11-Sodi

Català	Español		English	Français	Símbol: Na	Nombre atòmic: 11
Sodi	Sodio		Sodium	Sodium	Grup: 1	Període:3
Família: metalls alcalins		Configuració electrònica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

Generalitats
Descobridor/s: Sir Humphrey Davy		Nacionalitat: Gran Bretanya			Any: 1807
Origen del nom: de la paraula anglesa “soda”. L’origen del símbol Na deriva de la paraula llatina “natrium”.		Una mica d’història: Els compostos de sodi com la sal comú o clorur de sodi, NaCl, es coneixen i són utilitzats per l’home des de l’antiguitat. El carbonat de sodi, Na₂CO₃, que s’obtenia a partir de les cendres de plantes marines, es va confondre durant molt de temps amb el carbonat de potassi, K₂CO₃, procedent de cendres de plantes terrestres. En 1736 el francès Duhamel du Monceau va reconèixer la diferència entre les dues substàncies i va anomenar a la primera àlcali vegetal i àlcali mineral a la segona. En Alemanya s’anomenava “natron” i “kali” als corresponents hidròxids de sodi i potassi quan en 1807, Davy (1778-1829) va efectuar l’electròlisi dels hidròxids sòlids humits, obtenint els metalls sodi i potassi per primera vegada (el sodi es recollia en el càtode). Es van adoptar els símbols Na i K encara que els noms deriven de la denominació anglesa “soda” i “potash” respectivament. Una mica desprès, Thenard i Gay-Lussac van aïllar sodi per reducció de l’hidròxid de sodi amb ferro metall a altes temperatures. El sodi és un dels metalls que té un símbol alquimista:
Estat natural: El sodi únicament es troba en la natura en estat combinat perquè és molt reactiu. El mineral més comú és la sal de roca (clorur de sodi, NaCl, o halita) encara que també es troba present en altres minerals: borat de sodi (bòrax), carbonat de sodi, nitrat de sodi i sulfat de sodi. El sodi és relativament abundant en les estrelles, detectant-se la seva presència a través de la línia D de l'espectre solar, situada aproximadament en el groc. L'escorça terrestre conté aproximadament un 2,6-3% de sodi, la qual cosa el converteix en el sisè element més abundant, i el més abundant dels metalls alcalins. Actualment s'obté per electròlisi de clorur sòdic fos, procediment més econòmic que el que s’usava anteriorment, l'electròlisi de l'hidròxid de sodi (NaOH). És el metall més barat.		Estructura cristal·lina: Sistema cúbic centrat en el cos		Tots els angles rectes a = b = c
Abundància a l’ésser humà: 14·10⁵ ppb (parts per bilió) en pes-	Abundància a la Terra: ocupa el 6è lloc en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.		Abundància al Sistema Solar: 20000 ppb (parts per bilió) en pes.

Propietats
Físiques	Massa atòmica (u)	Densitat (kg/m³)		Duresa (escala de Mohs)		Volum atòmic (cm³/mol)
	22,9898	971		0,4		23,7
Tèrmiques	Estat d’agregació a 298 K	Punt de fusió (K)		Punt d’ebullició (K)
	sòlid	370,97		1156
Radis	Radi atòmic (Å)	Radi iònic (Å)		Radi covalent (Å)
	1,9	0,95 (Na⁺¹)		1,54
Ionització	Afinitat electrònica (KJ/mol)	1a energia ionització (KJ/mol)	2a energia ionització (KJ/mol)		3a energia ionització (KJ/mol)		Estats d’oxidació
	52,8	495,8	4562,4		6912,2		-1, +1
Elèctriques	Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)^-1	Electròniques	Electronegativitat (Pauling)		Polaritzabilitat (Å³)
	209,6		0,93		23,6
Termodinàmiques	Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)	Calor de fusió (KJ/mol)	Calor de vaporització (KJ/mol)		Calor específica (J/kg K)		Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)
	109,0	2,6	99,0		1233,10		142,00
Altres	Potencial normal de reducció (v)	Caràcter metàl·lic	Precaucions: En forma metàl·lica el sodi és explosiu en aigua i verinós tant aïllat com combinat amb molts altres elements. El metall ha de manipular-se sempre amb molta cura i emmagatzemar-se en atmosfera inert, evitant el contacte amb l'aigua i altres substàncies amb les què el sodi reacciona.
	-2,71 Na⁺/Na	metall
	Característiques:
	És un sòlid tou (pot tallar-se amb un ganivet) i mal·leable. En estat metàl·lic té un color blanc platejat. Es dissol en amoníac líquid anhidre i en resulta una dissolució de color blau similar al color del vapor de sodi. Las sals de sodi donen un color groc-taroja característic a la flama. El sodi és un element vital per l’home, la dieta ha de contenir sodi. El catió sodi és el catió extracel·lular principal en els animals i és important per la seva funció nerviosa.

