O sódio é um metal ou um não metal? É um erro acreditar que a segunda opção. O sódio é um metal macio, branco prateado, que aparece na tabela periódica no número atômico 11.

Além disso, ele (ou melhor, seus compostos) é conhecido desde a antiguidade! Até a Bíblia menciona o sódio como ingrediente em produtos de limpeza. No entanto, esta é uma nota histórica, embora interessante. Agora vale a pena falar sobre as características desse elemento e suas demais características.

Propriedades físicas

Portanto, a resposta à pergunta “O sódio é um metal ou um não metal?” muito claro. Só de olhar para essa substância você pode entender tudo. É óbvio que, aliás, embora tenha uma cor branco prateada, tem uma tonalidade violeta em camadas finas.

Esta é uma substância muito plástica. Metais macios são aqueles que podem ser forjados sem muito esforço e também se caracterizam pela ductilidade e fusibilidade. Mas em relação ao sódio, esta palavra pode ser aplicada no sentido literal. Pode ser cortado com faca sem esforço. A propósito, um corte fresco brilha muito. Outras propriedades incluem:

• Densidade. Em condições normais - 0,971 g/cm³.
• Os pontos de fusão e ebulição são 97,81 °C e 882,95 °C, respectivamente.
• Capacidade térmica molar - 28,23 J/(K.mol).
• O calor específico de fusão e evaporação é 2,64 kJ/mol e 97,9 kJ/mol, respectivamente.
• Volume molar - 23,7 cm³/mol.

Vale ressaltar que sob pressão o sódio (Na) fica vermelho e transparente. Neste estado, este metal é muito semelhante ao rubi.

Se você colocá-lo em temperatura ambiente, forma cristais em simetria cúbica. No entanto, ao baixá-lo para -268 °C, você pode ver como o metal se transforma na fase hexagonal. Para entender do que estamos falando, basta lembrar do grafite. Este é um excelente exemplo de cristal hexagonal.

Oxidação e combustão

Agora podemos passar para as propriedades químicas do sódio (Na). Este metal alcalino, quando exposto ao ar, oxida facilmente. Como resultado, forma-se óxido de sódio (Na 2 O). Parecem cristais cúbicos incolores. Esta é uma substância inorgânica binária formadora de sal que é usada como reagente no processo de síntese. É usado para fazer hidróxido de sódio e outros compostos.

Portanto, para proteger o metal da exposição ao oxigênio, ele é armazenado em querosene.

Mas durante a combustão, forma-se peróxido de sódio (Na 2 O 2). Assemelham-se a cristais branco-amarelados, que se caracterizam pela interação vigorosa com a água, acompanhada pela liberação de calor. O Na 2 O 2 é utilizado no branqueamento de seda, lã, tecidos, palha, viscose e polpa de madeira.

Reações com água

O sódio metálico macio branco prateado também interage com sucesso com H2O. A reação com a água é muito violenta. Um pequeno pedaço de sódio colocado neste líquido flutua até a superfície e começa a derreter devido ao calor gerado. Como resultado, ele se transforma em uma bola branca que se move rapidamente pela superfície da água em diferentes direções.

Esta reação espetacular é acompanhada pela liberação de hidrogênio. Ao conduzir tal experimento, deve-se ter cuidado, pois ele pode pegar fogo. E tudo acontece de acordo com a seguinte equação: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.

Interações com não metais

O sódio é um metal, também pode ser chamado de forte agente redutor, o que é verdade. Como outras substâncias alcalinas, no entanto. Portanto, ele reage vigorosamente com muitos não-metais além do carbono, iodo e gases nobres, que incluem radônio radioativo, criptônio, néon, xenônio, argônio e hélio. Essas reações são assim: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Ou aqui está outro exemplo: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.

Vale a pena notar que o sódio é mais ativo que o lítio. Em princípio, ele pode reagir com o nitrogênio, mas muito mal (em uma descarga luminosa). Como resultado dessa interação, forma-se uma substância instável chamada nitreto de sódio. São cristais cinza escuro que reagem com a água e se decompõem quando aquecidos. Eles são formados de acordo com a equação: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.

Reações com ácidos

Também devem ser listados, falando sobre as características químicas do sódio. Esta substância reage com ácidos diluídos como um metal comum. Fica assim: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.

O sódio interage de maneira diferente com substâncias concentradas que se caracterizam por reações oxidativas; tais reações são acompanhadas pela liberação de produtos de redução. Aqui está um exemplo de fórmula: 8Na + 10NHO 3 → 8NaNO 3 + 3H 2 O.

É importante notar também que o metal alcalino sódio se dissolve facilmente em amônia líquida (NH 3), cuja solução a 10% é conhecida por todos como amônia. A equação é assim: Na + 4NH3 → - 40°C Na 4. Como resultado desta reação, forma-se uma solução azul.

O metal também interage com a amônia gasosa, mas quando aquecido. Esta reação se parece com isto: 2Na + 2NH3 → 35 0°C 2NaNH 2 + H 2.

