Na – Sodium

Tên cũ: natri

Kim loại kiềm, rất mạnh
Rắn, trắng bạc
Phản ứng mãnh liệt với nước
A = 23

Sodium (Na, tên cũ: natri) là đơn chất, chất rắn màu trắng bạc, phản ứng mãnh liệt với nước; nguyên tử khối 23. Kim loại kiềm, tính khử rất mạnh (Na → Na⁺¹), phải bảo quản trong dầu hoả.

Cấu tạo của Na

Na
electron tự do
Sơ đồ mạng tinh thể kim loại — không theo tỉ lệ thật

1 · Nguyên tử kim loại xếp thành mạng tinh thể
2 · Electron hoá trị tách ra thành electron tự do
3 · Ion dương và e tự do hút nhau → liên kết kim loại

Thông số vật lý của Na

Đại lượng	Giá trị	Ghi chú
Nguyên tử khối	23	tính theo nguyên tử khối làm tròn trong SGK (Na 23)
Khối lượng mol chính xác	22,99 g/mol	theo nguyên tử khối IUPAC (Na 22,99)
Trạng thái, màu	rắn, trắng bạc, mềm, cắt được bằng dao
Nhiệt độ nóng chảy	97,8 °C	NIST: 370,96 K; thấp hơn nhiệt độ sôi của nước — mẩu Na thả vào nước nóng chảy thành giọt tròn
Nhiệt độ sôi	882,9 °C	NIST: 1 156 K; khoảng lỏng rộng (98–883 °C) nên Na lỏng dùng làm chất tải nhiệt
Khối lượng riêng	0,968 g/cm³	ở 20 °C; nhẹ hơn nước nên nổi và "chạy" trên mặt nước khi phản ứng; lỏng ở nhiệt độ nóng chảy 0,927 g/cm³
Độ cứng Mohs	0,5	rất mềm, cắt được bằng dao; mặt cắt trắng bạc rồi xỉn ngay vì tạo oxide
Điện trở suất	47,7 nΩ·m	ở 20 °C; dẫn điện tốt (Cu 16,8, Al 26,5 nΩ·m)
Độ dẫn nhiệt	142 W/(m·K)	cao, cùng nhiệt độ sôi cao là lí do dùng Na lỏng làm mát lò phản ứng hạt nhân
Cấu hình electron	[Ne]3s¹	nhường 1e thành Na⁺ (năng lượng ion hoá thứ nhất 495,8 kJ/mol, thứ hai 4 562 kJ/mol) — hoá trị duy nhất là I; độ âm điện 0,93
Thế điện cực chuẩn Na⁺/Na	−2,71 V	chất khử rất mạnh; trong dãy điện hoá chuẩn Na đứng sau K, Ba, Ca và trước Mg, Al
Màu ngọn lửa	vàng (vạch D 589 nm)	electron 3s bị kích thích lên 3p rồi phát photon 589,0 và 589,6 nm; hợp chất của Na cũng cho màu này (thử màu ngọn lửa, đèn hơi natri)
Mạng tinh thể	lập phương tâm khối	cùng kiểu mạng với K; xếp không chặt, thuận từ

Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.

Thành phần nguyên tố của Na

Nguyên tố	NTKNguyên tử khối	Số ng.tửSố nguyên tử	KLKhối lượng	% khối lượng
Na sodium	23	1	23	100,00 %
TổngNguyên tử khối Na		1	23	100 %

NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Na = 23 ÷ 23 × 100 % = 100,0 %.

Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ

Số mol

Khối lượng (g)

Thể tích dung dịch (mL)

Khối lượng: m = n × M = 0,25 × 23; 5,75 g
Số phân tử: N = n × N_A = 0,25 × 6,022 × 10²³; 1,506 × 10²³
Nồng độ mol: C_M = n / V = 0,25 / 0,25; 1 M

M = phân tử khối (g/mol); N_A = 6,022 × 10²³ là số Avogadro — số phân tử có trong 1 mol của bất kỳ chất nào; V là thể tích dung dịch tính bằng lít.

Điều chế Na

Điện phân NaCl nóng chảy (có thêm CaCl₂ để hạ nhiệt độ nóng chảy): 2NaCl → 2Na + Cl₂↑ (điện phân nóng chảy).

Tính chất hoá học của Na

Kim loại kiềm, tính khử rất mạnh (Na → Na⁺¹), phải bảo quản trong dầu hoả.

