Sodium. Propriétés du sodium

Sodium
Numéro atomique 11
Apparition d'une substance simple métal doux blanc argenté
Propriétés de l'atome
Masse atomique
(masse molaire)
22.989768 a. e. m. (/ mol)
Rayon de l'atome 190 h
Énergie d'ionisation
(premier électron)
495,6 (5,14) kJ / mol (eV)
Configuration électronique 3s 1
Propriétés chimiques
Rayon covalent 154h
Rayon ionique 97 (+ 1e) h
Électronégativité
(d'après Pauling)
0,93
Le potentiel de l'électrode -2,71 dans
États d'oxydation 1
Propriétés thermodynamiques d'une substance simple
Densité 0,971 / cm
Capacité calorifique molaire 28,23 J / (mol)
Conductivité thermique 142,0 W / (·)
Température de fusion 370,96
Température de fusion 2,64 kJ/mol
Température d'ébullition 1156,1
Chaleur de vaporisation 97,9 kJ/mol
Volume molaire 23,7 cm³ / mol
Réseau cristallin d'une substance simple
La structure en treillis cubique centré sur le corps
Paramètres de treillis 4,230
C/un rapport
Température de départ 150 K
N / A 11
22,98977
3s 1
Sodium

Sodiumélément le sous-groupe principal du premier groupe, la troisième période du système périodique des éléments chimiques de DI Mendeleev, de numéro atomique 11. Il est désigné par le symbole Na (lat. Natrium). Le sodium de substance simple (numéro CAS : 7440-23-5) est un métal alcalin blanc argenté mou.

Dans l'eau, le sodium se comporte à peu près de la même manière que le lithium : la réaction se déroule avec un violent dégagement d'hydrogène, de la soude se forme dans la solution.

Histoire et origine du nom

Le sodium (ou plutôt ses composés) est utilisé depuis l'Antiquité. Par exemple, la soude (natron), qui se produit naturellement dans les eaux des lacs de natron en Egypte. Les anciens Égyptiens utilisaient la soude naturelle pour l'embaumement, le blanchiment des toiles, la cuisson des aliments, la fabrication de peintures et de glaçures. Pline l'Ancien écrit que dans le delta du Nil, la soude (il y avait une proportion suffisante d'impuretés) était isolée de l'eau du fleuve. Elle a été mise en vente sous forme de gros morceaux, en raison du mélange de charbon, peint en gris ou même en noir.

Le sodium a été obtenu pour la première fois par le chimiste anglais Humphrey Davy en 1807 par électrolyse de NaOH solide.

Le nom « sodium » (natrium) vient de l'arabe natrun en grec - nitro et à l'origine il se référait à la soude naturelle. L'élément lui-même s'appelait auparavant Sodium.

Réception

La première façon d'obtenir du sodium était la réaction de réduction le carbonate de sodium charbon lors du chauffage d'un mélange étroit de ces substances dans un récipient en fer jusqu'à 1000 ° C:

Na 2 CO 3 + 2C = 2Na + 3CO

Puis une autre méthode de production de sodium est apparue - l'électrolyse d'hydroxyde de sodium ou de chlorure de sodium fondu.

Propriétés physiques

Sodium métallique stocké dans le kérosène

Détermination qualitative du sodium au moyen d'une flamme - la couleur jaune vif du spectre d'émission de la "ligne D du sodium", doublet 588.9950 et 589.5924 nm.

Le sodium est un métal blanc argenté, en couches minces avec une teinte violette, plastique, voire mou (facilement coupé au couteau), une coupe fraîche de sodium scintille. La conductivité électrique et la conductivité thermique du sodium sont assez élevées, la densité est de 0,96842 g / cm³ (à 19,7 ° C), le point de fusion est de 97,86 ° C et le point d'ébullition est de 883,15 ° C.

Propriétés chimiques

Un métal alcalin, facilement oxydable à l'air. Pour se protéger de l'oxygène de l'air, le sodium métallique est stocké sous une couche kérosène... Le sodium est moins actif que lithium, donc avec azote ne réagit que lorsqu'il est chauffé :

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Avec un grand excès d'oxygène, du peroxyde de sodium se forme

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Application

Le sodium métallique est largement utilisé dans la chimie préparative et l'industrie comme agent réducteur puissant, y compris la métallurgie. Le sodium est utilisé dans la fabrication de batteries sodium-soufre très énergivores. Il est également utilisé dans les soupapes d'échappement des camions comme dissipateur thermique. Parfois, le sodium métallique est utilisé comme matériau pour les fils électriques conçus pour des courants très élevés.

