Na • Numéro de commande 11
Sodium
Le sodium est un élément chimique commun avec le symbole Na et le numéro de commande 11. Dans le système de période des éléments, il est dans la 3ème période et comme métal alcalin dans la 1ère période. Groupe IUPAC ou 1. Le groupe principal. Le sodium est un élément pur dont le seul isotope stable est 23Na.
Le sodium élémentaire a été obtenu d'abord de Humphry Davy en 1807 par l'électrolyse de flux de fonte de l'hydroxyde de sodium et a été appelé sodium. Ce nom est utilisé en anglais et en français, en fonction de celui-ci dans les langues romanes et en partie slaves. Le nom allemand de sodium est dérivé du netjerj égyptien via l'arabe ننرون, DMG naṭrūn, Natron. Les sodium et dérivés sont utilisés en Scandinavie, aux Pays-Bas et dans certaines langues slaves, sauf dans la langue allemande. En japonais, le sodium a le nom japonais de l'allemand de MARE Nat Natoriumu.
Dans la coquille terrestre, le sodium est l'un des dix éléments les plus courants et se trouve dans de nombreux minéraux de la croûte terrestre. Dans l'eau de mer, il y a une quantité considérable de sodium sous forme d'ions de sodium.
Les Égyptiens en Antiquité ont façonné le terme netjerj (neter) pour la soude obtenue de Sodaseen. Les Grecs ont pris ce mot en grec. νίτρον nitron, les Romains comme nitrium, les Arabes comme natrun. Les composés de sodium sont connus depuis longtemps, contrairement au métal élémentaire, et sont obtenus depuis des eaux de mer ou des lacs, sont dégradés à partir de dépôts de commerce. Le chlorure de sodium composé le plus important (chlorure de sodium) a été obtenu dans les mines ou en assècheant l'eau de mer ou l'eau de source contenant du sel dans les salins. Le commerce des sels était la base de villes, et en partie même façon leur nom (salt grid, saltbourg). Les noms germaniques pour Saline (Hall) indiquent des noms locaux tels que Hallstatt, Hallein, Halle (Saale), Bad Hall, Bad Reichenhall, Schwäbisch Hall, Schweizerhalle ou Hall à Tyrol à le haut. D'autres composés de sodium tels que le carbonate de sodium (soda ou hydroxyde de sodium) et l'acide nitrique de sodium ont également été obtenus et échangés depuis - L'antiquité.
La production de sodium élémentaire n'était possible qu'en 1807 par électrolyse d'hydroxyde de sodium (etznatron) en utilisant des volts Columns comme source d'énergie. Comme s'il était sur 19 ans. Novembre 1807 rapporté devant la Royal Society de Londres, il gagne deux métaux différents: Le sodium de Soda est appelé sodium, qui est le nom du métal en français et en anglais; l'autre métal qu'il appelait Potassium (Calium). Berzelius proposa en 1811 le nom actuel de sodium.
Dans l'univers, le sodium est en fréquence à 14 ans. lieu comparable au calcium et au nickel. Dans la lumière rayonnée de nombreux corps célestes, aussi celle du soleil, la ligne jaune de sodium D peut être bien détectée.
Sur Terre, le sodium avec une proportion de la croûte terrestre de 2,36 % est le sixième élément le plus courant. En raison de sa réactivité, il ne se produit pas élémentaire mais toujours dans les composés, les sels de sodium. Un grand stockage de sodium est l'eau de mer. Un litre d'eau de mer contient en moyenne 11 grammes d'ions de sodium.
En plus du chlorure de sodium fréquent, d'autres composés sont présents dans la nature. Le nitrate de sodium ou le nitrate de sodium (également appelé nitric chilien) NaNO3 est l'un des rares minéraux de nitrate naturel. Il est dû à sa solubilité de l'eau, mais seulement dans des zones particulièrement sèches, comme le désert d'Atacama au Chili. Avant l'invention du procédé Haber Bosch, c'était la matière première la plus importante pour de nombreux engrais et explosifs.
Le carbonate de sodium Na2CO3 est également naturellement présent dans plusieurs minéraux. Le plus célèbre minéral est Soda Na2CO3 · 10 H2O. Il est dégradé en grandes quantités et utilisé en particulier dans la production de verre.
Il existe également un certain nombre d'autres minéraux de sodium (voir aussi: Catégorie: minérale du sodium). On sait que le cryolite (pierre de glace, Na3 [AlF6]), qui dans l'état de fonte sert de solvant pour l'oxyde d'aluminium dans la production d'aluminium. Puisque le seul processus de cryolite connu au Groenland est dégradé, le cryolite est produit artificiellement.
Le sodium est obtenu principalement à partir du chlorure de sodium, qui est généralement obtenu dans des régions montagneuses ou en séchant des solutions contenant du sel comme l'eau de mer. Seule une petite partie du chlorure de sodium est traitée plus tard dans le sodium élémentaire, la majorité est traitée comme le sel ou pour la préparation d'autres composés de sodium. utilisé.