Với phi kim: 4Na + O₂ → 2Na₂O (không khí khô); 2Na + O₂ → Na₂O₂ (cháy trong oxygen); 2Na + Cl₂ → 2NaCl (ngọn lửa vàng); 2Na + S → Na₂S.
Với nước (chạy trên mặt nước, nóng chảy thành giọt tròn, có thể bốc cháy): 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑.
Với acid (nổ mạnh): 2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂↑.
Với alcohol: 2Na + 2C₂H₅OH → 2C₂H₅ONa + H₂↑.
Với dung dịch muối: phản ứng với nước trước, base sinh ra mới phản ứng với muối: 2Na + 2H₂O + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ + H₂↑.

Lỗi thường gặp với Na

Cho Na đẩy kim loại yếu hơn khỏi dung dịch muối (Na + CuSO₄ → Cu). Trong dung dịch, Na phản ứng với nước trước: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂, rồi NaOH mới tác dụng với muối: 2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄. Hiện tượng là sủi bọt khí và kết tủa xanh, không có Cu bám ra. Na chỉ đẩy được kim loại khỏi muối nóng chảy.
Viết Na cháy trong không khí hoặc O₂ tạo Na₂O. Khi đốt, sản phẩm chính là sodium peroxide Na₂O₂ (kèm một ít Na₂O): 2Na + O₂ → Na₂O₂. Na₂O chỉ là sản phẩm khi Na bị oxi hoá chậm trong không khí khô: 4Na + O₂ → 2Na₂O.
Nhầm "natri" trong thực phẩm với kim loại Na. Nhãn thực phẩm và lời khuyên "ăn ít natri" nói về ion Na⁺ (chủ yếu từ muối ăn NaCl, giới hạn 2,3 g Na⁺/ngày); kim loại Na không có trong thức ăn và nổ khi gặp nước. Tương tự, "kali" trong chuối là K⁺ chứ không phải kim loại K.
Dập cháy natri bằng nước, CO₂ hoặc bình bọt. Nước làm Na nổ và sinh thêm H₂; CO₂ và bình bọt (chứa nước) không dập được đám cháy kim loại. Chỉ dùng cát khô hoặc bột chữa cháy kim loại chuyên dụng; Na nóng chảy còn nguy hiểm hơn Na rắn vì phản ứng với mọi giọt nước ngay trong lòng khối kim loại.
Lấy mẩu Na to hoặc cầm bằng tay. Trong thí nghiệm chỉ dùng mẩu nhỏ bằng hạt đậu, gắp bằng kẹp, thấm khô dầu bằng giấy lọc rồi mới thả vào nước, và đậy tấm kính lên chậu nước vì Na có thể bốc cháy, bắn tung toé. Mồ hôi tay đủ để Na phản ứng và tạo NaOH ăn da.

Ứng dụng của Na

Ứng dụng	Dựa trên tính chất nào
Chất tải nhiệt (chất làm mát) trong lò phản ứng hạt nhân neutron nhanh	Na lỏng dẫn nhiệt tốt (142 W/(m·K)), sôi ở 883 °C nên lò vận hành ở áp suất thường, và ít hấp thụ neutron; nhược điểm là phản ứng dữ dội với nước và không khí nên đường ống phải bọc khí trơ
Hợp kim Na–K (NaK) lỏng ở nhiệt độ phòng	Hỗn hợp eutectic 77 % K nóng chảy ở −12,6 °C nên không đông trong ống dẫn; dùng làm chất tải nhiệt và chất làm khô dung môi, nhưng tự bốc cháy trong không khí
Đèn hơi natri chiếu sáng đường phố	Hơi Na trong đèn phát ánh sáng vàng cam ở vạch D 589 nm (chuyển mức 3p → 3s) với hiệu suất cao; áp suất càng cao ánh sáng càng ngả sang vàng hồng
Sản xuất NaBH₄, NaN₃ (bơm túi khí ô tô), thuốc nhuộm indigo, triphenylphosphine	Na là chất khử rất mạnh (thế điện cực −2,71 V) nhường electron cho các hợp chất mà H₂ hay C không khử được; NaN₃ phân huỷ 2NaN₃ → 2Na + 3N₂ sinh N₂ bơm căng túi khí
Chất khử để tách kim loại (Ti, Zr, K) từ muối; phản ứng Birch trong hoá hữu cơ	Na khử được chloride của kim loại khó tách và tan trong NH₃ lỏng thành dung dịch màu đậm chứa electron tự do, khử được vòng benzene
Làm khô dung môi hữu cơ (ether, hydrocarbon)	Na phản ứng với vết nước sinh NaOH và H₂ nhưng trơ với hydrocarbon no và ether; dung môi đã khô được nhận biết bằng màu xanh của benzophenone
Điều chế trong công nghiệp: điện phân NaCl nóng chảy (bình Downs)	Na là chất khử mạnh nhất trong hệ nên chỉ có dòng điện mới tách được: 2NaCl → 2Na + Cl₂ (điện phân nóng chảy); trộn CaCl₂ để hạ nhiệt độ nóng chảy xuống dưới 700 °C, sản lượng khoảng 100 000 tấn/năm

Nhận biết Na

Mềm, cắt được bằng dao, bề mặt mới cắt sáng rồi xỉn nhanh; phản ứng mãnh liệt với nước; đốt cho ngọn lửa màu vàng.

