Sód. Właściwości sodu

DEFINICJA

Sód jest jedenastym elementem układu okresowego. Oznaczenie - Na od łacińskiego „natrium”. Znajduje się w trzecim okresie, grupa IA. Odnosi się do metali. Ładunek jądrowy wynosi 11.

Sód jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na ziemi. Został znaleziony w atmosferze słonecznej iw przestrzeni międzygwiezdnej. Najważniejsze minerały sodowe: NaCl (halit), Na 2 SO 4 × 10H 2) (mirabelit), Na 3 AlF 6 (kriolit), Na 2 B 4 O 7 × 10H 2) (boraks) itp. Zawartość sole sodowe w hydrosferze (około 1,5×10 16 t).

Związki sodu dostają się do organizmów roślinnych i zwierzęcych w tym drugim przypadku głównie w postaci NaCl. W ludzkiej krwi jony Na + stanowią 0,32%, w kościach - 0,6%, w tkance mięśniowej - 0,6-1,5%.

W postaci prostej substancji sód jest srebrzystobiałym metalem (ryc. 1). Jest tak miękki, że można go łatwo kroić nożem. Ze względu na łatwość utleniania w powietrzu sód jest przechowywany pod warstwą nafty.

Ryż. 1. Sód. Wygląd.

Masa atomowa i cząsteczkowa sodu

DEFINICJA

Względna masa cząsteczkowa substancji (M r) to liczba pokazująca, ile razy masa danej cząsteczki jest większa niż 1/12 masy atomu węgla, oraz względna masa atomowa pierwiastka(A r) - ile razy średnia masa atomów pierwiastka chemicznego jest większa niż 1/12 masy atomu węgla.

Ponieważ sód występuje w stanie wolnym w postaci jednoatomowych cząsteczek Na, wartości jego mas atomowych i cząsteczkowych są takie same. Są one równe 22,9898.

Izotopy sodu

Znanych jest dwadzieścia izotopów sodu o liczbach masowych od 18 do 37, z których 23 Na jest najbardziej stabilny, z okresem półtrwania poniżej minuty.

jony sodu

Na zewnętrznym poziomie energetycznym atomu sodu znajduje się jeden elektron, który jest wartościowością:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .

W wyniku oddziaływania chemicznego sód oddaje swój jedyny elektron walencyjny, tj. jest jego dawcą i zamienia się w dodatnio naładowany jon:

Na 0 -1e → Na + .

Cząsteczka i atom sodu

W stanie wolnym sód występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek Na. Oto kilka właściwości charakteryzujących atom i cząsteczkę sodu:

Stopy sodu

Najważniejszymi obszarami zastosowań sodu są energetyka jądrowa, metalurgia i przemysł syntezy organicznej. W energetyce jądrowej sód i jego stop z potasem są stosowane jako ciekłe chłodziwa metali. Stop sodu z potasem, zawierający 77,2% (wag.) kadu, jest w stanie ciekłym w szerokim zakresie temperatur, ma wysoki współczynnik przenikania ciepła i nie wchodzi w interakcje z większością materiałów konstrukcyjnych ani w normalnych, ani w podwyższonych temperaturach.

Sód jest stosowany jako dodatek do utwardzania stopów ołowiu.

Z rtęcią sód tworzy twardy stop - amalgamat sodu, który jest czasami używany jako łagodniejszy środek redukujący zamiast czystego metalu.

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia Napisz równania reakcji, których można użyć do przeprowadzenia następujących przekształceń:

Na2O → NaCl → NaOH → Na.

Odpowiedź Aby otrzymać chlorek tego samego metalu z tlenku sodu, konieczne jest rozpuszczenie go w kwasie:

Na2O + 2HCl → 2NaCl + H2O.

Aby otrzymać wodorotlenek sodu z chlorku tego samego metalu, konieczne jest rozpuszczenie go w wodzie, należy jednak pamiętać, że hydroliza w tym przypadku nie zachodzi:

NaCl + H2O → NaOH + HCl.

Otrzymanie sodu z odpowiedniego wodorotlenku jest możliwe, jeśli alkalia zostaną poddane elektrolizie:

NaOH ↔ Na + + Cl-;

K(-): Na + + e → Na 0:

A (+): 4OH - - 4e → 2H2O + O2.