La production industrielle de sodium est réalisée par l'électrolyse de flux de fonte de chlorure de sodium sec dans une cellule dite descendante (1924 brevetée par James C). En bas. Pour réduire le point de fusion, on utilise un mélange de sel eutectique de 60% de chlorure de calcium et de 40% de chlorure de sodium, qui se fond à 580 °C. Le chlorure de baryum est également possible comme additif. Une tension d'environ sept volts est appliquée. Pour la production d'un kilogramme de sodium, environ 10 kWh de courant sont consommés pendant l'électrolyse, environ 12 kWh tout au long du processus de production.
La cellule d'électrolyse cylindrique se compose d'une anode graphite centrale et d'un anneau de cathode latéral en fer. Au-dessus de la cellule est une cloche qui collecte et décharge le chlore formé. Le sodium se recueille au-dessus des cathodes et est enlevé de la cellule par un tube d'élévation refroidi. Calcium se forme de même cristallise là-bas et tombe dans la fonte.
L'électrolyse du chlorure de sodium a dissous le processus de Castner. Le sodium a été obtenu par électrolyse de flux de fonte d'hydroxyde de sodium. Bien que cela ait eu l'avantage du point de fusion inférieur de l'hydroxyde de sodium (318 °C), il faut davantage d'énergie électrique. Depuis l'introduction d'une électrolyse de fonte chloroalkaline, le prix du sodium a diminué de façon drastique. Le sodium est le métal léger le moins cher en termes de volume. Toutefois, le prix dépend fortement des coûts d'électricité et du prix du chlore qui est également produit.
Le sodium est un métal léger doux et blanc d'argent. Dans de nombreuses propriétés, il est entre le lithium et le potassium. Ainsi, le point de fusion est à 97,82°C. entre celle du lithium (180,54°C) et celle du potassium (63,3 °C). Ceci est similaire au point d'ébullition et à la capacité de chaleur spécifique. Avec une densité de 0,968 g · cm-3, le sodium est l'un des éléments les plus spécifiques de la lumière. Parmi les éléments solides à température ambiante, seuls le lithium et le potassium ont une densité inférieure. Avec une dureté de mohs de 0,5, le sodium est si doux qu'il doit être coupé avec le couteau.
Le sodium cristallise, comme les autres métaux alcalins, dans le système de cristal cubique dans un treillis centré sur l'espace avec le groupe d'espace Im3m (groupe spatial No. 229) et deux unités de formule par cellule primaire. En dessous de 51 K, un pack de billes hexagonalement densest avec les paramètres de grille a=376 pm et c=615 pm est transféré.
La vapeur de sodium se compose d'atomes métalliques individuels ainsi que de dimers de la forme Na2. Au point d'ébullition, 16% des atomes sont présents comme dimers. La vapeur est jaune et apparaît violet dans le clair.
Les mélanges liquides sont formés avec du potassium dans une large plage de concentration à température ambiante. Le diagramme de phase montre un composé Na2 K qui fonde intensément à 7°C. et une Eutectic à −12,6 °C. avec une teneur en potassium de 77% (contenu en masse).
Comme les autres métaux alcalins, le sodium est un élément très ondulé (potentiel normal : -2,71 V) et réagit facilement avec beaucoup d'autres éléments et en partie avec des connexions. Les réactions sont très violentes, surtout avec des non-métals, comme le chlore ou le soufre, et s'échappent sous une flamme jaune vif.
L'oxygène réactif autrement est une caractéristique spéciale. Le sodium et l'oxygène ne réagissent pas directement les uns avec les autres sans la présence d'eau à la température ambiante ou pendant le chauffage. Sous une atmosphère d'oxygène complètement anhydre, le sodium peut même être fondu sans réaction. Si, d'autre part, les traces d'humidité sont présentes, il brûle facilement au peroxyde de sodium.
La réaction fortement exothermique du sodium avec de l'eau
Le sodium réagit avec de l'eau pour former l'hydrogène à l'hydroxyde de sodium. Les enregistrements à haute vitesse de la réaction des métaux alcalins avec de l'eau suggèrent une explosion de Coulomb.
Le sodium est transformé en alkoxides de sodium dans les alcools pour former l'hydrogène. Il fond souvent à travers la chaleur élevée de la réaction. Dans le cas d'une distribution fine du sodium et de la surface de réaction importante associée, la réaction peut être explosive et inflammation de l'hydrogène.
Si le sodium entre en contact avec des composés chlorés tels que le dichlorométhane, le chloroforme, le tétrachlorométhane, une réaction rapide et exothermique est obtenue avec la formation de Chlorure de sodium. Réaction.
Sodium dissout en ammoniac liquide
Le sodium se dissout avec des teintures bleues en ammoniac liquide. La couleur est basée sur des électrons libres qui sont émis du sodium dans la solution. Ainsi, la solution conduit également le courant électrique et est diluée paramagnetique. De la même manière, l'anion de sodium, la natrice, par exemple sous forme de potassium (2.2.2-cryptand)-natride (K+(C222)Na–) peut également être représentée. C'est un agent réducteur très fort.