Isòtops
Isòtop	Protons	Neutrons	Símbol	Vida mitjana	Abundància	Altres
Sodi - 21	11	10	²¹Na	22,48 segons	0,00	Radioactiu
Sodi - 22	11	11	²²Na	2,605 anys	0,00	Radioactiu
Sodi - 23	11	12	²³Na	Estable	100
Sodi - 24	11	13	²⁴Na	14,96 hores	0,00	Radioactiu
Sodi - 25	11	14	²⁵Na	59,3 segons	0,00	Radioactiu
Sodi - 26	11	15	²⁶Na	1,07 segons	0,00	Radioactiu

Reactivitat
Descripció	Es dissol en amoníac líquid anhidre formant una dissolució de color blau similar al color del vapor de sodi. S’oxida immediatament per exposició a l’aire i crema violentament en contacte amb l’aigua, formant una solució incolora d’hidròxid de sodi i hidrogen, per la qual cosa s’ha de guardar en algun líquid que l’aïlli de la humitat, com ara petroli o olis. La solució és bàsica degut a l’hidròxid dissol i molt exotèrmica; durant la reacció el metall sodi es pot tornar tant calent que s’encén i dóna un color taroja característic, la reacció és més lenta que amb el potassi però més ràpida que amb el liti: 2Na (s) + 2H₂O à 2NaOH (aq) + H₂ (g) Reacciona amb l’hidrogen per formar hidrur de sodi (NaH) i amb l’oxigen per donar òxid i peròxid de sodi (Na₂O i Na₂O₂ respectivament): 4Na (s) + O₂ (g) à 2Na₂O (s) 2Na (s) + O₂ (g) à 2Na₂O₂ (s) Es dissol fàcilment en mercuri, en plom, en estany i en antimoni. Reacciona vigorosament amb tots els halògens per a formar halurs: 2Na (s) + F₂ (g) à 2NaF (s) 2Na (s) + Cl₂ (g) à 2NaCl (s) 2Na (s) + Br₂ (g) à 2NaBr (s) 2Na (s) + I₂ (g) à 2NaI (s) El sodi es dissol en àcid sulfúric diluït i forma solucions que contenen el ió Na (I) aquós juntament amb hidrogen gas: 2Na (s) + H₂SO₄ (aq) à 2Na⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) + H₂ (g)
Amb aire	Vigorosa; àNa₂O₂ 2Na (s) + O₂ (g) à 2Na₂O₂ (s)
Amb H₂O	Vigorosa; à H₂O; NaOH 2Na (s) + 2H₂O à 2NaOH (aq) + H₂ (g)
*Amb HCL* 6M**	Vigorosa; à H₂O ; NaCl
*Amb HNO₃* 15M**	Vigorosa; à NaNO₃ ; NO_x
*Amb NaOH* 6M**	Vigorosa; à H₂O; NaOH 2Na (s) + 2H₂O à 2NaOH (aq) + H₂ (g)

Obtenció

El sodi és present com a sal (clorur de sodi, NaCl) en grans quantitats en dipòsits (mines d sal), en l’aigua de mar i en altres aigües naturals; és fàcil obtenir-lo com a sòlid per assecament.

Industrialment es prepara per l’anomenat mètode de Downs. El clorur de sodi fos té un punt de fusió d’aproximadament 800ºC, però si se li afegeix carbonat de sodi o clorur de calci en un 60%, el punt de fusió baixa fins a uns 600ºC. El mètode Downs consisteix en realitzar l’electròlisi d’aquesta barreja, obtenint-se sodi i clor com a subproducte del procés:

Càtode: Na⁺ (l) + e^- à Na (l)

Ànode: Cl^- (l) à ½ Cl₂ (g) + e^-

Usos

Les principals aplicacions del sodi són la preparació de colorants, detergents (en combinació amb àcids grassos), fabricació de làmpades de vapor de sodi i l’elaboració de plom tetraetil.

També s’usa en la preparació de substàncies orgàniques molt valuoses, obtenció del cianur sòdic, del peròxid de sodi que s’usa com a blanquejador i oxidant en la indústria tèxtil i paperera; en la preparació del titani metall a partir del TiCl₄ i en la reducció d’èsters orgànics.

També s’usa per augmentar la duració de les vàlvules d’escapament de motors d’aviació, per la seva gran conductivitat tèrmica. Un aliatge del 24% de sodi i 76% de potassi roman líquida fins a una temperatura aproximada de -12ºC, propietat que s’aprofita per a utilitzar-la com a refrigerant en alguns processos, també és un bon agent químic reductor.

El fluorur de sodi, NaF, s’usa com antisèptic, com a verí per a rates i en ceràmiques.

El nitrat de sodi s’usa com a fertilitzant.

El tiosulaft de sodi, Na₂S₂O₃·5H₂O s’usa en fotografia com a fixador.

L’hidròxid de sodi o sosa càustica s’usa en la fabricació de sabó, raió i paper, en el refinat de petroli i en la indústria tèxtil.