Alliée avec du potassium, ainsi que rubidium et césium utilisé comme caloporteur très efficace. En particulier, un alliage de composition sodium 12 %, potassium 47 %, césium 41% a un point de fusion record de -78 ° C et a été proposé comme fluide de travail pour les moteurs de fusées ioniques et comme liquide de refroidissement pour les centrales nucléaires.

Le sodium est également utilisé dans les lampes à décharge haute et basse pression (HLPD et LHPD). Les lampes NLVD de type DNaT (Arc Sodium Tubular) sont très largement utilisées en éclairage public. Ils émettent une lumière jaune vif. La durée de vie des lampes HPS est de 12 à 24 000 heures. Ainsi, les lampes à décharge de type DNaT sont indispensables pour l'éclairage urbain, architectural et industriel. Il existe également des lampes DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matt), DNaZ (Arc Sodium Mirror) et DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Le sodium métallique est utilisé dans l'analyse qualitative de la matière organique. Un alliage de sodium et de substance d'essai est neutralisé éthanol, ajouter quelques millilitres d'eau distillée et diviser en 3 parties, essai de J. Lassen (1843), visant à déterminer l'azote, le soufre et les halogènes (test de Beilstein)

- Chlorure de sodium (sel de table) - le plus ancien agent aromatisant et conservateur utilisé.
- L'azoture de sodium (Na 3 N) est utilisé comme agent de nitruration en métallurgie et dans la production d'azoture de plomb.
- Le cyanure de sodium (NaCN) est utilisé dans la méthode hydrométallurgique de lixiviation de l'or des roches, ainsi que dans la nitrocarburation de l'acier et dans la galvanoplastie (argenture, dorure).
- Le chlorate de sodium (NaClO 3) est utilisé pour détruire la végétation indésirable sur les voies ferrées.

Rôle biologique

Dans l'organisme, le sodium se trouve principalement à l'extérieur des cellules (environ 15 fois plus que dans le cytoplasme). Cette différence est maintenue par une pompe sodium-potassium, qui pompe le sodium entré dans la cellule.

Ensemble avecpotassiumle sodium a les fonctions suivantes :
Création des conditions d'émergence du potentiel membranaire et des contractions musculaires.
Maintien de la concentration osmotique du sang.
Maintien de l'équilibre acido-basique.
Normalisation du bilan hydrique.
Assurer le transport membranaire.
Activation de nombreuses enzymes.

Le sodium se trouve dans presque tous les aliments, bien que le corps en tire la majeure partie du sel de table. L'absorption se produit principalement dans l'estomac et l'intestin grêle. La vitamine D améliore l'absorption du sodium, cependant, les aliments trop salés et riches en protéines interfèrent avec l'absorption normale. La quantité de sodium ingérée avec les aliments indique la teneur en sodium de l'urine. Les aliments riches en sodium se caractérisent par une excrétion accélérée.

Manger une carence en sodium alimentation équilibrée les humains ne se produisent pas, cependant, certains problèmes peuvent survenir avec les régimes végétariens. Une carence temporaire peut être causée par l'utilisation de diurétiques, la diarrhée, une transpiration abondante ou une consommation excessive d'eau. Les symptômes d'une carence en sodium comprennent une perte de poids, des vomissements, des gaz dans le tractus gastro-intestinal et une altération de l'absorption. acides aminés et monosaccharides... Une carence prolongée provoque des crampes musculaires et des névralgies.

Un excès de sodium provoque un gonflement des jambes et du visage, ainsi qu'une excrétion accrue de potassium dans les urines. La quantité maximale de sel pouvant être traitée par les reins est d'environ 20 à 30 grammes, une plus grande quantité met déjà la vie en danger.

Composés de sodium

Sodium, Natrium, Na (11)
Le nom sodium - sodium, natrium vient d'un mot ancien commun en Egypte, chez les anciens Grecs (vixpov) et les Romains. On le trouve à Pline (Nitron), parmi d'autres auteurs anciens et correspond à l'hébreu neter (neter). Dans l'Egypte ancienne, le natron, ou nitro, était généralement appelé alcali, obtenu non seulement à partir de lacs de soude naturels, mais aussi à partir de cendres végétales. Il était utilisé pour laver, faire des glaçures et momifier des cadavres. Au Moyen Âge, le nom de nitron (nitron, natron, nataron), ainsi que de borach (baurach), désignait aussi salpêtre (Nitrum). Les alchimistes arabes appelaient les alcalis alcalins. Avec la découverte de la poudre à canon en Europe, le salpêtre (Sal Petrae) a commencé à être strictement distingué des alcalis, et ce au 17ème siècle. déjà distingué entre les alcalis non volatils ou fixes et les alcalis volatils (Alkali volatile). Dans le même temps, une distinction a été faite entre l'alcali végétal (Alkali fixum vegetabile - potasse) et l'alcali minéral (Alkali fixum minerale - soude).