Informacje ogólne i metody pozyskiwania

Sód (Na) to srebrzystobiały metal alkaliczny, który w normalnych warunkach szybko matowieje w powietrzu. Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 2,5% (masowo). W wodach oceanów jego średnie stężenie wynosi 1,035%. Organizmy żywe zawierają do 0,02% (wagowo) sodu, jego zawartość w roślinach jest nieco mniejsza.

Znanych jest ponad 220 minerałów zawierających sód. Najczęściej chlorek sodu lub sól kuchenna, NaCl, halit NaCl lub sól kamienna, saletra chilijska NaN 0 3, tenardyt Na 2 S 04, mirabolit (sól glaubera) Na 2 SCv 10H 2 O, tron ​​Na, H (C 0 3) 2 -2 H 2 0 itd.

Sód jest również obecny w wielu bardziej złożonych minerałach zawierających glin, krzem, siarkę i inne pierwiastki. Na przykład w japheline Na [ A ] Si 0 4 ], lapis lazuli (ultramaryna) Na 3 [ Al 3 Si 3 0 | 2 ] Na 2 [S 0 4 ], jadeit NaCl [ Si 2 0 6 ] itp.

Wiele związków sodu, przede wszystkim sól kuchenna i soda Na 2 C 0 3 10H 2 O, znane są człowiekowi od czasów starożytnych.

W starożytnym Egipcie znany był detergent (soda), który nazywano neter. U Arystotelesa nazywa się to vixpovj, a u Plutarcha (starożytny Rzym) - nitrum. W rękopisach alchemików arabskich soda odpowiada terminowi natron, z którego stopniowo w XVII-XVIII wieku. powstaje określenie „natra”, czyli baza, z której można otrzymać sól kuchenną. Od „natra” pochodzi współczesna nazwa elementu. Należy zauważyć, że w wielu krajach Europy Zachodniej (Wielka Brytania, Francja, Włochy), a także w USA sód nazywa się sodem.

Sód metaliczny po raz pierwszy otrzymał w 1807 roku angielski chemik Devi w wyniku elektrolizy (metodą alkaliczną). Ze względu na dużą energochłonność metoda alkaliczna rozpowszechniła się na skalę przemysłową dopiero pod koniec XIX wieku. Wcześniej metaliczny sód otrzymywano przez chemiczną redukcję jego związków węglem lub stopionym żelazem w wysokiej temperaturze. Od pierwszego ćwierćwiecza obecnego stulecia metodę alkaliczną stopniowo wypierano metodą solną, czyli metodą elektrolizy bezpośrednio roztopionego chlorku sodu, z pominięciem etapu otrzymywania alkaliów. Elektrolizę stopionej soli prowadzi się w temperaturze 850-860 K. W celu obniżenia temperatury topnienia NaCl stosuje się dodatki wielu soli, w szczególności NaF, KCl, CaClg itp. Elektroliza chlorku sodu daje również inne cenne produkt - gazowy chlor. Dlatego obecnie metoda solna otrzymywania sodu praktycznie zastąpiła metodę alkaliczną, nie mówiąc już o metodach chemicznych.

Właściwości fizyczne

Charakterystyka atomowa. liczba atomowa 11, masa atomowa 22,98977 a.u. e. m., objętość atomowa 23,08 * 10 -6 m 3 / mol. Promień atomowy (metal) 0,192 nm, promień jonowy Na + 0,098 nm, kowalencyjny 0,157 nm. Konfiguracja zewnętrznych powłok elektronowych atomu to 2 p 6 3 s 1 . Sód posiada jedyny stabilny izotop 23 Na; znanych jest pięć izotopów promieniotwórczych o liczbach masowych od 20 do 25; okres półtrwania izotopów waha się od tysięcznych części sekundy (20 Na) do 2,6 lat dla 22 Na. W temperaturze pokojowej sód ma ok. C. do siatka z okresem a \u003d 0,42905 nm; energia sieci krystalicznej wynosi 108,8 μJ/kmol. W niskich temperaturach następuje modyfikacja sodu za pomocą h.p. struktura, której okresy przy 5K: a = 0,3767 nm, c = 0,6154 nm. Potencjały jonizacji atomu sodu J (eV) 5,138, 47,20, 71,8, elektroujemność 0,9. Funkcja pracy elektronów f 0 = = 2,35 eV. Praca wyjścia elektronów dla różnych powierzchni monokryształu wynosi f -2,75 eV dla (100), f = 3,10 eV dla (110), f = 2,65 eV dla (111).

