Sodík (Na)

Autor: (14 ) | Kategorie: Chemie | Prvky | 1083x | |

Je to nepřechodný a biogenní prvek. Charakteristika atomu: 11p, 12n, 11e X = 0,93.

... Natrium, chemická značka Na

  • sůl kamenná (solit, NaCl)
  • Glauberova sůl (Na2SO4.10H2O)
  • chilský ledek (NaNO3)
  • kryolit (Na3AlF6)

Vlastnosti sodíku

Stříbrně bílý, vysoce lesklý a měkký kov. Na vzduchu je velmi nestálý (rychle oxiduje), proto se uchovává v inertním prostředí, např. v petroleji. Sodík prudce rozkládá vodu za vzniku hydroxidu a uvolňování vodíku (kdyby jste se někdy třeba nějakým způsobem dostali k sodíku, doma to nikdy !!! nezkoušejte !!!, dojde k výbuchu):

2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

Použití

Sodík se používá jako redukční činidlo, v jaderné fyzice pak jako materiál pro chlazení (nízká teplota tání a nepodléhá radioaktvní přeměně na nebezpečné beta či gama zářiče s dlouhým poločasem rozpadu). Používá se také k výrobě sodíkových výbojek, na výrobu sloučenin (amidy, peroxid sodíku,...) a jako katalyzátor při výrobě syntetického kaučuku. 

Výroba

Dříve se sodík vyráběl redukcí NaOH či Na2COžíháním s uhlím či železem při teplotě 1000°C. V dnešní době probíhá výroba sodíku elektrolyticky tavenin solí NaOH (hydroxid sodný) nebo NaCl (chlorid sodný). Při elektrolýze NaCL se na grafitové anodě vylučuje chlor a na železné katodě sodík:

2Na+ +2e →2Na(redukce na katodě)                      2 Cl → Cl2 + 2e (oxidace na anodě)

 Sloučeniny sodíku

  • chlorid sodný (NaCl) – lze ho nalézt v minerálu halit či v rozpuštěný v mořské vodě. Není hydroskopický (= vlhne). Je to bezbarvá krystalická látka iontového charakteru dobře rozpustná ve vodě. Používá se v potravinářském, konzerváreském a chemickém průmyslu.
  • hydroxid sodný (NaOH) – je to bílá krystalická látka snadno rozpustná ve vodě na roztoky silných zásad. Hygroskopický, leptavý (sklo i porcelán), snadno tavitelný, agresivní a korozivní. Používá se při výrobě mýdel, celulózy papíru, kovového Na viskóz. vláken, barviv, a ox. hlinitého z bauxitu. NaOH se vyrábí se elektrolýzou roztoku NaCl, a to dvěma metodami:  
    • amalgámová: Na+ se slučuje na rtuťové katodě se rtutí (Hg) na amalgám (kapalená nebo tuhá slitina rtuti s jedním nebo několika kovy), který se v odděleném prostoru rozkládá teplou vodou na hydroxid, vodík a rtuť, která je čerpána zpět do elektrolyzéru, na grafitové anodě se vylučuje chlor
    • diafragmová: na grafitové anodě se vylučuje chlor a na katodě vodík. Anodový a katodový prostor jsou odděleny diafragmou (polopropustná přepážka), čímž je znemožněna vzájemná reakce iontů. Oba plyny se odděleně jímají a v roztoku zůstávají pouze sodné a hydroxidové ionty. 
  • uhličitan sodný (Na2CO3.10H2O) - neboli dekahydrát (soda). krystalizuje z vodných roztoků jako krystalická soda. Je to bílá krystalická látka, na vzduchu snadno zvětrá, rozpustná ve vodě. Používá se při výrobě skla, pracích prostředků a na změkčování vody. Průmyslově se vyrábí ze solanky (vodný roztok NaCl) Solvayovým způsobem:
    • do roztoku NaCl, nasyceného za chladu amoniakem, se zavádí oxid uhličitý a vylučuje se málo rozpustný hydrogenuhličitan sodný (rovnice A), který se termicky rozkládá (kalcinuje) za vzniku uhličitanu sodného, (rovnice B). Amoniak uvolněný z chloridu účinkem hydroxidu vápenatého, spolu s oxidem uhličitým, se vrací do výrobzy. 

A) NaCl+H2O+NH3 +CO2 →NaHCO3 +NH4Cl   B) 2 NaHCO3 → (150°C) Na2CO3 + CO2 + H2O

  •  hydrogenuhličitan sodný (NaHCO3) - můžeme jej označit jako zažívací jedlou sodu. Je to bílý krystalický prášek, ve vodě málo rozpustný. Používá se v chemickém, farmaceutickém a potravinářském průmyslu (zásaditá složka kypřících prášků do pečiva → při termické reakci se uvolňuje oxid uhličitý do těsta, vznikají bublinky a těsto se tak nakypřuje. Používá se rovněž k neutralizaci žaludečních šťáv při překyselení žaludku. 
  • dusičnan sodný (NaNO3) - chilský ledek. Používá hlavně jako hnojivo a silný oxidant, který je snadno rozpustný ve vodě. 
  • peroxid sodný (Na2O2) - má bělící účinky, silné oxidační schopnosti. Používá se při výrobě vodíku reakcí s vodou (H2O):

Na2O2 +2H2O→2NaOH+H2O2