Sodio
Il sodio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Na (dal latino Natrium) e come numero atomico ha 11. È un metallo soffice, ceroso, argenteo, reattivo. Appartiene alla categoria dei metalli alcalini che è abbondante nei composti naturali. È altamente reattivo, brucia con una fiamma gialla, si ossida a contatto con l'aria e reagisce violentemente con l'acqua.
| Sodio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Aspetto | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.jpg) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Generalità | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nome, simbolo, numero atomico | sodio, Na, 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | metalli alcalini | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppo, periodo, blocco | 1 (IA), 3, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densità | 968 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Durezza | 0,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica |  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termine spettroscopico | 2S1/2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà atomiche | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atomico | 22,98977 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 180 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 154 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio di van der Waals | 227 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Ne]3s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e− per livello energetico | 2, 8, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione | 1 (base forte) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struttura cristallina | cubico a corpo centrato | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido (non magnetico) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 370,87 K (97,72 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 1 156 K (883 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molare | 23,78×10−6 m³/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia di vaporizzazione | 96,96 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore di fusione | 2,598 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tensione di vapore | 1,2×10−5 Pa a 1 234 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocità del suono | 3200 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Altre proprietà | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numero CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 0,93 (Scala di Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore specifico | 1230 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 21×106 S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 141 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 495,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 4 562 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 6 910,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 9 543 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di quinta ionizzazione | 13 354 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di sesta ionizzazione | 16 613 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di settima ionizzazione | 20 117 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di ottava ionizzazione | 25 496 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di nona ionizzazione | 28 932 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di decima ionizzazione | 141 362 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Caratteristiche
modificaCome gli altri metalli alcalini, il sodio è soffice, leggero, color bianco argento, reattivo. Non si trova libero in natura. Il sodio galleggia nell'acqua e la riduce rilasciando idrogeno e formando idrossido. La sua conducibilità elettrica e termica è circa il 36% di quella del rame.
Se tritato in una polvere abbastanza fine, il sodio si incendia spontaneamente nell'acqua. Comunque, questo metallo non si infiamma nell'aria sotto i 388 K (115 °C).[1]
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Sodio metallico (ACS) appena tagliato con un coltello
Applicazioni
modificaSebbene il sodio metallico abbia alcune applicazioni importanti, i principali impieghi di questo elemento risiedono per lo più nei composti che forma. Difatti milioni di tonnellate di cloruro, idrossido, carbonato di sodio vengono prodotte ogni anno.
Elemento libero
modificaIl sodio metallico è utilizzato principalmente per la produzione di sodio boroidruro, azoturo di sodio, indaco, e trifenilfosfina. Usi precedenti riguardavano la realizzazione di piombo tetraetile e titanio; dal momento che questi impieghi industriali sono stati sospesi, la produzione di sodio intorno agli anni Settanta cominciò a calare.
Il sodio è un metallo legante, un agente di addolcimento e un riducente, purificante e disincrostante per metalli laddove altri materiali sono inefficaci. Inoltre, varie lampade a vapori di sodio[2] sono spesso utilizzate per l'illuminazione stradale a risparmio energetico nelle città e nella produzione di polarimetri. Danno colori che vanno dal giallo-arancione al color pesca con l'aumento della pressione. Da solo o insieme con il potassio, il sodio è un essiccante e dà un colore blu intenso con il benzofenone quando la miscela si asciuga. Nella sintesi organica, il sodio è impiegato in varie reazioni, come la riduzione di Birch e il test di fusione del sodio; si rivela, infine, una componente essenziale nella produzione di esteri e di composti organici.
Questo metallo alcalino è anche uno dei componenti del cloruro di sodio (NaCl) che è il comune sale da cucina
Il trasferimento di calore
modificaIl NaK, una lega di sodio e potassio, è un importante materiale conduttore di calore.
Altri usi
modifica- Uso medico
- In certe leghe per migliorare la loro struttura,
- Nel sapone (in combinazione con acidi grassi),
- Come fluido di raffreddamento e trasporto calore nei reattori nucleari veloci e nelle valvole di alcuni motori endotermici,
- Nelle batterie sodio-zolfo.[3]
Storia
modificaIl sodio è stato da lungo tempo individuato nei composti, ma venne isolato solo nel 1807 da Sir Humphry Davy attraverso l'elettrolisi della soda caustica.
Nell'Europa medioevale un composto del sodio, dal nome latino di "sodanum", veniva impiegato come rimedio per il mal di testa.