Gęstość. W temperaturze pokojowej gęstość sodu jest rentgenowska p=0,966 Mg/m3, piknometryczna p=0,971 Mg/m3.

Podczas topienia oporność elektryczna sodu wzrasta o współczynnik 1,451. Współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego sodu przy 273 K a=4,34-10-3 K-1.

W termoparze sodowo-platynowej, przy temperaturze gorącego złącza 173,16 K, t.e. ds. £ \u003d 0,29 mV, aw temperaturze 373,16 K £ \u003d -0,25 mV. Bezwzględny współczynnik te ds. e \u003d - 4,4 μV / K. Stała Halla w temperaturze pokojowej /? \u003d 2,3-10 m 3 / C i /? \u003d - 2,2-10 m 3 / C przy 371-383 K.

Podatność magnetyczna sodu x= +0,70-10-9 przy 293 K.

Termiczne i termodynamiczne. Temperatura topnienia sodu / P l \u003d \u003d 98 ° С, temperatura wrzenia? kip \u003d 878 ° С, charakterystyczna temperatura 6v \u003d 160 K, ciepło właściwe topnienia DYa PL \u003d P7 kJ / kg. Ciepło właściwe sublimacji przy 298 K DYa su bl = 4717 kJ/kg, ciepło właściwe parowania DYA Isp = 3869 kJ/kg. Ciepło parowania sodu pod normalnym ciśnieniem<-п = 3869 кДж/кг. При плавлении проис­ходит увеличение объема на ДУ- 27,82-Ю -6 м 3 /кг или AV / V 0 = 0,0265. При повышении давления возрастает температура плавления металла, достигая 515 К при 3 ГПа и 608 при 8 ГПа. Начальное значение уг­лового коэффициента dT / dP = 85 К/ГПа, при 7 ГПа 33 К/ГПа. Фазовых превращений в натрии до давления 8,5 ГПа не обнаружено.

Właściwości mechaniczne

Twardość sodowa Brinella HB = 0,7 MPa. Moduł sprężystości normalnej przy rozciąganiu w temperaturze pokojowej £=5,3 GPa. Ściśliwość sodu x= 15,99*10 -11 Pa -1.

Właściwości chemiczne

W związkach chemicznych, w tym wodorkach, wykazuje stopień utlenienia +1.

Sód jest jednym z najbardziej reaktywnych metali, dlatego nie występuje w przyrodzie w czystej postaci. Sód jest jednym z najbardziej elektrododatnich metali; intensywnie oddziałuje z tlenem atmosferycznym, dlatego zwykle jest przechowywany pod warstwą nafty. W serii napięć sód znacznie wyprzedza wodór i wypiera go z wody, tworząc wodorotlenek NaOH.

Gdy suchy wodór przepuszcza się przez lekko podgrzany sód, tworzy się wodorek sodu NaH, który jest związkiem niezwiązanym, w którym sód wchodzi w postaci kationu, a wodór w postaci anionu.

Tlenek sodu powstaje, gdy sód jest spalany w niewystarczającej ilości tlenu, reaguje gwałtownie z wodą, tworząc wodorotlenek, i ma sieć krystaliczną typu fluorytu.

Nadtlenek sodu powstaje w wyniku spalania sodu w powietrzu lub w tlenie, jest bladożółtym proszkiem, który topi się bez rozkładu; bardzo silny utleniacz. Wiele substancji organicznych zapala się w kontakcie z nim. Kiedy Na 2 0 2 oddziałuje z dwutlenkiem węgla, uwalnia się tlen. Reakcja ta wykorzystywana jest w aparatach oddechowych używanych przez strażaków i nurków, a także do regeneracji powietrza w przestrzeniach zamkniętych, takich jak okręty podwodne.

Wodorotlenek sodu NaOH powstaje w postaci białych, bardzo higroskopijnych kryształów o temperaturze topnienia 318,3 °C; gęstość 2,13 Mg/m3.

