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空投一噸鈉到太平洋會發生什麼?

樓主並沒有說明空投的一噸鈉是什麼狀態的,這裡暫且假設樓主指的是「一塊一噸重的鈉」。

※首先絕不是簡單地「浮遊熔響紅」。

當你把一噸鈉放入太平洋時,

1、浮在水面:會,鈉在室溫下的密度是0.968g/cm³,小於水的密度。

2、四處遊動:不會,只有體積較小的鈉塊與水反應時才會出現此現象。原理是鈉與水接觸的表面反應產生氫氣,氫氣泡貼著鈉塊表面上浮,產生對鈉塊水平的推力。而較大的鈉塊反應時產生的氫氣較多,推力之間就互相抵消了。這個和布朗運動中較小的微粒比較大微粒運動更劇烈的原理是一樣的。

3、熔成球狀:不會。體積較小的鈉塊與水反應才會出現此現象,原理是鈉與水接觸的表面反應產生氫氣,和上一條一樣,氫氣泡貼著鈉塊表面上浮,導致鈉塊自身旋轉,同時繼續反應,最終形成球狀。而較大的鈉塊反應時,由於和上一條一樣的原因,不會旋轉,所以鈉塊會熔化,但不會形成球狀。

4、發出響聲:會,但不是嘶嘶那樣的聲音,而是一連串清脆的爆炸聲。

5、海水被染紅:不會。前提是你能逃過你父母,化學老師,環境學家,海警的追殺。

※除此之外會發生的現象:

1、發生劇烈爆炸。

剛才看到有答主說淡藍色火焰安靜在燃燒。

?????

絕無可能。但是能想到反應生成氫氣,且因為反應大量放熱,氫氣會被點燃這一點已經不錯了。只是要注意只有在氫氣純凈的條件下才能看到淡藍色火焰安靜地燃燒這個現象。不純的氫氣被引燃時會發生爆炸。

2、爆炸火星四射。

高溫熔融的鈉隨著爆炸四處飛濺。這是這次反應最危險之處。

3、產生蘑菇雲。

反應生成的高溫氫氧化鈉與空氣接觸,使空氣中的水分凝結,產生的雲霧擴散開來,會形成蘑菇雲。

※看到有的答主提議把鈉改成銫,想順便科普一下,

在鹼金屬單質中,鈉與水反應時現象最明顯,爆炸最劇烈。

的確,銫比鈉要活躍,它更加不穩定,反應也更劇烈,但是這不代表現象會更明顯。

首先,銫在室溫下密度為1.8785g/cm³,在反應時,銫會很快沉入水中,反應產生的熱衝擊被水大量吸收,因此不會有明顯的現象。鈉與水的反應雖然不如銫那麼劇烈,但它能夠以正合適的速度生成足夠的氫氣並將其引燃,造成相當可觀的爆炸現象。

而其它的鹼金屬都做不到鈉這樣的反應現象:鋰反應太慢;鉀雖然密度更小,但是反應太快,還沒等氫氣被完全點燃就結束了;銣和銫密度大,會沉入水中。

大家對於鹼金屬單質與水反應周期越高爆炸越劇烈的誤解可能是從這個視頻來的:

鹼金屬(鋰、鈉、鉀、銣、銫)與水反應

這段視頻出自一檔來自2004年英國的科普節目。在視頻中,實驗者分別使用鋰、鈉、鉀、銣、銫與水進行反應,其中銣與銫造成了巨大的爆炸,將實驗用的浴缸炸裂,激起了很大的水花,很壯觀吧?這個視頻的確給人以很強的視覺衝擊。但事實真的如此嗎?請看這個闢謠的網站:

Brainiac 「Fraud」 「Slammed」 In The Evening Standard And The Independent

給英文不好的同學提供一下便利,我擇出的這段話出自上邊的網站,請看:

But in a 2004 episode, the producers compromised. Explaining what happened when the metals were put in the bath, a crew member said: 「Absolutely bloody nothing. The density of caesium ensured it hit the bottom of the bath like a lead weight. The volume of water then drowned out the thermal shock. They could not go home empty-handed. So they rigged a bomb in the bottom of the bath.」

是的,實驗者在浴缸底部安裝了炸藥,「製作」出了壯觀的水花。怎麼說呢,作為一個科普節目,這麼做真的很過分。也許他們只是想提醒人們鹼金屬很危險,但偽造實驗結果是決不可取的。

※「鈉與水反應的現象是浮遊熔響紅」,這是很常見的誤解,讓很多同學誤以為鈉並不危險。當鈉的體積較小的時候,鈉與水的反應的確是這個樣子。上實驗課的時候,老師會強調一定要選「綠豆大小」的鈉塊來進行試驗。這是因為如果你選了一塊蠶豆大小的鈉來做實驗就會發生這樣的現象:

這同樣是鈉與水的反應,但你有看到「浮遊熔響紅」的現象嗎?(請注意,這是極其危險的操作,請不要輕易在家模仿。)

※我的回答到此結束,謝謝大家看到最後。



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