An toàn và bảo quản Na

Dễ cháy (GHS02), ăn mòn (GHS05) — H260: tiếp xúc với nước sinh khí dễ cháy có thể tự bốc cháy; H314: gây bỏng da và tổn thương mắt nghiêm trọng

Phân loại hài hoà của natri kim loại (ECHA C&L, chỉ số 011-001-00-0): Water-react. 1, Skin Corr. 1B; nhiều thông báo doanh nghiệp ghi thêm H318 (tổn thương mắt nghiêm trọng). Na gặp nước (kể cả mồ hôi, hơi ẩm) sinh H₂ và NaOH; nhiệt phản ứng làm Na nóng chảy, H₂ bốc cháy và mẩu Na có thể nổ, bắn NaOH nóng ra xung quanh. Na nóng chảy (từ 98 °C) nguy hiểm hơn nhiều so với Na rắn: mọi giọt nước lọt vào đều gây nổ trong lòng khối kim loại. Na để ngoài không khí bị phủ oxide, peroxide; khối Na nóng chảy tự bốc cháy ở khoảng 290 °C.

Na cháy: dùng cát khô, bột chữa cháy kim loại (loại D) hoặc đậy nắp kín để ngăn không khí; không dùng nước, CO₂, bình bọt. Na dính da: gạt bỏ mẩu kim loại bằng kẹp, thấm khô, sau đó mới rửa nhiều nước vì NaOH sinh ra ăn da; vào mắt: rửa nước liên tục 15 phút và đến cơ sở y tế. Mẩu Na thừa trong phòng thí nghiệm: cho phản ứng hết với ethanol (chậm hơn nước) trong tủ hút, không vứt vào thùng rác hay bồn rửa.

Bảo quản: Ngâm ngập trong dầu hoả hoặc dầu khoáng khan, lọ thuỷ tinh đậy kín, để nơi khô, mát, xa nước, acid và chất oxi hoá; lượng lớn giữ dưới khí trơ (argon, nitrogen). Lấy Na bằng kẹp khô, cắt trên giấy lọc, thấm dầu rồi dùng ngay; mẩu chưa dùng thả lại vào dầu. Không cất Na trong tủ có hoá chất chứa nước hay gần bồn rửa.

Phản ứng tiêu biểu của Na (12)

Xem tất cả 12 phản ứng →

Thí nghiệm có mô phỏng: Thí nghiệm Na tác dụng với C₂H₅OH.

Tự luyện về Na

Gom từ bài tập của các phản ứng có sodium và câu hỏi riêng cho chất.

1. Hiện tượng khi cho mẩu Na nhỏ vào cốc nước là

A. Na chìm xuống đáy, không có hiện tượngB. Na nóng chảy thành giọt tròn, chạy trên mặt nước, sủi bọt khíC. xuất hiện kết tủa trắngD. dung dịch chuyển màu xanh

Đáp án B. Phản ứng toả nhiệt mạnh làm Na (nhiệt độ nóng chảy 98 °C, nhẹ hơn nước) nóng chảy thành giọt tròn; khí H₂ thoát ra đẩy giọt Na chạy trên mặt nước.

2. Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phương trình Na + Cl₂ → NaCl là

A. 3B. 4C. 5D. 6

Đáp án C. 2Na + Cl₂ → 2NaCl: 2 + 1 + 2 = 5.

3. Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phương trình Na + O₂ → Na₂O là

A. 5B. 6C. 7D. 8

Đáp án C. 4Na + O₂ → 2Na₂O: 4 + 1 + 2 = 7.

4. Cho mẩu Na vào dung dịch CuSO₄, hiện tượng quan sát được là

A. có đồng màu đỏ bám vào mẩu natriB. có khí thoát ra và kết tủa xanh xuất hiệnC. chỉ có khí thoát ra, dung dịch không đổiD. không có hiện tượng gì

Đáp án B. Na phản ứng với nước trước: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ (sủi bọt khí), NaOH sinh ra kết tủa Cu²⁺: 2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄ (kết tủa xanh). Na không đẩy Cu ra khỏi dung dịch muối như Fe hay Zn.