A la fin du XVIIIe siècle. Klaproth a introduit le nom Natron pour l'alcali minéral (Natron), ou sodium, et pour l'alcali végétal (Kali), Lavoisier n'a pas placé l'alcali dans le "Tableau des corps simples", indiquant dans une note qu'il s'agit probablement de substances complexes qui quand- quelque chose sera décomposé. En effet, en 1807, Davy, par électrolyse d'alcalis solides légèrement humidifiés, obtient des métaux libres - potassium et sodium, les appelant Potassium et Sodium. L'année suivante, Hilbert, éditeur des célèbres Annals of Physics, proposa d'appeler les nouveaux métaux potassium et sodium (Natronium) ; Berzelius a abrégé ce dernier nom en « sodium » (Natrium). Au début du XIXème siècle. en Russie, le sodium était appelé sodium (Dvigubsky, 182i ; Soloviev, 1824) ; Strakhov proposa le nom Sod (1825). Les sels de sodium étaient appelés, par exemple, soude au sulfate, soude chlorhydrique et en même temps soude acétique (Dvigubsky, 1828). Hess, suivant l'exemple de Berzelius, a introduit le nom de sodium.

-élément le sous-groupe principal du premier groupe, la troisième période du système périodique des éléments chimiques de DI Mendeleev, de numéro atomique 11. Il est désigné par le symbole Na (lat. Natrium). Le sodium de substance simple (numéro CAS : 7440-23-5) est un métal alcalin blanc argenté mou.


Dans l'eau, le sodium se comporte à peu près de la même manière que le lithium : la réaction se déroule avec un violent dégagement d'hydrogène, de la soude se forme dans la solution.

Histoire et origine du nom

Diagramme de l'atome de sodium

Le sodium (ou plutôt ses composés) est utilisé depuis l'Antiquité. Par exemple, la soude (natron), qui se produit naturellement dans les eaux des lacs de natron en Egypte. Les anciens Égyptiens utilisaient la soude naturelle pour l'embaumement, le blanchiment des toiles, la cuisson des aliments, la fabrication de peintures et de glaçures. Pline l'Ancien écrit que dans le delta du Nil, la soude (il y avait une proportion suffisante d'impuretés) était isolée de l'eau du fleuve. Elle a été mise en vente sous forme de gros morceaux, en raison du mélange de charbon, peint en gris ou même en noir.

Le sodium a été obtenu pour la première fois par le chimiste anglais Humphrey Davy en 1807 par électrolyse de NaOH solide.

Le nom « sodium » (natrium) vient de l'arabe natrun en grec - nitro et à l'origine il se référait à la soude naturelle. L'élément lui-même s'appelait auparavant Sodium.

Réception

La première façon d'obtenir du sodium était la réaction de réduction le carbonate de sodium charbon lors du chauffage d'un mélange étroit de ces substances dans un récipient en fer jusqu'à 1000 ° C:

Na 2 CO 3 + 2C = 2Na + 3CO

Puis une autre méthode de production de sodium est apparue - l'électrolyse d'hydroxyde de sodium ou de chlorure de sodium fondu.

Propriétés physiques

Sodium métallique stocké dans le kérosène

Détermination qualitative du sodium au moyen d'une flamme - la couleur jaune vif du spectre d'émission de la "ligne D du sodium", doublet 588.9950 et 589.5924 nm.

Le sodium est un métal blanc argenté, en couches minces avec une teinte violette, plastique, voire mou (facilement coupé au couteau), une coupe fraîche de sodium scintille. La conductivité électrique et la conductivité thermique du sodium sont assez élevées, la densité est de 0,96842 g / cm³ (à 19,7 ° C), le point de fusion est de 97,86 ° C et le point d'ébullition est de 883,15 ° C.

