Sód
11 Na Układ okresowy pierwiastków
Sód Sód
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Sód, Na, 11
Grupa, okres, blok	1 , 3, s
Właściwości metaliczne	metal alkaliczny
Właściwości atomowe Masa atomowa 22,989770 u Promień atomowy 180 (obl. 190) pm Promień walencyjny 154 pm Promień van der Waalsa 227 pm Konfiguracja elektronowa [Ne]3s1 Zapełnienie powłok 2, 8, 1 Elektroujemność 0,93 ( Pauling ) 1,01 ( Allred ) Stopień utlenienia 1 Właściwości kwasowe tlenków silnie zasadowe
Właściwości fizyczne Stan skupienia stały Gęstość 968 kg/m³ Twardość 0,5 Kolor srebrzystobiały Temperatura topnienia 370,87 K 97,72 °C Temperatura wrzenia 1156 K 882,85 °C Objętość molowa 23,78-6 m³/ mol Ciepło parowania 96,96 kJ/mol Ciepło topnienia 2,598 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 1,43×10-5 Pa (1234 K) Prędkość dźwięku 3200 m/s (293,15 K)
Pozostałe dane Ciepło właściwe 1230 J/(kg*K) Konduktywność 21×106 S /m Przewodność cieplna 141 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 495,8 kJ/mol II. 4562 kJ/mol III. 6910,3 kJ/mol IV. 9543 kJ/mol V. 13354 kJ/mol VI. 16613 kJ/mol VII. 20117 kJ/mol VIII. 25496 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 22Na {syn.} 2,602 roku w.e. + β+ 2,842 22 Ne 23Na 100% stabilny izotop z 12 neutronami 24Na {syn.} 14,97 h β- 5,516 24 Mg
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Kawałek sodu w nafcie

Sód (Na, łac. natrium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali alkalicznych w układzie okresowym .

Właściwości

Czysty sód jest srebrzystym, miękkim, kowalnym metalem. Można kroić go nożem i wyciskać w prostych prasach uzyskując drut. W handlu jest dostępny w formie bloków, prętów, kawałków lub jako dyspersja w oleju.

Jest bardzo reaktywnym pierwiastkiem, z wodą reaguje gwałtownie z wydzieleniem wodoru:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

Jest to reakcja silnie egzotermiczna i może przebiegać wybuchowo, zwłaszcza, jeśli ilość sodu jest duża. Łatwo reaguje z niższymi alkoholami tworząc alkoholany :

2Na + 2R-OH → 2R-ONa + H₂↑

Jak większość litowców sód przechowuje się w nafcie . Włożony do czystego tlenu natychmiast zapala się, tworząc nadtlenek sodu (Na₂O₂) z niewielkimi domieszkami tlenku . Sód w kontakcie z powietrzem nie zapala się, ale dość szybko pasywuje w wyniku pokrywania się szarym nalotem tlenku sodu .

Ważne związki sodu to tlenek sodu , wodorotlenek sodu , będący bardzo silną zasadą oraz wiele soli. Mydło jest solą sodową kwasów tłuszczowych . Prawie wszystkie sole sodu są rozpuszczalne w wodzie . Do trudno rozpuszczalnych soli sodu należą heksahydroksyantymonian(V) sodu (Na[Sb(OH)₆]), octan uranylu, magnezu i sodu (NaMg(UO₂)₃(CH₃COO)₉), octan uranylu, cynku i sodu (NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉) oraz octan uranylu, kobaltu i sodu^[1].

Kationy Na⁺ należą do V grupy analitycznej i barwią płomień na intensywny kolor żółty.

Znane są również nieliczne związki sodu na −1 stopniu utlenienia, np. sodek 2,2,2- kryptatu o wzorze [Na(2,2,2-kryptat)]⁺Na^– (trwały w temperaturze −10 °C) ^[2].

Zastosowanie

W czystej postaci jest stosowany jako bardzo skuteczny środek suszący rozpuszczalniki organiczne oraz jako substrat wielu reakcji chemicznych m.in. kondensacji Wurtza . Tlenki i wodorotlenek sodu są stosowane w łodziach podwodnych i statkach kosmicznych jako środki pochłaniające dwutlenek węgla z powietrza. Chlorek sodu pod nazwą sól kuchenna jest powszechnie używanym dodatkiem do potraw, wykorzystywany jest też do topienia śniegu na drogach; natomiast zmieszany z lodem tworzy mieszaninę oziębiającą .

Skład izotopowy

Jedynym trwałym izotopem tego pierwiastka jest ²³Na. Izotop ²²Na ulega rozpadowi β (wychwyt K elektronu, któremu towarzyszy emisja pozytonu ). Efektem rozpadu jest ²²Ne, który w ponad 99% przypadków jest w stanie wzbudzonym a jego przejściu do stanu podstawowego towarzyszy emisja kwantów gamma o energii 1,274 MeV. Czas połowicznego rozpadu ²²Na jest stosunkowo długi (zob. tabela), dzięki czemu izotop ten jest stabilnym źródłem promieniowania β⁺ i znalazł zastosowanie w badaniach wykorzystujących techniki jądrowe, m.in. w pozytonowej tomografii komputerowej .

Występowanie

Sód występuje w górnych warstwach skorupy ziemskiej w ilości 2,30%, głównie w postaci jonów Na⁺ w oceanach oraz minerałów – plagioklazów i innych skaleni , m.in. saletry chilijskiej .

Otrzymywanie

Do końca XIX wieku był produkowany przez prażenie węglanu sodu z węglem w temp. ok. 1100 °C:

Na₂CO_3(c) + 2C → 3 CO ↑ + 2Na↑

Obecnie produkowany jest w procesie elektrolizy stopionego chlorku sodu w obecności chlorku wapnia (dodawanego jako topnik obniżający temperaturę topnienia mieszaniny poniżej 700 °C). Metaliczny sód można również otrzymać podczas elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu stosując jako katodę rtęć , z którą sód tworzy amalgamat .

Znaczenie biologiczne sodu

Jony sodu są głównym kationem zewnątrzkomórkowym i są konieczne do utrzymania potencjału czynnościowego błon komórkowych . Sód odgrywa pewną rolę w patogenezie nadciśnienia i niewydolności krążenia . Sód bierze udział w przewodzeniu przez neurony impulsów nerwowych, wpływa na ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych, a także podwyższa stopień uwodnienia koloidów komórkowych

Niedobór u roślin i człowieka powoduje zanik różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) i utratę pobudliwości komórek.

Przypisy