Kation sodu

Sód (Na, łac. natrium) – pierwiastek chemiczny, z grupy metali alkalicznych w układzie okresowym.

Jedynym trwałym izotopem tego pierwiastka jest ²³Na. Izotop ²²Na ulega rozpadowi β (wychwyt K elektronu, któremu towarzyszy emisja pozytonu). Czas połowicznego rozpadu tego izotopu jest stosunkowo długi (zob. tabela), dzięki czemu ²²Na jest stabilnym źródłem promieniowania β⁺ i znalazł zastosowanie w badaniach wykorzystujących techniki jądrowe, m. in. w pozytonowej tomografii komputerowej.

Sód występuje w górnych warstwach skorupy Ziemskiej w ilościach 2,30% głównie w postaci jonów Na⁺ w oceanach oraz minerałów – plagioklazów i innych skalenii, m. in. saletry chilijskiej.

Otrzymywanie

Sód był uznawany za pierwiastek przez niektórych alchemików i pogląd ten przeszedł do nowożytnej chemii, mimo że nie istniały bezpośrednie dowody na jego pierwiastkowość. W 1807 r. Sir Humphry Davy otrzymał po raz pierwszy czysty sód przez elektrolizę sody kaustycznej i dowiódł analitycznie, że jest to pierwiastek.

Do końca XIX wieku był produkowany przez prażenie węglanu sodu z węglem w temp. ok. 1100°C:

Na₂CO₃(stopiony) + 2C → 3CO↑ + 2Na↑

Obecnie produkowany jest w procesie elektrolizy stopionego chlorku sodu w obecności chlorku wapnia (dodawanego jako topnik obniżający temperaturę topnienia mieszaniny poniżej 700 °C). Metaliczny sód można również otrzymać podczas elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu stosując jako katodę rtęć, z którą sód tworzy amalgamat.

Właściwości

Czysty sód jest srebrzystym, dość miękkim, kowalnym metalem, z którego można łatwo wykonywać cienkie druty i kroić go zwykłym nożem na małe fragmenty. W handlu jest dostępny w formie dużych bloków lub grubych prętów posiadających nalot tlenku sodu, które umieszcza się w słojach z olejem mineralnym lub w próżniowych opakowaniach, a także w oleju parafinowym i nafcie.

Sód jest bardzo reaktywnym pierwiastkiem. Reaguje dość gwałtownie z wodą, w wyniku czego powstaje wodorotlenek sodu i gazowy wodór. Jak większość litowców sód należy trzymać w nafcie. Włożony do czystego tlenu natychmiast zapala się tworząc nadtlenek sodu (Na₂O₂) z niewielkimi domieszkami tlenku. Przy dużych ilościach sodu reakcja z wodą (jak i z kwasami) może powodować wybuch. Sód w kontakcie z powietrzem nie zapala się, ale dość szybko jego powierzchnia ulega pasywacji w wyniku pokrywania się szarym nalotem tlenku sodu. W czystej postaci jest stosowany jako bardzo skuteczny środek suszący rozpuszczalniki organiczne oraz jako substrat wielu reakcji chemicznych m.in. kondensacji Wurtza.

Ważne związki sodu to tlenek sodu, wodorotlenek sodu, będący bardzo silną zasadą oraz wiele soli. Mydło jest solą sodową kwasów tłuszczowych. Prawie wszystkie sole sodu są rozpuszczalne w wodzie.

Jony sodu są głównym kationem zewnątrzkomórkowym i są konieczne do utrzymania potencjału czynnościowego błon komórkowych. Sód odgrywa pewną rolę w patogenezie nadciśnienia i niewydolności krążenia.

Kationy Na⁺ należą do V grupy kationów i barwią płomień na intensywny kolor żółty.

źródło: Wikipedia.pl (http://pl.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3d)

Analiza jakościowa

1) Barwienie płomienia

Lotne sole sodu barwią płomień na intensywnie żółty kolor.