Znany jest związek sodu z węglem Na 2 C 2, który można uznać za sól acetylenu. Dlatego otrzymał nazwę acetamidu sodu. Azotek sodu jest stabilny w suchym powietrzu, ale rozkłada się natychmiast w wodzie lub alkoholu, tworząc amoniak.

Siarczek sodu Na2S otrzymuje się przez redukcję siarczanu sodu węglem. W czystej postaci Na 2 S jest bezbarwny, ma sieć krystaliczną typu CaF 2. Bardzo powszechnym związkiem sodu z siarką i tlenem jest tak zwana sól Glaubera Na 2 S 0 4 - 10H 2 O. Sód wraz ze zwykłymi związkami chemicznymi, które podlegają zasadzie wartościowości, tworzy również związki metali. W stopach układu Na - K tworzy się faza Lavesa o składzie KNa 2, która ma zespoloną śr. C. do sieci krystalicznej typu MgCu 2 (C15). Podobny związek metalu obserwuje się w oddziaływaniu sodu z cezem. Szereg związków metali powstaje w wyniku interakcji sodu z metalami z grup I i ​​VII B - srebrem, złotem, cynkiem, kadmem, rtęcią, galem, cyną, ołowiem i innymi pierwiastkami. Są oczywiście wyjątki. Tak więc aluminium, pierwiastek z podgrupy SHV, nie oddziałuje z sodem ani w stanie ciekłym, ani stałym. Pierwiastki III - VIIIA podgrup układu okresowego praktycznie nie oddziałują z sodem ze względu na dużą różnicę zarówno we współczynniku wielkości, jak i temperaturach topnienia.

Obszary użytkowania

Sód jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach techniki. Wysoka reaktywność tego pierwiastka zadecydowała o jego zastosowaniu w metalurgii jako czynnika redukującego do produkcji takich metali jak tytan, cyrkon, hafn, niob itp. metodą sodowo-termiczną. sód i jego sole są stosowane jako modyfikatory. W przemyśle chemicznym sód jest wykorzystywany do produkcji soli cyjankowych, kauczuku syntetycznego i syntetycznych detergentów (detergenidów), farmaceutyków, a także tetraetylu ołowiu, środka przeciwstukowego do produkcji wysokooktanowego paliwa do silników. W ostatnich latach wzrasta zastosowanie czystego sodu i jego stopów z potasem w energetyce jądrowej jako chłodziwa.

Jego związki chemiczne znajdują szerokie zastosowanie w gospodarce narodowej. Jest to przede wszystkim wodorotlenek sodu NaOH (soda kaustyczna), który jest wykorzystywany w przemyśle mydlanym, przy produkcji farb, w przemyśle celulozowo-papierniczym i naftowym, przy produkcji włókien sztucznych itp. Soda - węglan sodu Na 2 C 0 3 - jest stosowany w przemyśle szklarskim, celulozowo-papierniczym, spożywczym, tekstylnym, naftowym i innych. W rolnictwie szeroko stosowana jako nawóz jest sól sodowa kwasu azotowego NaN 0 3, znana jako azotan chilijski.

Natron był pierwotnie nazywany wodorotlenkiem sodu. W 1807 roku Davy na drodze elektrolizy lekko zwilżonych stałych zasad uzyskał wolne metale - potas i sód, nazywając je potasem (Potas) i sodem (Sodium). Berzelius, a następnie Hess w Rosji zaproponowali nazwę Natrium/Sodium, która utknęła.

Będąc na łonie natury, zdobywając:

Metale alkaliczne nie występują w przyrodzie w postaci wolnej. Sód jest częścią różnych związków. Najważniejsze jest połączenie sodu z chlorem NaCl, który tworzy złoża soli kamiennej (Donbas, Solikamsk, Sol-Ileck itp.). Chlorek sodu znajduje się również w wodzie morskiej i słonych źródłach. Sód jest jednym z powszechnych pierwiastków. Zawartość sodu w skorupie ziemskiej wynosi 2,64%.
Otrzymywany przez elektrolizę stopionego chlorku sodu lub wodorotlenku sodu. Służy również do przywracania jego tlenków, chlorków, węglanów z glinem, krzemem, wapniem, magnezem po podgrzaniu w próżni.

