Na • Número de pedido 11
Sodium
El sodio es un elemento químico comúnmente producido con el símbolo Na y el número de orden 11. En el sistema de periodos de los elementos, se encuentra en el 3er Período y como metal alcalino en el 1er período. Grupo IUPAC o 1. Grupo principal. El sodio es un elemento puro cuyo único isótopo estable es 23Na.
El sodio elemental fue obtenido por primera vez de Humphry Davy en 1807 por electrolisis de flujo de fusión de hidroxido sodio y se llamó sodio. Este nombre se utiliza en francés e inglés, derivando de él en lenguas románicas y en parte eslavas. El nombre alemán sodium se deriva del netjerj egipcio a través de نرون árabe, DMG naijkrūn, Natron. Sodio y derivados de los mismos se utilizan en Escandinavia, en los Países Bajos y en algunos idiomas eslavos, excepto en el idioma alemán. En japonés, el sodio tiene el nombre de alemán Japanese Гани Nat Natoriumu.
En la cáscara terrestre, el sodio es uno de los diez elementos más comunes y se encuentra en numerosos minerales de la corteza terrestre. En el agua de mar hay una cantidad considerable de sodio en forma de iones de sodio.
Los egipcios en Antigüedad formaron el término netjerj (neter) para la soda obtenida de Sodaseen. Los griegos tomaron esta palabra como griego. νίτρον nitron, los romanos como nitrium, los árabes como natrun. Los compuestos de sodio han sido conocidos por mucho tiempo, en contraste con el metal elemental, y se han obtenido desde entonces de aguas marinas o lagos, se degradan de los depósitos de tierra y comercio. El cloruro de sodio más importante (cloruro de sodio) se obtuvo en las minas o secando agua de mar o agua de manantial que contiene sal en los salinos. El comercio de sal era la base para muchas ciudades, e incluso en parte moldeó su nombre (Salzgitter, Salzburgo). Los nombres alemanes de Saline (Hall) indican nombres locales como Hallstatt, Hallein, Halle (Saale), Bad Hall, Bad Reichenhall, Schwäbisch Hall, Schweizerhalle o Hall en Tirol a la parte superior. También se han obtenido y comercializado otros compuestos de sodio, como el carbonato de sodio (hidróxido de sodio o sodio) y el ácido nítrico de sodio.
La producción de sodio elemental fue posible en 1807 por electrolisis de hidróxido de sodio molten (etznatron) utilizando voltios Columnas como fuente de energía. Como si estuviera en 19. Noviembre de 1807 informó antes de la Royal Society en Londres, ganó dos metales diferentes: El sodio de Soda se llama sodio, que es el nombre del metal en francés e inglés; el otro metal que llamó Potasio (Calium). Berzelius propuso en 1811 el nombre actual del sodio.
En el universo, el sodio es en frecuencia a los 14. lugar comparable al calcio y el níquel. En la luz radiada de muchos cuerpos celestes, también la del sol, la línea amarilla de sodio D puede ser bien detectada.
En la Tierra, el sodio con una proporción de la corteza terrestre del 2,36 % es el sexto elemento más común. Debido a su reactividad, no ocurre elemental pero siempre en compuestos, las sales de sodio. Un gran almacenamiento de sodio es el agua de mar. Un litro de agua marina contiene un promedio de 11 gramos de iones de sodio.
Además del cloruro de sodio frecuente, otros compuestos están presentes en la naturaleza. Nitrato de sodio o nitrato de sodio (también llamado nitrico chileno) NaNO3 es uno de los pocos minerales de nitrato natural. Se debe a su buena solubilidad de agua, pero sólo en áreas particularmente secas, como el Desierto de Atacama en Chile. Antes de que se inventara el proceso de Haber Bosch, esta era la materia prima más importante para muchos fertilizantes y explosivos.
El carbonato de sodio Na2CO3 también se encuentra naturalmente en varios minerales. El mineral más famoso es Soda Na2CO3 · 10 H2O. Se degrada en grandes cantidades y se utiliza en particular en la producción de vidrio.
También hay varios otros minerales de sodio (ver también: Categoría:Olitro sodio). Un conocido es el criolitorito (piedra de hielo, Na3 [AlF6]), que en el estado fundido sirve como solvente para el óxido de aluminio en la producción de aluminio. Dado que el único proceso criolírita conocido en Groenlandia es degradado, el criolito se produce artificialmente.
El sodio se obtiene principalmente de cloruro de sodio, que generalmente se obtiene en montañosos o secando soluciones que contienen sal como agua marina. Sólo una pequeña parte del cloruro de sodio se procesa más a sodio elemental, la mayoría se procesa como sal o para la preparación de otros compuestos de sodio. usado.