5. Chất lỏng nào sau đây dùng để bảo quản natri kim loại?

A. Nước cấtB. EthanolC. Dầu hoảD. Dung dịch NaOH

Đáp án C. Na phản ứng với nước và dung dịch NaOH (có nước) sinh H₂ và NaOH; với ethanol: 2Na + 2C₂H₅OH → 2C₂H₅ONa + H₂. Dầu hoả là hydrocarbon no, không phản ứng với Na và ngăn Na tiếp xúc không khí.

6. Đốt cháy natri trong bình oxygen dư, sản phẩm chính thu được là

A. Na₂OB. Na₂O₂C. NaOHD. NaO

Đáp án B. Khi cháy trong O₂, Na tạo chủ yếu sodium peroxide: 2Na + O₂ → Na₂O₂ (kèm một ít Na₂O). Na₂O là sản phẩm khi Na bị oxi hoá chậm trong không khí khô; NaOH chỉ tạo ra khi có nước; NaO không tồn tại.

Câu hỏi thường gặp về Na

Tại sao phải bảo quản natri trong dầu hoả?

Vì Na phản ứng ngay với O₂, hơi nước và CO₂ trong không khí: mặt cắt trắng bạc xỉn đi trong vài giây do tạo Na₂O, rồi hút ẩm thành NaOH. Dầu hoả là hydrocarbon no, không chứa nước và không phản ứng với Na; Na (0,97 g/cm³) nặng hơn dầu hoả (≈ 0,80 g/cm³) nên chìm xuống đáy lọ, lớp dầu phía trên ngăn không khí tiếp xúc kim loại. Không dùng nước, ethanol (đều phản ứng sinh H₂) để bảo quản.

Natri tác dụng với nước có hiện tượng gì?

Mẩu Na nổi (nhẹ hơn nước), chạy vòng trên mặt nước, tan dần và sủi bọt khí H₂; nhiệt phản ứng làm Na nóng chảy (98 °C) thành giọt tròn sáng, có thể bốc cháy ngọn lửa vàng và nổ nhỏ, dung dịch thu được làm phenolphthalein hoá hồng: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂. Mẩu Na to hoặc nước nóng thì nổ mạnh, bắn NaOH ra xung quanh nên thí nghiệm phải dùng mẩu bằng hạt đậu và đậy tấm kính.

Natri có độc không?

Kim loại Na không xếp loại độc nhưng xếp loại ăn mòn (H314) và sinh khí dễ cháy khi gặp nước (H260): nguy hiểm đến từ NaOH sinh ra và từ nổ, cháy. Ion Na⁺ trong muối ăn thì cơ thể cần, chỉ nên dưới 2,3 g Na⁺ (khoảng 6 g NaCl) mỗi ngày theo khuyến cáo của Viện Y học Mỹ vì ăn mặn lâu dài gây tăng huyết áp.

Natri cháy có ngọn lửa màu gì?

Màu vàng đặc trưng: electron 3s của Na bị nhiệt kích thích lên 3p rồi trở về, phát ánh sáng vạch D 589 nm. Muối của Na (NaCl, Na₂CO₃) đưa vào ngọn lửa cũng cho màu vàng, nên thử màu ngọn lửa là cách nhận biết hợp chất natri; đèn đường vàng cam chính là đèn hơi natri. Khi đốt trong O₂, Na cháy tạo Na₂O₂: 2Na + O₂ → Na₂O₂.

Natri có tan trong nước không?

Không "tan" theo nghĩa hoà tan vật lí như muối, mà phản ứng hoá học với nước tạo NaOH tan và khí H₂: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂. Vì thế không có "dung dịch natri kim loại"; thứ còn lại sau phản ứng là dung dịch sodium hydroxide có tính base mạnh. Na cũng phản ứng với ethanol (chậm hơn) và với acid (rất mạnh, nổ).

Natri và kali kim loại nào mạnh hơn?

Kali mạnh hơn: trong nhóm IA tính khử tăng dần từ Li đến Cs vì bán kính nguyên tử tăng, electron ngoài cùng dễ mất hơn. K thả vào nước bốc cháy ngay với ngọn lửa tím hoa cà và nhiệt đủ đốt H₂ sinh ra, còn Na thường chỉ chạy trên mặt nước, đôi khi mới cháy. K cũng mềm hơn (Mohs 0,4 so với 0,5), nóng chảy thấp hơn (63,5 °C) và bảo quản trong dầu khó hơn vì tạo superoxide KO₂ dễ nổ.