Propriétés chimiques

Un métal alcalin, facilement oxydable à l'air. Pour se protéger de l'oxygène de l'air, le sodium métallique est stocké sous une couche kérosène... Le sodium est moins actif que lithium, donc avec azote ne réagit que lorsqu'il est chauffé :

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Avec un grand excès d'oxygène, du peroxyde de sodium se forme

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Application

Le sodium métallique est largement utilisé dans la chimie préparative et l'industrie comme agent réducteur puissant, y compris la métallurgie. Le sodium est utilisé dans la fabrication de batteries sodium-soufre très énergivores. Il est également utilisé dans les soupapes d'échappement des camions comme dissipateur thermique. Parfois, le sodium métallique est utilisé comme matériau pour les fils électriques conçus pour des courants très élevés.

Alliée avec du potassium, ainsi que rubidium et césium utilisé comme caloporteur très efficace. En particulier, un alliage de composition sodium 12 %, potassium 47 %, césium 41% a un point de fusion record de -78 ° C et a été proposé comme fluide de travail pour les moteurs de fusées ioniques et comme liquide de refroidissement pour les centrales nucléaires.

Le sodium est également utilisé dans les lampes à décharge haute et basse pression (HLPD et LHPD). Les lampes NLVD de type DNaT (Arc Sodium Tubular) sont très largement utilisées en éclairage public. Ils émettent une lumière jaune vif. La durée de vie des lampes HPS est de 12 à 24 000 heures. Ainsi, les lampes à décharge de type DNaT sont indispensables pour l'éclairage urbain, architectural et industriel. Il existe également des lampes DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matt), DNaZ (Arc Sodium Mirror) et DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Le sodium métallique est utilisé dans l'analyse qualitative de la matière organique. Un alliage de sodium et de substance d'essai est neutralisé éthanol, ajouter quelques millilitres d'eau distillée et diviser en 3 parties, essai de J. Lassen (1843), visant à déterminer l'azote, le soufre et les halogènes (test de Beilstein)

Le chlorure de sodium (sel de table) est le plus ancien agent aromatisant et conservateur utilisé.
- L'azoture de sodium (Na 3 N) est utilisé comme agent de nitruration en métallurgie et dans la production d'azoture de plomb.
- Le cyanure de sodium (NaCN) est utilisé dans la méthode hydrométallurgique de lixiviation de l'or des roches, ainsi que dans la nitrocarburation de l'acier et dans la galvanoplastie (argenture, dorure).
- Le chlorate de sodium (NaClO 3) est utilisé pour détruire la végétation indésirable sur les voies ferrées.

Rôle biologique

Dans l'organisme, le sodium se trouve principalement à l'extérieur des cellules (environ 15 fois plus que dans le cytoplasme). Cette différence est maintenue par une pompe sodium-potassium, qui pompe le sodium entré dans la cellule.

Ensemble avecpotassiumle sodium a les fonctions suivantes :
Création des conditions d'émergence du potentiel membranaire et des contractions musculaires.
Maintien de la concentration osmotique du sang.
Maintien de l'équilibre acido-basique.
Normalisation du bilan hydrique.
Assurer le transport membranaire.
Activation de nombreuses enzymes.

Le sodium se trouve dans presque tous les aliments, bien que le corps en tire la majeure partie du sel de table. L'absorption se produit principalement dans l'estomac et l'intestin grêle. La vitamine D améliore l'absorption du sodium, cependant, les aliments trop salés et riches en protéines interfèrent avec l'absorption normale. La quantité de sodium ingérée avec les aliments indique la teneur en sodium de l'urine. Les aliments riches en sodium se caractérisent par une excrétion accélérée.

Manger une carence en sodium alimentation équilibrée les humains ne se produisent pas, cependant, certains problèmes peuvent survenir avec les régimes végétariens. Une carence temporaire peut être causée par l'utilisation de diurétiques, la diarrhée, une transpiration abondante ou une consommation excessive d'eau. Les symptômes d'une carence en sodium comprennent une perte de poids, des vomissements, des gaz dans le tractus gastro-intestinal et une altération de l'absorption. acides aminés et monosaccharides... Une carence prolongée provoque des crampes musculaires et des névralgies.

Un excès de sodium provoque un gonflement des jambes et du visage, ainsi qu'une excrétion accrue de potassium dans les urines. La quantité maximale de sel pouvant être traitée par les reins est d'environ 20 à 30 grammes, une plus grande quantité met déjà la vie en danger.

