
22Na trace 2.602 y β+→γ 0.5454 22Ne*
1.27453(2)[1] 22Ne
ε→γ - 22Ne*
1.27453(2) 22Ne
β+ 1.8200 22Ne
23Na 100 % 中性子12個で安定

ナトリウム (独: Natrium、英: Sodium) は原子番号11の元素。元素記号は Na。アルカリ金属元素の一つで、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が、実際の英語読みはソディアムに近い。又、ナトリウムの単体金属を指す。消防法第2条第7項及び別表第一第3類1号により第3類危険物に指定されている。

歴史

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天然炭酸ソーダを意味するギリシャ語の νίτρον[2]、あるいはラテン語の natron（ナトロン）[3]に由来するといわれる。

ドイツ語では Natrium、英語では sodium と呼ばれ、何れも近代にラテン語として造語された単語である（現代ラテン語では natrium が使われる）。日本にはドイツ語から輸入され、ナトリウムという名称が定着した。元素記号はドイツ語から Na になった一方、IUPAC名は英語から sodium とされている。

単体

性質

常温、常圧での結晶構造は、BCC 構造（体心立方構造）。融点は98 °Cで、沸点は833 °C（他に883 °C、881 °C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。下記に示される化学反応過程を経て水酸化ナトリウムとなるため、素手で触れると手の表面にある水分と化合し水酸化ナトリウムとなって皮膚を侵す。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。後述化学反応に示すようにアルコール等のプロトン溶媒とも反応するがエーテルや灯油とは反応しないため、灯油等を保存液体として使用する。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。

200 GPa（約200万気圧）の高圧下では、結晶構造が変化し、金属光沢を失い透明になる[4]。

生産

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。

用途

熱伝導率がよく、高温でも液体で存在するため、単体としては高速増殖炉の冷却材として用いられる。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。ナトリウムからの発光はナトリウムランプに使われている。

生体にとっては重要な電解質のひとつであり、ヒトでは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 135–145 mmol/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。

主な化学反応

  • 水と反応して水素を発生させながら水酸化ナトリウム (NaOH) になる。
    Na + H2O → NaOH + 1/2 H2
    • 発熱反応・低融点のため水に固体ナトリウムを投げ込むとナトリウムが反応熱で溶融し細粒化して反応面積が激増して爆発する

化合物

記事カテゴリ Category:ナトリウムの化合物 も参照。

オキソ酸の塩

ハロゲン化物

酸化物・水酸化物

その他の無機塩

有機酸塩

同位体

詳細は「ナトリウムの同位体」を参照

外部リンク

脚注

  1. ^ Endt, P. M. ENDT, ,1 (1990) (12/1990). “Energy levels of A = 21-44 nuclei (VII)”. Nuclear Physics A 521: 1. doi:10.1016/0375-9474(90)90598-G. 
  2. ^ 近角、木越、田沼「最新元素知識」東京書籍、1976年
  3. ^ 桜井「元素111の新知識」BLUE BACKS、講談社、1997年。 ISBN 4-06-257192-7
  4. ^ Yanming Ma et al., "Transparent dense sodium", Nature 458, 182-185 (2009). doi:10.1038/nature07786
ウィキメディア・コモンズには、ナトリウムに関連するカテゴリがあります。
ウィクショナリーに関連の辞書項目があります。
周期表
  1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   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 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
  アルカリ金属   アルカリ土類金属   ランタノイド   アクチノイド   遷移金属   その他の金属   半金属元素（半導体元素）   その他の非金属   ハロゲン   貴ガス（希ガス）   不明
二元化合物
三元化合物
四元・五元化合物
正塩
水素塩

Template:Link GA

「https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=ナトリウム&oldid=42263445」から取得