La producción industrial de sodio se realiza mediante electrolisis de flujo de fusión de cloruro de sodio seco en una llamada célula de bajada (1924 patentada por James C. Downs). Para bajar el punto de fusión, se utiliza una mezcla de sal eutectica del 60% de cloruro de calcio y el 40% de cloruro de sodio, que se derretirá a 580 °C. El cloruro de bario también es posible como aditivo. Se aplica un voltaje de unos siete voltios. Para la producción de un kilogramo de sodio, alrededor de 10 kWh de corriente se consumen durante el electrolisis, alrededor de 12 kWh durante todo el proceso de producción.
La célula de electrolisis cilíndrica consiste en un ánodo central de grafito y un anillo lateral de cátodo de hierro. Por encima de la célula es una campana que recoge y descarga el cloro formado. El sodio se acumula sobre las cátodos y se retira de la celda por un tubo de elevación refrigerado. El calcio también formó cristales por ahí y se cae de nuevo en la derretimiento.
El electrolisis del cloruro de sodio disolvió el proceso de Castner. El sodio fue obtenido por electrolisis de flujo de fundición de hidróxido de sodio. Aunque esto tenía la ventaja del punto de fusión inferior del hidroxido de sodio (318 °C), se requiere más energía eléctrica. Desde la introducción de la electrolisis de flujo de cloro-alcalino, el precio del sodio ha disminuido drásticamente. Sodium es el metal ligero más barato en términos de volumen. Sin embargo, el precio depende en gran medida de los costos de electricidad y del precio del cloro que también se produce.
El sodio es un metal blanco plateado y suave. En muchas propiedades es entre litio y potasio. Así, el punto de fusión es de 97,82° C. entre el de litio (180.54° C.) y el de potasio (63,6 ° C). Esto es similar al punto de ebullición y la capacidad de calor específica. Con una densidad de 0,988 g · cm-3, el sodio es uno de los elementos de luz más específicos. De los elementos sólidos a temperatura ambiente, sólo el litio y el potasio tienen una densidad inferior. Con una dureza Mohs de 0,5, el sodio es tan suave que debe ser cortado con el cuchillo.
Cristales de sodio, como los otros metales alcalinos, en el sistema de cristal cúbico en una celosía centrada en el espacio con el grupo espacial Im3m (grupo espacial No. 229) y dos unidades de fórmula por celda elemental. Debajo de 51 K, se transfiere un paquete de bolas hexagonalmente densest con los parámetros de la red a=376 pm y c=615 pm.
vapor de sodio consiste en átomos de metal individuales, así como dimeres de la forma Na2. En el punto de ebullición, el 16% de los átomos están presentes como dimeres. El vapor es amarillo y aparece púrpura en el despejado.
Las mezclas líquidas se forman con potasio en un amplio rango de concentración a temperatura ambiente. El diagrama de fase muestra un compuesto Na2 K que se derrite incongruentemente a 7° C. y un Eutectic a −12,6 ° C. con un contenido de potasio del 77% (contenido de masa).
Como los otros metales alcalinos, el sodio es un elemento muy poco edificante (potencia normal: −2,71 V) y reacciona fácilmente con muchos otros elementos y en parte con conexiones. Las reacciones son muy violentas, especialmente con los no metálicos, como cloro o azufre, y se agotan bajo una llama amarilla brillante.
El oxígeno de otra forma reactiva es una característica especial. El sodio y el oxígeno no reaccionan directamente entre sí sin la presencia de agua a temperatura ambiente o durante el calentamiento. Bajo una atmósfera de oxígeno completamente anhídrida, el sodio puede incluso ser derribado sin reacción. Si, por otro lado, los rastros de humedad están presentes, se quema fácilmente al peróxido de sodio.
La reacción fuertemente exotérmica del sodio con agua
El sodio reacciona con agua para formar hidrógeno a hidroxido sodio. Las grabaciones de alta velocidad de la reacción de metales alcalinos con agua sugieren una explosión de Coulomb.
El sodio se convierte en alkoxidas sodiosas en alcoholes para formar hidrógeno. A menudo se derrite a través del alto calor de la reacción. En el caso de una buena distribución del sodio y la superficie de reacción grande asociada, la reacción puede ser explosiva y encender el hidrógeno.
Si el sodio entra en contacto con compuestos clorados como el diclorometano, cloroformo, tetraclorometano, se obtiene una reacción rápida y exotérmica con la formación de cloruro de sodio. Reacción.
Sodio disuelto en amoníaco líquido
El sodio se disuelve con tinte azul en amoníaco líquido. El color se basa en electrones libres que se emiten desde el sodio a la solución. Así, la solución también conduce la corriente eléctrica y es paramagnética diluida. De manera similar, también se puede representar la anión del sodio, la natriona, por ejemplo en forma de potasio (2.2 cripto y)-natrido (K+(C222)Na−). Es un agente de reducción muy fuerte.