Le sodium est une substance simple située dans le premier groupe de la troisième période du tableau périodique des éléments chimiques de D.I.Mendeleev. C'est un métal alcalin argenté très doux avec une teinte violette lorsqu'il est divisé en couches minces. Le point de fusion du sodium est légèrement inférieur à celui nécessaire pour faire bouillir l'eau et le point d'ébullition est de 883 degrés Celsius. A température ambiante, sa densité est de 0,968 g/cm3. En raison de sa faible densité, le sodium peut être coupé avec un couteau conventionnel si nécessaire.

Le sodium est très répandu sur notre planète : ses divers composés peuvent être trouvés ici aussi bien dans la mer ou la croûte terrestre, où il est contenu en quantités relativement importantes, que dans de nombreux organismes vivants, mais il ne se trouve pas dans la nature vivante à l'état pur. en raison de son activité élevée étonnante. Le sodium est l'un des oligo-éléments essentiels nécessaires à la vie humaine normale - par conséquent, pour reconstituer sa perte naturelle du corps, il est nécessaire de consommer environ 4 à 5 grammes de sa combinaison avec du chlore - c'est-à-dire sel de table ordinaire.

Le sodium dans l'histoire

Divers composés de sodium sont connus de l'homme depuis l'époque de l'Égypte ancienne. Les Égyptiens ont été les premiers à utiliser activement la soude contenant du sodium du lac salé Natron pour divers besoins quotidiens. Des composés de sodium ont même été mentionnés dans la Bible comme composant d'un détergent, cependant, pour la première fois sous sa forme pure, le sodium a été obtenu par le chimiste anglais Humphrey Devi en 1807, lors d'expériences avec ses dérivés.

À l'origine, le sodium s'appelait sodium, un dérivé du mot arabe pour mal de tête. Le mot « sodium » a été emprunté à la langue égyptienne et, pour la première fois, dans l'histoire moderne, a été utilisé par la société médicale suédoise pour désigner les sels minéraux contenant de la soude.

Propriétés chimiques du sodium

Le sodium est un métal alcalin actif, c'est-à-dire il s'oxyde très rapidement au contact de l'air et vient se stocker dans le kérosène, tandis que le sodium a une très faible densité et flotte souvent à sa surface. Étant un agent réducteur très puissant, le sodium réagit également avec la plupart des non-métaux, et étant un métal actif, les réactions avec son utilisation ont souvent lieu très rapidement et violemment. Par exemple, si vous mettez un morceau de sodium dans l'eau, il commence à s'enflammer activement, ce qui conduit finalement à une explosion. L'inflammation et la libération d'oxygène se produisent lors de la réaction du sodium et de ses dérivés avec de nombreuses autres substances, cependant, il interagit avec les acides dilués comme un métal ordinaire. Le sodium ne réagit pas avec les gaz nobles, l'iode et le carbone, et réagit également très mal avec l'azote, formant une substance plutôt instable sous forme de cristaux gris foncé - le nitrure de sodium.

Application de sodium

Le sodium est principalement utilisé dans l'industrie chimique et la métallurgie, où, le plus souvent, il est utilisé comme agent réducteur en raison de ses propriétés chimiques. Il est également utilisé comme desséchant pour les solvants organiques tels que l'éther et similaires ; pour la production de fils capables de résister à des tensions énormes. Dans le même domaine, le sodium est utilisé comme composant principal dans la production de batteries sodium-soufre à haute énergie spécifique, c'est-à-dire consommation de carburant inférieure. Le principal inconvénient de ce type de batterie est la température de fonctionnement élevée, et donc le risque d'incendie au sodium et d'explosion en cas d'accident.

Un autre domaine d'application du sodium est la pharmacologie, où de nombreux dérivés du sodium sont utilisés comme réactifs, intermédiaires et substances auxiliaires dans la création de divers médicaments complexes, ainsi que d'antiseptiques. La solution de chlorure de sodium est relativement similaire au plasma sanguin humain et est rapidement excrétée par l'organisme. Elle est donc utilisée lorsqu'il est nécessaire de maintenir et de normaliser la pression artérielle.

Aujourd'hui, certains composés du sodium sont un composant indispensable dans la production de béton et d'autres matériaux de construction. Grâce à l'utilisation de matériaux contenant des composants dérivés du sodium, ils peuvent être utilisés dans les travaux de construction à basse température.

En raison de sa prévalence et de sa facilité de production industrielle, le sodium est relativement peu coûteux. Aujourd'hui, il est produit de la même manière qu'au début - en exposant diverses roches contenant du sodium à un fort courant électrique. Pour cette raison, ainsi que sa nécessité dans de nombreux types d'industries, le volume de sa production ne fait que croître.