Outras conexões

Ao listar as principais propriedades do sódio, vale ressaltar também que ele pode interagir com o mercúrio, elemento único que em condições normais é um líquido pesado branco-prateado, embora seja um metal.

Como resultado desta reação, forma-se uma liga. Seu nome exato é amálgama de sódio. Esta substância é utilizada como agente redutor, sendo suas propriedades mais macias que as do metal puro. Se você aquecer com potássio, obterá uma liga líquida.

Este metal também pode se dissolver nos chamados éteres de coroa - compostos macroheterocíclicos, mas apenas na presença de solventes orgânicos. Como resultado desta reação, forma-se um alcalino (um sal, um forte agente redutor) ou um eletreto (um solvente azul).

Também é impossível não mencionar que os halogenetos de alquila, que são substâncias halogênio-carbono, com excesso de sódio dão compostos organossódicos. No ar, eles geralmente acendem espontaneamente. E na água eles explodem.

Aplicativo

As propriedades e características do sódio permitem que ele seja amplamente utilizado na indústria, metalurgia e química preparativa como um poderoso agente redutor. Além disso, esta substância está envolvida:

• Na secagem de solventes orgânicos.
• Na produção de baterias de enxofre-sódio.
• Em válvulas de escape de motores de caminhões. Desempenha o papel de dissipador de calor líquido.
• Na fabricação de fios elétricos projetados para altas correntes.
• Em ligas com césio, rubídio e potássio. Junto com essas substâncias, o sódio forma um refrigerante altamente eficiente, que, aliás, é usado para nêutrons rápidos em reatores nucleares.
• Em lâmpadas de descarga de gás.

E estas são apenas algumas das áreas de sua aplicação. Mas a substância mais comum no mundo é o cloreto de sódio. É encontrado em quase todas as casas, porque é sal de cozinha.

Também é impossível não mencionar que a crosta terrestre é composta por 2,6% de sódio. E no geral fica em 7º lugar no ranking dos elementos mais comuns da natureza e em 5º lugar na lista dos metais mais comuns. É impossível encontrar sódio na natureza em sua forma pura, pois é quimicamente ativo, mas é encontrado em grandes quantidades na forma de sulfato, carbonato, nitrato e cloreto.

Papel biológico

Então, todos os princípios básicos sobre o tópico “O sódio é um metal ou não metal?” foi dito. Por fim, algumas palavras sobre o papel biológico desta substância.

O sódio é parte integrante de qualquer organismo vivo. O ser humano não é exceção. Aqui estão seus papéis:

• Mantém a pressão osmótica.
• Transporta dióxido de carbono.
• Normaliza o equilíbrio hídrico.
• Promove o transporte de glicose, aminoácidos e ânions através das membranas celulares.
• Sua troca com íons potássio influencia na formação do potencial de ação.
• Afeta positivamente o metabolismo das proteínas.
• Participa do processo de hidratação.

O sódio está incluído em quase todos os produtos. Mas suas principais fontes são o sal e o bicarbonato de sódio. A vitamina D melhora a absorção desta substância.

A deficiência de sódio não ocorre, mas podem ocorrer problemas associados ao consumo de quantidades insuficientes durante o jejum. Isso está repleto de perda de peso, vômitos, absorção prejudicada de monossacarídeos e formação de gases no trato gastrointestinal. Em casos especialmente graves, ocorrem neuralgia e convulsões. Portanto, é melhor não submeter seu corpo a uma fome severa.

O sódio e seus compostos são conhecidos pelas pessoas desde os tempos antigos. Provavelmente o composto mais popular e conhecido é o cloreto de sódio, mais conhecido como sal de cozinha. O sal de cozinha é um componente essencial de quase todos os pratos. Segundo os cientistas, as pessoas começaram a comer sal de cozinha há vários milhares de anos.

Outro composto popular é o carbonato de sódio. O carbonato de sódio é um refrigerante comum vendido em qualquer loja. A substância também é usada pelas pessoas desde a antiguidade como detergente. Assim, as pessoas têm sido expostas ao sódio e seus compostos todos os dias há muitas dezenas e centenas de anos. O sódio reage facilmente com elementos metálicos e não metálicos, formando ligas e compostos amplamente utilizados na indústria. Vamos dar uma olhada nas propriedades e características desse metal.

Características do sódio

Propriedades físicas

O sódio é um metal macio e dúctil que pode ser facilmente cortado com uma faca. Apresenta uma cor branco prateado e um brilho metálico característico. O metal conduz bem o calor e a eletricidade. Os átomos de sódio estão conectados por uma ligação metálica.

Propriedades quimicas

Ao reagir com outros elementos químicos, os átomos de sódio cederão facilmente os elétrons de valência. Nesse caso, os átomos de sódio se transformam em íons com carga positiva.

• O sódio oxida muito rapidamente ao ar livre. É por isso que o metal geralmente é armazenado em querosene.
• Quando queimado em oxigênio, forma o composto peróxido de sódio (Na 2 O 2)
• Quando aquecido, o sódio reage com o hidrogênio para formar um hidreto (2NaH)
• O sódio reage facilmente com não metais como enxofre, porcelana e outros.
• O sódio também é capaz de reagir com metais. Isso produz várias ligas que são amplamente utilizadas na fabricação e na indústria.
• O sódio reage violentamente com a água.

