Esc

Scrie ca să cauți în toate glosarele

Element

Sodiu

Metalul moale din sare, din mare și din orice nerv

Al unsprezecelea element: un metal moale, argintiu, care se taie cu cuțitul, plutește pe apă și reacționează cu ea pe loc. Nu se găsește niciodată liber — al șaselea element ca răspândire în scoarță și principalul metal dizolvat în mare, există în natură ca ion de sodiu: în sare, în sodă, în feldspați și în lichidele oricărui animal, unde trecerea lui prin membrana unei celule este chiar impulsul nervos. Humphry Davy l-a izolat din soda caustică în 1807, la câteva zile după potasiu.

Sodiu · Metal alcalin
Simbol
Na
Număr atomic
11
Masă atomică
22.99
Grupă
1
Perioadă
3
Bloc
s
Categorie
Metal alcalin
Stare la temperatura camerei
Solid
Configurație electronică
[Ne] 3s¹
Descoperit
1807
Descoperit de
Humphry Davy
Numit după
soda, alcaliul din care l-a obținut Davy; simbolul Na vine din latinescul natrium, după natron, soda egiptenilor
Densitate
0,97g/cm³
la 20 °C; mai ușor decât apa, pe care plutește în timp ce reacționează
Punct de topire
97,79°C
370,94 K; destul de moale ca să se taie cu cuțitul
Punct de fierbere
882,9°C
1156,1 K
Pondere în scoarță
2,36%
în masă, al șaselea dintre elemente; ≈ 1,08 % din apa de mare, ca ion Na⁺
Linie spectrală
Galben, 589 nm
liniile D, 589,0 și 589,6 nm: culoarea sării în flacără și a lămpilor stradale cu sodiu
Izotopi
Doar ²³Na
un singur izotop stabil, 100 %; ²²Na, cu timp de înjumătățire de 2,60 ani, și ²⁴Na, ≈ 15 ore, se produc ca trasori

Un metal tăiat cu cuțitul

Sodiul are unsprezece electroni, zece în straturile închise ale neonului și unul, singur, în afara lor. Acesta este slab legat, și de aici decurge întreg comportamentul elementului: este un metal care își dă electronul aproape oricui. Proaspăt tăiat, este argintiu și strălucitor; suprafața se mătuiește în câteva secunde în aer, așa că se păstrează sub ulei. Este destul de moale ca să se taie cu cuțitul, mai ușor decât apa, și se topește la 98 °C. Aruncat în apă, plutește și sfârâie pe hidrogenul pe care îl eliberează, iar o bucată mare explodează.

Metalul conduce căldura atât de bine și rămâne lichid pe un interval atât de larg, încât e pompat ca agent de răcire prin reactoarele nucleare rapide. Dar aproape tot sodiul din lume nu este metalul; este ionul, Na⁺, în care metalul se preface atât de ușor.

Sare, mare și rocă

Sodiul este al șaselea element ca răspândire în scoarță, 2,36 % în masă, în feldspații granitului și bazaltului, în halit, natron, borax și salpetru de Chile. Râurile îl spală din roci în mare, iar acolo rămâne: apa de mare conține ceva peste 1 % sodiu, în masă, iar sarea oceanelor e mai ales clorura lui.

Davy a obținut metalul prin electroliză, și tot așa îl obține industria, în celula Downs, unde curentul trece prin clorură de sodiu topită la circa 600 °C, iar metalul se adună la catod și clorul la anod. Cantitățile sunt modeste. Compușii se produc la altă scară: sute de milioane de tone de sare pe an, iar din sare, soda caustică și clorul obținute prin electroliză și soda calcinată a procedeului Solvay.

În corp, în bucătărie și în lampă

Corpul unui adult conține cam 100 g de sodiu, aproximativ jumătate în lichidul din afara celulelor și o bună parte din rest în oase. Fiecare celulă pompează sodiul afară și potasiul înăuntru, iar dezechilibrul pe care îl întreține e o rezervă de energie: când un nerv se descarcă, canalele de sodiu se deschid, ionii năvălesc înăuntru, iar valul de sarcină care aleargă de-a lungul fibrei este impulsul. Inima bate și creierul gândește pe gradientul de sodiu — de aceea prea puțină sare, sau prea multă, e primejdioasă.

În bucătărie, sodiul e sarea și bicarbonatul; în fabrică e soda caustică pentru săpun și hârtie, soda calcinată pentru sticlă și o listă lungă de săruri de sodiu. Pe stradă a fost, o bună parte din secolul XX, lampa: vaporii de sodiu într-un tub cu descărcare dau galbenul liniilor D și mai multă lumină pe watt decât aproape orice altă sursă, cu prețul unei lumi într-o singură culoare.

Descoperire și nume

Soda era veche înainte să fie cunoscut sodiul. Egiptenii scoteau natron din lacurile secate de la vest de Nil ca să-și usuce morții și să facă sticlă, iar acel cuvânt, trecut prin greacă și latină, și soda medievală, alcaliul din cenușa plantelor de pe malul mării, au dat elementului cele două nume ale lui. Chimiștii secolului al XVIII-lea cunoșteau soda și potasa drept „alcaliile fixe” și bănuiau că ascund metale, dar niciun foc nu le putea reduce.

Electricitatea a reușit. În octombrie 1807, Humphry Davy, la Royal Institution din Londra, a trecut curentul unei pile voltaice mari prin potasă caustică ușor umezită și a văzut cum se formează la firul negativ globule dintr-un metal strălucitor: potasiul. Câteva zile mai târziu a făcut același lucru cu soda caustică și a obținut sodiul. Le-a anunțat pe amândouă în Prelegerea Bakerian din 19 noiembrie și a numit noul metal după soda din care ieșise. Berzelius, preferând latina, l-a numit natrium, iar simbolul lui, Na, e cel pe care îl folosește toată lumea, oricum ar numi elementul.

Surse

  1. Davy, H. The Bakerian Lecture, on Some New Phenomena of Chemical Changes Produced by Electricity, Particularly the Decomposition of the Fixed Alkalies. Philosophical Transactions 98. London, 1808.
  2. Berzelius, J. J. Essai sur la nomenclature chimique. Journal de physique, de chimie et d'histoire naturelle 73. Paris, 1811.
  3. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. 2nd ed. Oxford, 1997.
  4. Emsley, J. Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, 2001.
  5. Rumble, J. R. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 104th ed. Boca Raton, 2023.
  6. IUPAC Periodic Table of the Elements. IUPAC, 2022.
  7. Weeks, M. E. Discovery of the Elements. 7th ed. Easton, Pa., 1968.