Le natron s'appelait à l'origine hydroxyde de sodium. En 1807, Davy, par électrolyse d'alcalis solides légèrement humidifiés, a obtenu des métaux libres - potassium et sodium, les appelant Potassium et Sodium. Berzelius, puis Hess en Russie ont proposé le nom Natrium / Sodium, qui est resté.

Être dans la nature, obtenir :

Dans la nature, on ne trouve pas de métaux alcalins libres. Le sodium se trouve dans divers composés. Le plus important est la combinaison du sodium avec le chlore NaCl, qui forme des gisements de sel gemme (Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk, etc.). Le chlorure de sodium se trouve également dans l'eau de mer et les sources salées. Le sodium est l'un des éléments communs. La teneur en sodium de la croûte terrestre est de 2,64 %.
Obtenu par électrolyse de chlorure de sodium ou d'hydroxyde de sodium fondu. On utilise également la réduction de ses oxydes, chlorures, carbonates avec l'aluminium, le silicium, le calcium, le magnésium lorsqu'il est chauffé sous vide.

Propriétés physiques:

Le sodium est un métal blanc argenté, sa densité est de 0,97 g/cm 3 , très doux, se découpe facilement au couteau. Il existe une liaison métallique entre les atomes. Une substance avec une telle liaison se caractérise par un éclat métallique, une plasticité, une douceur, une bonne conductivité électrique et une bonne conductivité thermique.

Propriétés chimiques:

L'atome de sodium au cours de l'interaction chimique cède facilement des électrons de valence, passant dans un ion chargé positivement. Il s'oxyde rapidement à l'air, il est donc stocké sous une couche de kérosène.
Lors de la combustion, un excès d'oxygène forme du peroxyde de sodium, Na 2 O 2
Avec l'hydrogène, lorsqu'il est chauffé, forme un hydrure Na + H 2 = 2NaH
Interagit facilement avec de nombreux non-métaux - halogènes, soufre, phosphore, etc.
Réagit violemment avec l'eau : 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Les connexions les plus importantes :

Oxyde de sodium, Na 2 O (incolore), réagit avec la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, il est donc préférable de le stocker dans du benzène anhydre.
La réaction directe du sodium avec l'oxygène produit un mélange d'oxyde de sodium et de peroxyde de sodium. Pour obtenir de l'oxyde pur, vous pouvez utiliser la réaction : Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
Peroxyde de sodium, Na 2 O 2 (jaune) substance cristalline avec un réseau ionique, interagit avec le dioxyde de carbone de l'air humide, libérant de l'oxygène : 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Hydroxyde de sodium, NaOH est une substance cristalline blanche, à point de fusion relativement bas, très stable thermiquement. S'évapore lorsqu'il est chauffé sans perdre d'eau. Il se dissout bien dans l'eau, dans les alcools.
Halogénures de sodium, substances cristallines incolores, facilement solubles dans l'eau, à l'exception du NaF. Ils se caractérisent par des propriétés réparatrices.
Sulfure de sodium, - Na 2 S. Substance cristalline incolore à réseau ionique. Bien soluble dans l'eau, c'est un puissant réducteur.
Le sel, tous les sels sont des électrolytes très solubles et puissants.
Hydrure de sodium, NaH est une substance cristalline incolore avec un réseau cristallin de type NaCl, l'anion est H -. Obtenu en faisant passer de l'hydrogène sur du métal en fusion. Subit une dissociation thermique sans fondre, facilement décomposé par l'eau :
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

Application:

Les composés de sodium sont les composants les plus importants de la production chimique. Utilisé dans la fabrication de savon, la production de verre, les produits chimiques ménagers.
Le sodium est essentiel pour la plupart des formes de vie, y compris les humains. Dans les organismes vivants, les ions sodium, ainsi que les ions potassium, fonctionnent comme des transmetteurs de l'influx nerveux. De plus, ses ions jouent un rôle important dans le maintien du régime hydrique du corps.

Bondareva Maria Alexandrovna
Université d'État KhF Tioumen, groupe 561.

Sources : G.P. Khomchenko "Un manuel de chimie pour les candidats aux universités"
"La chimie inorganique dans les schémas et les tableaux"

Le sodium est-il un métal ou un non-métal ? C'est une erreur de croire que la deuxième option. Le sodium est un métal blanc argenté doux qui est répertorié dans le tableau périodique sous le numéro atomique 11.