Właściwości fizyczne:

Sód jest srebrzystobiałym metalem, jego gęstość wynosi 0,97 g/cm3, jest bardzo miękki i można go łatwo ciąć nożem. Między atomami występuje wiązanie metaliczne. Substancja z takim wiązaniem charakteryzuje się metalicznym połyskiem, plastycznością, miękkością, dobrym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym.

Właściwości chemiczne:

Atom sodu podczas interakcji chemicznej łatwo oddaje elektrony walencyjne, przechodząc w dodatnio naładowany jon. Szybko utlenia się w powietrzu, dlatego jest przechowywany pod warstwą nafty.
Podczas spalania w nadmiarze tlenu tworzy nadtlenek sodu, Na2O2
Z wodorem po podgrzaniu tworzy wodorek Na + H 2 \u003d 2NaH
Łatwo wchodzi w interakcje z wieloma niemetalami - halogenami, siarką, fosforem itp.
Gwałtownie reaguje z wodą: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Najważniejsze połączenia:

tlenek sodu, Na 2 O (bezbarwny), reaguje z parą wodną, ​​dwutlenkiem węgla, dlatego lepiej przechowywać w bezwodnym benzenie.
Gdy sód reaguje bezpośrednio z tlenem, otrzymuje się mieszaninę tlenku sodu i nadtlenku sodu. Aby uzyskać czysty tlenek, możesz zastosować reakcję: Na 2 O 2 + 2Na \u003d 2Na 2 O
nadtlenek sodu, Na 2 O 2 (żółta) substancja krystaliczna z siecią jonową, oddziałuje z wilgotnym dwutlenkiem węgla w powietrzu, uwalniając tlen: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 \u003d 2Na 2 CO 3 + O 2
Wodorotlenek sodu, NaOH jest krystaliczną białą substancją, względnie topliwą, bardzo stabilną termicznie. Po podgrzaniu odparowuje bez utraty wody. Dobrze rozpuszcza się w wodzie i alkoholach.
halogenki sodu, bezbarwne substancje krystaliczne, z wyjątkiem NaF są łatwo rozpuszczalne w wodzie. Mają właściwości regenerujące.
siarczek sodu, - Na 2 S. Bezbarwna substancja krystaliczna o sieci jonowej. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i jest silnym reduktorem.
sól, wszystkie sole są dobrze rozpuszczalne, są mocnymi elektrolitami.
wodorek sodu, NaH jest bezbarwną substancją krystaliczną o sieci krystalicznej typu NaCl, anionem jest H - . Otrzymywany przez przepuszczanie wodoru nad stopionym metalem. Ulega dysocjacji termicznej bez topnienia, łatwo rozkłada się pod wpływem wody:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H2O \u003d NaOH + H2

Aplikacja:

Związki sodu są najważniejszymi składnikami przemysłu chemicznego. Stosowany w produkcji mydła, produkcji szkła, chemii gospodarczej.
Sód jest niezbędny dla większości form życia, w tym dla ludzi. W organizmach żywych jony sodu wraz z jonami potasu działają jako przekaźniki impulsów nerwowych. Również jego jony odgrywają ważną rolę w utrzymaniu reżimu wodnego organizmu.

Bondarewa Maria Aleksandrowna
KhF Tiumeń Państwowy Uniwersytet, 561 grup.

Źródła: GP Chomczenko „Podręcznik chemii dla kandydatów na uniwersytety”
„Chemia nieorganiczna w schematach i tabelach”

Sód i jego związki znane są człowiekowi od czasów starożytnych. Prawdopodobnie najpopularniejszym i najbardziej znanym związkiem jest chlorek sodu, lepiej znany jako sól kuchenna. Sól jest nieodzownym składnikiem niemal każdej potrawy. Według naukowców ludzie zaczęli jeść sól kuchenną kilka tysięcy lat temu.

Innym popularnym związkiem jest węglan sodu. Węglan sodu to popularna soda sprzedawana w każdym sklepie. Substancja była również używana przez ludzi od czasów starożytnych jako detergent. Tak więc ludzie mają do czynienia z sodem i jego związkami na co dzień od wielu dziesiątek i setek lat. Sód łatwo reaguje zarówno z pierwiastkami metalicznymi, jak i niemetalicznymi, tworząc stopy i związki szeroko stosowane w przemyśle. Przyjrzyjmy się bliżej właściwościom i cechom tego metalu.

