Sodiul, Na
Tag-uri
Categorie:
Chimie Anorganică
Partajeaza in Google Classroom
Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Scurtă definiție
Sodiul, Na, este un metal moale, argintiu și extrem de reactiv din grupa 1 (grupa I principală sau grupa I A) a tabelului periodic, grupa metalelor alcaline. Are numărul atomic 11 și masa atomică 22,9898. Din cauza reactivității sale accentuate, sodiul nu se găsește în stare liberă în natură, fiind însă foarte răspândit sub formă de clorură de sodiu în apa de mare, sau sub formă de feldspați. Sodiul este un element esențial necesar organismelor vii.
Definiție Descarcă PDF
Sodiul, Na, este un metal moale, argintiu și extrem de reactiv din grupa 1 (grupa I principală sau grupa I A) a tabelului periodic, grupa metalelor alcaline. Are numărul atomic 11 și masa atomică 22,9898. Din cauza reactivității sale accentuate, sodiul nu se găsește în stare liberă în natură, fiind însă foarte răspândit sub formă de clorură de sodiu în apa de mare, sau sub formă de feldspați. Sodiul este un important element esențial necesar organismelor vii.
Din cauza reactivității lui accentuate, sodiul nu se găsește în stare liberă în natură. În stare combinată este însă foarte răspândit, mai ales sub formă de feldspați, ca de exemplu oligoclazul, Na[AlSi3O8].
Cantități enorme de sodiu există sub formă de clorură de sodiu atât în apa mărilor, cât și în pământ, unde formează zăcămintele de sare gemă.
Unul dintre cele mai bogate zăcăminte se sare gemă din lume se găsește la Wieliczka (Galiția). România are imense zăcăminte de clorură de sodiu la: Slănic, Tg. Ocna, Praid, Ocna Mureșului, Sovata, Ocnele Mari, etc. Alături de țiței și gaze naturale, sarea reprezintă o resursă naturală importantă a țării, ceea ce a permis dezvoltarea unei puternice industrii chimice bazate pe clorură de sodiu.
Alte combinații de sodiu existente în natură sunt salpetru de Chile (azotatul de sodiu, NaNO3), sulfatul de sodiu, Na2SO4·10H2O, etc.
Sodiul se obține prin electroliza topiturii de hidroxid sau de clorură de sodiu. Pentru electroliza hidroxidului se folosește un vas de oțel cu fund conic (ilustrat în figura de mai jos) în care este introdusă o bară de oțel drept catod; anodul este format dintr-un cilindru de oțel, care înconjoară catodul. Între electrozi există un alt cilindru de oțel prevăzut la partea inferioară cu o sită, care desparte spațiul anodic de cel catodic.
Celulă pentru electroliza hidroxidului de sodiu topit:
1 - celulă; 2 - catod; 3 - anod; 4 - cilindru despărțitor.
Celula este încălzită al 330°C, când hidroxidul de sodiu se topește. Prin trecerea curentului electric prin topitură, ionii de sodiu rezultați:
NaOH 
Na+ + OH-
migrează spre catod, unde se descarcă:
Na+ + e- = Na
Astfel, la catod se adună sodiul metalic, care se ridică la suprafață, de unde poate fi cules.
Ca urmare a descărcării ionilor OH-, la anod se dezvoltă oxigen și apă (sub formă de vapori):
2OH- - 2e- = ½ O2 + H2O
Deși procesul de fabricație a sodiului metalic din hidroxid de sodiu este mai simplu din cauza punctului de topire scăzut al hidroxidului, se preferă obținerea lui din clorură de sodiu (materie primă ieftină). Ca fondant se adaugă clorură de calciu. Amestecul de clorură de sodiu și clorură de calciu este încălzit într-o celulă electrolitică la circa 600°C. Sodiul metalic depus la catod trece printr-o conductă și curge într-un colector (figura de mai jos):
Celulă pentru electroliza clorurii de sodiu topită:
1 - celulă; 2 - anod de grafit; 3 - catozi de oțel; 4 - dispozitiv pentru colectarea clorului;
5 - clorură de sodiu topită; 6 - colector de sodiu metalic.
Clorul rezultat concomitent este captat la anod cu un dispozitiv special. Topitura de cloruri are la suprafață un strat solid de sare care o apără de oxidarea aerului și de pierderi de căldură.
Sodiul este un metal moale mai ușor decât apa și cu bună conductibilitate electrică. În tăietură proaspătă are luciu puternic, care însă dispare imediat la aer, deoarece sodiul se oxidează ușor. Încălzit în aer se aprinde și arde cu flacără galbenă; rezultă peroxid de sodiu, Na2O2 (amestecat cu oxid de sodiu, Na2O).
Sodiul se combină energic cu clorul formând clorura de sodiu, NaCl. De asemenea, se combină cu bromul, iodul, sulful, etc. Cu mercurul formează amalgamul de sodiu.
Sodiul înlocuiește hidrogenul și metalele în combinațiile lor. Între sodiu și apă are loc o reacție violentă:
Na + H2O = NaOH + ½ H2
Cu alcool metilic sau alcool etilic formează un alcoxid (metoxidul, respectiv etoxidul) de sodiu.
La aer, în prezența umidității și a dioxidului de carbon din atmosferă, sodiul trece în carbonat de sodiu:
2Na + H2O + ½ O2 = 2NaOH
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Din cauza reactivității lui față de oxigen și apă, sodiul se păstrează sub petrol sau ulei de parafină (pentru a nu fi în contact direct cu aerul umed).
Dacă se trece un curent de amoniac peste sodiu topit rezultă amidura de sodiu:
Na + NH3 = NaNH2 + ½ H2
Amidura de sodiu este o combinație ionică în care sodiul este componentul electropozitiv, Na+[NH2]-.
Sodiul are întrebuințări din ce în ce mai numeroase. Astfel, se folosește ca materie primă pentru fabricarea peroxidului de sodiu, a amidurii de sodiu, a cianurii de sodiu, ca reducător în multe reacții organice, în sinteze organice, la fabricarea tetraetil plumbului, Pb(C2H5)4, în lămpi electrice speciale cu vapori de sodiu, în compoziția unor aliaje de plumb (aliaje antifricțiune) etc.
Sodiul formează cu oxigenul următoarele combinații: oxidul obișnuit, Na2O, și peroxidul de sodiu, Na2O2, produsul de ardere directă a sodiului în curent de oxigen. Alt compus important al sodiului cu oxigenul este hidroxidul de sodiu, NaOH.
Sărurile de sodiu se obțin de obicei din clorura de sodiu, acesta fiind cea mai răspândită combinație a sodiului. Dintre sărurile sodiului, în afară de clorura de sodiu, mai importante sunt: carbonatul, sulfatul, sulfura, azotatul, fosfatul și silicatul.
Preambul
Referințe
-
Edith Beral, Mihai Zapan: Chimie Anorganică, ediția a 3-a, Editura Tehnică, București, 1963
- John Daintith: Dictionary of Chemistry, 6th edition, Oxford University Press, 2008, ISBN 9780199204632
Navigare în lectii
Cumpara abonament
Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.