En plus, il (ou plutôt ses relations) est connu depuis longtemps ! Même la Bible mentionne le sodium comme composant de l'agent nettoyant. Cependant, il s'agit d'une référence historique, quoique intéressante. Cela vaut maintenant la peine de parler des caractéristiques de cet élément et de ses autres caractéristiques.

Propriétés physiques

Alors, la réponse à la question "Le sodium est-il un métal ou un non-métal ?" très clair. Même en regardant cette substance, vous pouvez tout comprendre. Il est évident que Qui, soit dit en passant, a même une couleur blanc argenté, mais en couches minces a une teinte violette.

C'est une substance très plastique. Les métaux tendres se prêtent au forgeage sans trop d'effort et se distinguent également par leur ductilité et leur fusibilité. Mais par rapport au sodium, ce mot peut être appliqué au sens littéral. Il peut être coupé avec un couteau sans effort. À propos, la coupe fraîche brille très fort. Les autres propriétés comprennent :

  • Densité. Dans des conditions normales - 0,971 g / cm³.
  • Les points de fusion et d'ébullition sont respectivement de 97,81 °C et 882,95 °C.
  • La capacité calorifique molaire est de 28,23 J / (K mol).
  • Les chaleurs spécifiques de fusion et d'évaporation sont respectivement de 2,64 kJ/mol et 97,9 kJ/mol.
  • Le volume molaire est de 23,7 cm³/mol.

Il est à noter que le sodium (Na) devient rouge et transparent sous pression. Dans cet état, ce métal est très similaire au rubis.

S'il est placé dans des conditions de température ambiante, il forme des cristaux à symétrie cubique. Cependant, en l'abaissant à -268°C, on peut voir comment le métal passe dans la phase hexagonale. Pour comprendre de quoi on parle, il suffit de se souvenir du graphite. C'est un excellent exemple de cristal hexagonal.

Oxydation et combustion

Vous pouvez maintenant passer aux propriétés chimiques du sodium (Na). Ce métal alcalin s'oxyde facilement lorsqu'il est exposé à l'air. En conséquence, de l'oxyde de sodium (Na 2 O) est formé. Cela ressemble à des cristaux cubiques incolores. C'est une substance inorganique binaire formant un sel qui est utilisée comme réactif dans le processus de synthèse. Il est utilisé pour fabriquer de l'hydroxyde de sodium et d'autres composés.

Par conséquent, afin de protéger le métal de l'exposition à l'oxygène, il est stocké dans du kérosène.

Mais lors de la combustion, du peroxyde de sodium (Na 2 O 2) se forme. Ils ressemblent à des cristaux blanc-jaune, caractérisés par une interaction vigoureuse avec l'eau, accompagnée d'un dégagement de chaleur. Na 2 O 2 est utilisé pour blanchir la soie, la laine, les textiles, la paille, la rayonne et la pâte de bois.

Réactions avec l'eau

Le sodium de métal mou blanc argenté interagit également avec succès avec H 2 O. La réaction avec l'eau est très violente. Un petit morceau de sodium placé dans ce liquide flotte et, en raison de la chaleur générée, commence à fondre. En conséquence, il se transforme en une boule blanche qui se déplace à un rythme rapide à la surface de l'eau dans différentes directions.

Cette réaction très efficace s'accompagne d'un dégagement d'hydrogène. Lorsque vous effectuez une telle expérience, vous devez être prudent, car cela peut s'enflammer. Et tout se passe selon l'équation suivante : 2Na + 2Н 2 О → 2NaOH + Н 2.

Interactions avec les non-métaux

Le sodium est un métal, on peut aussi l'appeler un agent réducteur fort, ce qu'il est. Ainsi que d'autres substances alcalines, cependant. Il interagit donc vigoureusement avec de nombreux non-métaux en plus du carbone, de l'iode et des gaz rares, qui comprennent le radon radioactif, le krypton, le néon, le xénon, l'argon et l'hélium. De telles réactions ressemblent à ceci : 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Ou voici un autre exemple : 2Na + H 2 → 250-450°C 2NaH.

A noter que le sodium est plus actif que le lithium. En principe, il peut réagir avec l'azote, mais très mal (en décharge luminescente). À la suite de cette interaction, une substance instable appelée nitrure de sodium est formée. Ce sont des cristaux gris foncé qui réagissent avec l'eau et se décomposent lorsqu'ils sont chauffés. Ils sont formés selon l'équation : 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Réactions avec les acides

Ils devraient également être énumérés lorsque l'on parle des caractéristiques chimiques du sodium. Cette substance interagit avec les acides dilués comme un métal ordinaire. Cela ressemble à ceci : 2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2.