Charakterystyka sodu

Właściwości fizyczne

Sód jest miękkim, ciągliwym metalem, który można bardzo łatwo ciąć nożem. Ma srebrzysto-biały kolor, a także charakterystyczny metaliczny połysk. Metal jest dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności. Atomy sodu są połączone wiązaniem metalicznym.

Właściwości chemiczne

Atomy sodu, reagując z innymi pierwiastkami chemicznymi, łatwo oddają elektrony walencyjne. W tym przypadku atomy sodu są przekształcane w jony o ładunku dodatnim.

  • Sód utlenia się bardzo szybko na wolnym powietrzu. Dlatego metal jest zwykle przechowywany w nafcie.
  • Podczas spalania w tlenie tworzy związek nadtlenek sodu (Na 2 O 2)
  • Po podgrzaniu sód reaguje z wodorem, tworząc wodorek (2NaH)
  • Sód łatwo reaguje z niemetalami, takimi jak siarka, forfor i inne.
  • Ponadto sód może reagować z metalami. W tym przypadku powstają różne stopy, które są szeroko stosowane w produkcji i przemyśle.
  • Sód gwałtownie reaguje z wodą.

Znalezienie sodu w przyrodzie

Sód zajmuje siódme miejsce na liście najczęściej występujących pierwiastków na Ziemi. Sód jest również piątym najczęściej występującym metalem na świecie. Wśród metali częściej niż sód występuje tylko aluminium, żelazo, wapń i magnez.

Sód nie występuje w przyrodzie w czystej postaci. Powodem tego jest wysoka aktywność chemiczna sodu. Pierwiastek występuje naturalnie jako chlorek, węglan, azotan, siarczan i inne sole.

Gdzie występuje sód w przyrodzie?

Po pierwsze, w skorupie ziemskiej odnotowuje się dość dużą zawartość sodu. Udział substancji wynosi około 2,6%.

Po drugie, sód i jego związki występują w dużych ilościach w miejscach parowania starożytnych mórz.

Kolejnym miejscem gromadzenia się sodu i jego związków są wody oceaniczne. Naukowcy obliczyli, że cała sól znajdująca się w oceanach to około 19 milionów kilometrów sześciennych.

Sód występuje również w niewielkich ilościach w organizmach żywych. Zawartość sodu u zwierząt jest nieco wyższa niż u roślin. Jony sodu w organizmach żywych pełnią najważniejszą funkcję: uczestniczą w przekazywaniu impulsów nerwowych.

Zastosowanie sodu w przemyśle

Sód jest szeroko stosowany w wielu gałęziach przemysłu: chemicznym, metalurgicznym, nuklearnym, spożywczym, lekkim i innych.

W przemyśle chemicznym sód jest wykorzystywany do produkcji różnych detergentów i środków czyszczących, nawozów i środków antyseptycznych.

W metalurgii sód jest wykorzystywany do produkcji innych substancji, takich jak tor, uran, tytan, cyrkon i inne związki. Sód działa jako środek redukujący w takich reakcjach.

Sód jest również szeroko stosowany w energetyce jądrowej. Jako czynnik chłodzący stosuje się sód i jego stopy.

W przemyśle lekkim sód jest szeroko stosowany do obróbki skór.

Sód jest niezbędnym pierwiastkiem w przemyśle spożywczym. Chlorek sodu, lepiej znany jako sól kuchenna, jest prawdopodobnie najczęstszym dodatkiem do żywności, bez którego przygotowanie jakiejkolwiek potrawy jest kompletne.

Sód jest prostą substancją znajdującą się w pierwszej grupie trzeciego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa. Jest to bardzo miękki, srebrzysty metal alkaliczny, który po rozdzieleniu na cienkie warstwy ma purpurowy odcień. Temperatura topnienia sodu jest nieco niższa od wymaganej do wrzenia wody, a temperatura wrzenia wynosi 883 stopnie Celsjusza. W temperaturze pokojowej jego gęstość wynosi 0,968 g/cm3. Ze względu na małą gęstość, w razie potrzeby sód można ciąć zwykłym nożem.