Na và K

	Na	K
Khối lượng riêng (20 °C)	0,968 g/cm³ — nổi trên nước	0,859 g/cm³ — nổi trên nước
Nhiệt độ nóng chảy	97,8 °C	63,5 °C
Độ cứng Mohs	0,5	0,4 — mềm hơn
Độ âm điện (Pauling)	0,93	0,82
Với nước	chạy trên mặt nước, sủi bọt H₂, đôi khi bốc cháy	bốc cháy ngay, ngọn lửa tím hoa cà, nổ
Màu ngọn lửa	vàng (589 nm)	tím hoa cà
Oxide tạo thành	chủ yếu Na₂O₂ (peroxide) khi cháy	K₂O₂ và superoxide KO₂ (tạo cả khi cất giữ, dễ nổ)
Bảo quản	trong dầu hoả, dầu khoáng khan	trong dầu không quá 6 tháng vì tạo superoxide dễ nổ; lâu hơn phải dưới khí trơ
Điều chế	điện phân NaCl nóng chảy (có CaCl₂)	Na + KCl → NaCl + K (nhiệt, từ thập niên 1950)

Tài liệu tham khảo

Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 9 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 18 Tính chất chung của kim loại, bài 19 Dãy hoạt động hoá học (Na, K tác dụng với nước ở nhiệt độ thường).
Bộ GD&ĐT, Hoá học 12 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 15 Thế điện cực và nguồn điện hoá học (dãy điện hoá: K, Ba, Ca, Na, Mg, Al…), bài 24 Nguyên tố nhóm IA (tính khử tăng từ Li đến Cs, phản ứng với nước và oxygen, bảo quản trong dầu hoả, màu ngọn lửa, điện phân NaCl nóng chảy).
NIST Chemistry WebBook, "Sodium", Phase change data, webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440235 — nhiệt độ nóng chảy 370,96 K (Marsh 1987), nhiệt độ sôi 1 156 K (Honig và Kramer 1969).
Wikipedia, "Sodium" (infobox dẫn CRC Handbook; khối lượng riêng dẫn Arblaster 2018; mục Characteristics, Chemistry, Commercial production, Uses, Biological role, Safety and precautions), en.wikipedia.org — nhiệt độ nóng chảy 97,794 °C, nhiệt độ sôi 882,940 °C, khối lượng riêng 0,9688 g/cm³ và 0,927 g/cm³ (lỏng), điện trở suất 47,7 nΩ·m, độ dẫn nhiệt 142 W/(m·K), độ cứng Mohs 0,5, mạng lập phương tâm khối, thuận từ, độ âm điện 0,93, năng lượng ion hoá 495,8 và 4 562 kJ/mol, thế điện cực −2,71 V, vạch D 589,0 và 589,6 nm, cháy trong không khí cho chủ yếu Na₂O₂, bảo quản trong dầu hoặc khí trơ, tự bốc cháy khi nóng chảy khoảng 290 °C, không dùng nước, CO₂ để dập, bình Downs (NaCl + CaCl₂, dưới 700 °C), khoảng 100 000 tấn/năm, dùng làm NaBH₄, NaN₃, indigo, triphenylphosphine, đèn hơi natri, chất tải nhiệt lò phản ứng nhanh, NaK eutectic 77 % K nóng chảy −12,6 °C, van động cơ, chất làm khô với benzophenone, phản ứng Birch, UL 2,3 g Na⁺/ngày (IOM).
Wikipedia, "Potassium" (infobox; khối lượng riêng dẫn Arblaster 2018; mục Properties), en.wikipedia.org — nhiệt độ nóng chảy 63,5 °C, khối lượng riêng 0,859 g/cm³, độ cứng Mohs 0,4, độ âm điện 0,82, phản ứng với nước bốc cháy ngọn lửa tím hoa cà, tạo peroxide/superoxide khi cất giữ, không để trong dầu quá 6 tháng, điều chế bằng Na + KCl → NaCl + K (bảng so sánh).
Wikipedia, "Copper" và "Aluminium" (infobox), en.wikipedia.org — điện trở suất Cu 16,78 và Al 26,5 nΩ·m (ghi chú); "Kerosene" (infobox dẫn CAS) — khối lượng riêng ≈ 0,80 g/cm³ (FAQ bảo quản).
ECHA CHEM, C&L Inventory: sodium, EC 231-132-9, chỉ số 011-001-00-0, chem.echa.europa.eu — phân loại hài hoà Water-react. 1 (H260), Skin Corr. 1B (H314), hình đồ GHS02, GHS05; thông báo doanh nghiệp ghi thêm Eye Dam. 1 (H318).

Cùng nhóm đơn chất

Xem tất cả hợp chất →

Cập nhật: 24/9/2026