Avec les substances concentrées, caractérisées par des réactions d'oxydation, le sodium interagit différemment, de telles réactions s'accompagnent de la libération de produits de réduction. Voici un exemple de formule : 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

Il convient également de noter que le sodium de métal alcalin se dissout facilement dans l'ammoniac liquide (NH 3), dont une solution à 10 pour cent est bien connue de tous sous le nom d'ammoniac. L'équation ressemble à ceci : Na + 4NH3 → - 40 ° Na 4. Cette réaction forme une solution bleue.

Le métal interagit également avec l'ammoniac gazeux, mais lorsqu'il est chauffé. Cette réaction ressemble à ceci : 2Na + 2NH3 → 35 0° 2NaNH 2 + Н 2.

Autres connexions

Lors de la liste des principales propriétés du sodium, il convient également de mentionner qu'il peut interagir avec le mercure, un élément unique qui, dans des conditions normales, est un liquide lourd blanc-argent, étant en même temps un métal.

À la suite de cette réaction, un alliage est formé. Son nom exact est amalgame de sodium. Cette substance est utilisée comme agent réducteur, qui est plus doux que le métal pur dans ses propriétés. Si vous le chauffez avec du potassium, vous obtenez un alliage liquide.

Et ce métal peut également se dissoudre dans les éthers couronnes - composés macrohétérocycliques, mais uniquement en présence de solvants organiques. À la suite de cette réaction, un alcali (sel, agent réducteur fort) ou une électrode (solvant bleu) se forme.

Il convient également de mentionner que les halogénures d'alkyle, qui sont des substances halogènes-carbonées, donnent des composés organosodium avec un excès de sodium. Ils s'enflamment généralement spontanément lorsqu'ils sont exposés à l'air. Et dans l'eau, ils explosent.

Application

Les propriétés et les caractéristiques du sodium lui permettent d'être largement utilisé dans l'industrie, la métallurgie et la chimie préparative en tant que puissant agent réducteur. De plus, cette substance est impliquée :

  • Séchage des solvants organiques.
  • Dans la production de batteries au sulfure de sodium.
  • Dans les soupapes d'échappement des moteurs de camions. Joue le rôle d'un dissipateur de chaleur liquide.
  • Dans la fabrication de fils électriques conçus pour des courants élevés.
  • En alliages avec césium, rubidium et potassium. Avec ces substances, le sodium forme un réfrigérant très efficace qui, soit dit en passant, est utilisé sur les neutrons rapides dans les réacteurs nucléaires.
  • Dans les lampes à décharge.

Et ce ne sont là que quelques-uns des domaines de son application. Mais le chlorure de sodium est le plus répandu dans le monde. Il se trouve dans presque tous les foyers, car c'est du sel de table.

Et il faut aussi mentionner que la croûte terrestre est à 2,6 % de sodium. Quoi qu'il en soit, il est à la 7ème place du classement des éléments les plus communs dans la nature et 5ème de la liste des métaux les plus communs. Il est impossible de trouver du sodium pur dans la nature, car il est chimiquement actif, mais sous forme de sulfate, carbonate, nitrate et chlorure, il est contenu en quantités énormes.

Rôle biologique

Alors, toutes les plus basiques sur le thème "Le sodium est un métal ou un non-métal ?" il a été dit. Enfin, quelques mots sur le rôle biologique de cette substance.

Le sodium est un élément essentiel de tout organisme vivant. L'humain ne fait pas exception. Voici ses rôles :

  • Maintient la pression osmotique.
  • Transporte du dioxyde de carbone.
  • Normalise l'équilibre hydrique.
  • Favorise le transport du glucose, des acides aminés, des anions à travers les membranes cellulaires.
  • Par son échange avec les ions potassium, il influence la formation du potentiel d'action.
  • Il a un effet positif sur le métabolisme des protéines.
  • Participe au processus d'hydratation.

Le sodium se trouve dans presque tous les aliments. Mais ses principales sources sont le sel et le bicarbonate de soude. La vitamine D améliore l'absorption de cette substance.

Une carence en sodium ne se produit pas, mais des problèmes associés à un apport insuffisant en sodium peuvent survenir avec le jeûne. Cela se traduit par une perte de poids, des vomissements, une altération de l'absorption des monosaccharides et la formation de gaz dans le tractus gastro-intestinal. Dans les cas graves, des névralgies et des convulsions surviennent. Par conséquent, il est préférable de ne pas soumettre votre corps à une famine sévère.