Sód jest bardzo powszechny na naszej planecie: jego różne związki można znaleźć tutaj zarówno w morzu czy skorupie ziemskiej, gdzie jest zawarty w stosunkowo dużych ilościach, jak i w składzie wielu organizmów żywych, ale nie występuje w przyrodzie w swojej czystej postaci dzięki swojej niesamowitej wysokiej aktywności. Sód jest jednym z niezbędnych pierwiastków śladowych niezbędnych do normalnego życia człowieka – dlatego, aby uzupełnić jego naturalną utratę z organizmu, konieczne jest spożywanie około 4-5 gramów jego związku z chlorem – tj. zwykła sól kuchenna.

Sód w historii

Różne związki sodu były znane człowiekowi od starożytnego Egiptu. Egipcjanie jako pierwsi aktywnie wykorzystali sodę zawierającą sód ze słonego jeziora Natron do różnych codziennych potrzeb. Związki sodu zostały nawet wspomniane w Biblii jako składnik detergentów, ale po raz pierwszy sód w czystej postaci otrzymał angielski chemik Humphrey Davy w 1807 roku podczas eksperymentów z jego pochodnymi.

Początkowo sód nazywano sodem – pochodzi od arabskiego słowa oznaczającego ból głowy. Słowo „sód” zostało zapożyczone z języka egipskiego i po raz pierwszy we współczesnej historii zostało użyte przez szwedzkie towarzystwo medyczne jako określenie soli mineralnych zawierających sodę.

Właściwości chemiczne sodu

Sód jest aktywnym metalem alkalicznym – tj. utlenia się bardzo szybko w kontakcie z powietrzem i musi być przechowywany w nafcie, podczas gdy sód ma bardzo małą gęstość i często unosi się na jego powierzchni. Będąc bardzo silnym środkiem redukującym, sód reaguje z większością niemetali, a będąc metalem aktywnym, reakcje z jego użyciem są często bardzo szybkie i gwałtowne. Na przykład, jeśli kawałek sodu zostanie umieszczony w wodzie, zaczyna się aktywnie samozapalać, co ostatecznie prowadzi do eksplozji. Zapłon i uwolnienie tlenu następuje, gdy sód i jego pochodne reagują z wieloma innymi substancjami, ale z rozcieńczonymi kwasami oddziałuje jak zwykły metal. Sód nie reaguje z gazami szlachetnymi, jodem i węglem, a także bardzo źle reaguje z azotem, tworząc raczej niestabilną substancję w postaci ciemnoszarych kryształów - azotek sodu.

Zastosowanie sodu

Główne zastosowanie sodu znajduje się w przemyśle chemicznym i hutnictwie, gdzie ze względu na swoje właściwości chemiczne jest najczęściej stosowany jako środek redukujący. Jest również stosowany jako środek suszący do takich rozpuszczalników organicznych jak eter i tym podobne; do produkcji przewodów zdolnych wytrzymać ogromne napięcia. Na tym samym obszarze sód jest wykorzystywany jako główny składnik do produkcji baterii sodowo-siarkowych o wysokiej energii właściwej, tj. mniejsze zużycie paliwa. Główną wadą tego typu akumulatorów jest wysoka temperatura pracy, a co za tym idzie ryzyko zapłonu i wybuchu sodu w razie wypadku.

Innym obszarem zastosowania sodu jest farmakologia, gdzie wiele pochodnych sodu stosuje się jako odczynniki, półprodukty i substancje pomocnicze w tworzeniu różnych złożonych leków, a także środków antyseptycznych. Roztwór chlorku sodu jest stosunkowo podobny do ludzkiego osocza krwi i jest szybko wydalany z organizmu, dlatego stosuje się go, gdy konieczne jest utrzymanie i normalizacja ciśnienia krwi.

Do chwili obecnej niektóre związki sodu są nieodzownym składnikiem w produkcji betonu i innych materiałów budowlanych. Dzięki zastosowaniu materiałów zawierających komponenty sodowe mogą być stosowane w pracach budowlanych w niskich temperaturach.

Ze względu na obfitość i łatwość produkcji przemysłowej sód ma dość niski koszt. Dziś jest produkowany w taki sam sposób, jak wtedy, gdy został uzyskany po raz pierwszy - przez wystawienie różnych skał zawierających sód na działanie silnego prądu elektrycznego. Dzięki temu, a także potrzebie w wielu gałęziach przemysłu, wielkość jego produkcji tylko rośnie.