Il simbolo del sodio (Na) deriva dal nome latino del "natrium" un sale naturale. Il nome latino "natrium" deriva dal greco nítron, che a sua volta derivava dal nome egizio del sale "Ntry", che significa puro, divino, aggettivazione di "Ntr" che significa dio. La sostanza ha dato il nome all'antico luogo estrattivo, Wādī al-Natrūn, un lago quasi asciutto in Egitto che conteneva elevate quantità di carbonato di sodio (Na2CO3). Il natron era utilizzato nell'operazione dell'imbalsamazione, per le sue proprietà di assorbimento dell'acqua, e aveva una notevole importanza nell'ambito dei rituali religiosi.
Disponibilità
modificaIl sodio è relativamente abbondante nelle stelle e la linea spettrale di questo elemento è tra le principali nella luce stellare. Il sodio compone circa il 2,6% della crosta terrestre rendendolo il quarto elemento più abbondante e il primo tra i metalli alcalini. Viene prodotto commercialmente attraverso l'elettrolisi del cloruro di sodio fuso. Questo metodo è meno costoso del precedente che usava l'elettrolisi dell'idrossido di sodio. Il sodio metallico costava dai 15 ai 20 centesimi di dollaro a libbra nel 1997 ma il "sodio a grado reagente" (ACS) costava circa 35 dollari a libbra nel 1990. È il più economico dei metalli per volume.
Isotopi
modificaCi sono tredici isotopi del sodio che sono stati individuati. L'unico isotopo stabile è il Na-23. Il sodio ha due isotopi radioattivi cosmogenici (Na-22 con emivita = 2,605 anni e Na-24, emivita = ~ 15 ore).
Composti principali
modifica- cloruro di sodio, meglio noto come sale comune, è il più diffuso composto del sodio, ma il sodio si trova in molti altri minerali, come: anfibolo, criolite, halite, sodio nitrato, zeolite, ecc. I composti di sodio sono importanti per l'industria chimica, del vetro, metallurgica, della carta, petrolifera, del sapone e tessile. Il sapone è di norma un sale di sodio di certi acidi grassi.
- idrossido di sodio
- boroidruro di sodio
Precauzioni
modifica| Simboli di rischio chimico | |
|---|---|
| pericolo | |
| frasi H | 260 - 314 - EUH014 |
| frasi R | R 14/15-34 |
| consigli P | 223 - 231+232 - 280 - 305+351+338 - 370+378 - 422 [4][5] |
| frasi S | S 1/2-5-8-43-45 |
Le sostanze chimiche vanno manipolate con cautela | |
| Avvertenze | |
Il sodio in polvere è infiammabile all'aria ed esplosivo nell'acqua. È inoltre corrosivo per contatto con la pelle.
Questo metallo deve essere sempre maneggiato con attenzione. Il sodio deve essere conservato immerso in idrocarburi liquidi o mantenuto in un'atmosfera inerte. Il contatto con l'acqua e altre sostanze che reagiscono col sodio deve essere evitato.
Fisiologia e ioni Na+
modificaGli ioni di sodio giocano un ruolo diverso in molti processi fisiologici. Cellule eccitabili, ad esempio, si affidano interamente al Na+ per causare una depolarizzazione della membrana cellulare: questo fenomeno, detto potenziale d'azione consiste in rapide variazioni nel potenziale di membrana che passa dal normale valore negativo verso un valore positivo, e termina con una variazione che ripristina il potenziale negativo. Il potenziale d'azione nelle cellule del sistema nervoso permette la trasmissione di informazioni fra cellule.
Il sodio è uno dei parametri di chimica clinica misurato negli esami del sangue: viene conteggiato negli elettroliti del siero sanguigno.
Ione Spettatore
modificaIl sodio Na+ nelle reazioni di formazione dei sali può rimanere uno ione spettatore
Note
modifica- ^ (EN) Sodium metal properties, su merck-chemicals.com, Merck Chemicals. URL consultato il 23 dicembre 2022 (archiviato dall'url originale l'11 aprile 2013).
- ^ Fonti luminose - Illuminotecnica, su comune.firenze.it. URL consultato il 31 agosto 2008 (archiviato dall'url originale il 26 agosto 2004).
- ^ Batteria sodio-zolfo, ora supera di 4 volte la capacità del litio, su rinnovabili.it.
- ^ In caso di incendio estinguere con sabbia asciutta o estintori a schiuma. Conservare sotto gas inerte.
- ^ Sigma Aldrich; rev. del 30 dicembre 2010
Bibliografia
modifica- Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.
- R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998 (archiviato dall'url originale il 22 ottobre 2010).
Voci correlate
modificaAltri progetti
modifica- Wikiquote contiene citazioni di o su sodio
- Wikizionario contiene il lemma di dizionario «sodio»
- Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su sodio
Collegamenti esterni
modifica- sodio, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
- (EN) sodium, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF 21391 · LCCN (EN) sh85124249 · GND (DE) 4171239-0 · BNF (FR) cb11980515x (data) · J9U (EN, HE) 987007553566405171 · NDL (EN, JA) 00568053 |
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