Sodi

Sodi
11Na
neó ← sodi → magnesi Li ↑ Na ↓ K Taula periòdica
Aspecte
Blanc platejat metàl·lic Línies espectrals del sodi
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Sodi, Na, 11
Categoria d'elements	Metalls alcalins
Grup, període, bloc	1, 3, s
Pes atòmic estàndard	22,98976928(2)
Configuració electrònica	[Ne] 3s1 2,8,1
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat (prop de la t. a.)	0,968 g·cm−3
Densitat del líquid en el p. f.	0,927 g·cm−3
Punt de fusió	370,87 K, 97,72 °C
Punt d'ebullició	1.156 K, 883 °C
Punt crític	(extrapolat) 2.573 K, 35 MPa
Entalpia de fusió	2,60 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	97,42 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	28,230 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 554 617 697 802 946 1.153
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	+1, -1 (òxid bàsic fort)
Electronegativitat	0,93 (escala de Pauling)
Energies d'ionització (més)	1a: 495,8 kJ·mol−1
	2a: 4.562 kJ·mol−1
	3a: 6.910,3 kJ·mol−1
Radi atòmic	186 pm
Radi covalent	166±9 pm
Radi de Van der Waals	227 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara
Ordenació magnètica	Paramagnètic
Resistivitat elèctrica	(20 °C) 47,7 nΩ·m
Conductivitat tèrmica	142 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica	(25 °C) 71 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima)	(20 °C) 3.200 m·s−1
Mòdul d'elasticitat	10 GPa
Mòdul de cisallament	3,3 GPa
Mòdul de compressibilitat	6,3 GPa
Duresa de Mohs	0,5
Duresa de Brinell	0,69 MPa
Nombre CAS	7440-23-5
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del sodi
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 22Na traça 2,602 a β+→γ 0,5454 22Ne* 1,27453(2) 22Ne ε→γ - 22Ne* 1,27453(2) 22Ne β+ 1,8200 22Ne 23Na 100% 23Na és estable amb 12 neutrons

El sodi és un element químic de símbol Na i nombre atòmic 11. És un metall alcalí tou, untuós, de color platejat molt abundant a la natura, trobant-se en la sal marina i el mineral halita. És molt reactiu, crema amb flama groga, s'oxida en l'aire i reacciona violentament amb l'aigua.

Característiques principals

Igual que altres metalls alcalins el sodi és un metall tou, lleuger i de color platejat que no es troba lliure en la naturalesa. El sodi flota en l'aigua descomponent-la, desprenent hidrogen i formant un hidròxid. En les condicions apropiades reacciona espontàniament en aigua. Normalment no crema en contacte amb l'aire per sota de 388 K (115 °C).

Aplicacions

El sodi metàl·lic s'empra en síntesi orgànica com a agent reductor. És, a més, component del clorur sòdic (NaCl) necessari per a la vida. Altres usos són:

• En aliatges antifricció (plom).
• En la fabricació de detergents (en combinació amb àcids grassos).
• En la purificació de metalls fosos.
• L'aliatge NaK, és un material emprat per a la transferència de calor. El sodi també s'empra com refrigerant.
• Aliat amb plom s'empra en la fabricació d'additius antidetonants per a les gasolines.
• S'empra també en la fabricació de cèl·lules fotoelèctriques.
• Il·luminació per mitjà de làmpades de vapor de sodi.

Paper biològic

El catió sodi (Na⁺) té un paper fonamental en el metabolisme cel·lular, per exemple, en la transmissió de l'impuls nerviós (per mitjà del mecanisme de bomba de sodi). Manté el volum i l'osmolaritat. Participa, a més de l'impuls nerviós, en la contracció muscular, l'equilibri àcid-base i l'absorció de nutrients per les cèl·lules.

La concentració plasmàtica de sodi està en condicions normals de 135 - 145 mmol/l. L'augment de sodi en la sang es coneix com a hipernatrèmia i la seva disminució hiponatrèmia.

Història

El sodi (de l'italià soda, sosa), conegut en diversos compostos, no va ser aïllat fins a 1807 per Sir Humphry Davy per mitjà de l'electròlisi de la sosa càustica. En l'Europa medieval s'emprava com a remei per a les migranyes un compost de sodi denominat sodanum. El símbol del sodi (Na) prové de natró (o natrium, del grec nítron), nom que rebia antigament el carbonat sòdic.

Abundància i obtenció

Escalfant el bicarbonat sòdic en un bec bunsen s'obté el color groc propi d'aquest element de la línia D

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% de sodi, la qual cosa el convertix en el quart element més abundant, i el més abundant dels metalls alcalins.

Actualment s'obté per electròlisi de clorur sòdic fos, procediment més econòmic que l'anteriorment usat, l'electròlisi de l'hidròxid de sodi (NaOH). És el metall més barat.

El compost més abundant de sodi és el clorur sòdic o sal comuna, encara que també es troba present en diversos minerals com amfíbols, trona, halita, zeolites, etc.

Compostos

Els compostos de sodi de major importància industrial són:

• Clorur sòdic o sal comuna (NaCl).
• carbonat sòdic (Na₂CO₃).
• bicarbonat sòdic (NaHCO₃).
• Hidròxid sòdic o sosa càustica (NaOH).
• Nitrat sòdic o sal de Xile (NaNO₃).
• tiosulfat sòdic (Na₂S₂O₃ · 5H₂O).
• bòrax (Na₂B₄O₇ · 10H₂O).

Isòtops

Es coneixen tretze isòtops de sodi. L'únic estable és el Na-23. A més, hi ha dos isòtops radioactius cosmogènics, Na-22 i Na-24, amb períodes de semidesintegració de 2,605 anys i ˜15 hores respectivament.

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 acuradament i emmagatzemar-se en atmosfera inerta, evitant el contacte amb l'aigua i altres substàncies amb què el sodi reacciona.

Enllaços externs

• webelements.com - Sodi (anglès).
• environmentalchemistry.com - Sodi (anglès).
• És Elemental - Sodi (anglès).