Encontrando sódio na natureza

O sódio está em sétimo lugar na lista dos elementos mais comuns na Terra. O sódio também é o quinto metal mais comum. Entre os metais, os únicos metais encontrados com mais frequência que o sódio são alumínio, ferro, cálcio e magnésio.

O sódio não ocorre na natureza na sua forma pura. A razão para isso é a alta atividade química do sódio. O elemento ocorre na natureza como cloreto, carbonato, nitrato, sulfato e outros sais.

Onde o sódio é encontrado na natureza?

Em primeiro lugar, um teor bastante elevado de sódio é registrado na crosta terrestre. A proporção da substância é de aproximadamente 2,6%.

Em segundo lugar, o sódio e seus compostos são encontrados em grandes quantidades em locais onde os antigos mares evaporaram.

Outro local onde o sódio e seus compostos se acumulam são as águas oceânicas. Os cientistas calcularam que todo o sal que existe no Oceano Mundial tem cerca de 19 milhões de quilômetros cúbicos.

O sódio também é encontrado em pequenas quantidades nos seres vivos. Ao mesmo tempo, o teor de sódio nos animais é ligeiramente superior ao das plantas. Os íons de sódio nos organismos vivos desempenham uma função crítica: facilitam a transmissão dos impulsos nervosos.

Aplicação de sódio na indústria

O sódio é amplamente utilizado em muitas indústrias: química, metalúrgica, nuclear, alimentícia, leve e outras indústrias.

Na indústria química, o sódio é utilizado na produção de diversos detergentes e produtos de limpeza, fertilizantes e anti-sépticos.

Na metalurgia, o sódio é utilizado no processo de produção de outras substâncias como tório, urânio, titânio, zircônio e outros compostos. O sódio atua como agente redutor nessas reações.

O sódio também é amplamente utilizado na energia nuclear. O sódio e suas ligas são usados ​​como refrigerante.

Na indústria leve, o sódio é amplamente utilizado no processamento de couro.

O sódio é um elemento essencial na indústria alimentícia. O cloreto de sódio, mais conhecido como sal de cozinha, é talvez o aditivo alimentar mais comum, sem o qual nenhum prato pode ser preparado.

Esboço da palestra:

1. Distribuição de sódio na natureza.

2. Contexto histórico.

3. Propriedades físicas do sódio

4. 4. Propriedades químicas do sódio

5. Obtenção de sódio.

6. 6.Obtenção de sódio.

Sódio(Natrium), Na, elemento químico do grupo I do sistema periódico de Mendeleev: número atômico 11, massa atômica 22,9898; um metal macio branco prateado que oxida rapidamente da superfície ao ar. O elemento natural consiste em um isótopo estável, 23 Na.

Referência histórica. Compostos naturais de sódio - sal de cozinha NaCl, refrigerante Na 2 CO 3 - são conhecidos desde a antiguidade. O nome "Sódio" vem do árabe natrun, grego. nitron, originalmente referido como refrigerante natural. Já no século 18, os químicos conheciam muitos outros compostos de sódio. No entanto, o próprio metal foi obtido apenas em 1807 por G. Davy por eletrólise de soda cáustica NaOH. No Reino Unido, EUA, França, o elemento é denominado Sódio (da palavra espanhola soda - refrigerante), na Itália - sódio.

Espalhandonátrios na natureza.

O sódio é um elemento típico da parte superior da crosta terrestre. Seu conteúdo médio na litosfera é de 2,5% em massa, nas rochas ígneas ácidas (granitos e outros) 2,77, nas rochas básicas (basaltos e outros) 1,94, nas rochas ultrabásicas (rochas do manto) 0,57. Devido ao isomorfismo de Na + e Ca 2+, devido à proximidade de seus raios iônicos, feldspatos sódio-cálcio (plagioclásios) são formados em rochas ígneas. Na biosfera há uma diferenciação acentuada do Sódio: as rochas sedimentares são, em média, empobrecidas em Sódio (0,66% em argilas e xistos); há pouco dele na maioria dos solos (média de 0,63%). O número total de minerais de sódio é 222. O Na é fracamente retido nos continentes e levado pelos rios aos mares e oceanos, onde seu teor médio é de 1,035% (o Na é o principal elemento metálico da água do mar). Durante a evaporação, os sais de sódio são depositados nas lagoas marítimas costeiras, bem como nos lagos continentais das estepes e desertos, formando estratos de rochas salinas. Os principais minerais fonte de sódio e seus compostos são halita (sal-gema) NaCl, salitre chileno NaNO 3, tenardita Na 2 SO 4, mirabilite Na 2 SO 4 10H 2 O, trona NaH(CO 3) 2 2H 2 O O Na é um bioelemento importante, a matéria viva contém em média 0,02% de Na; Há mais nos animais do que nas plantas.

Propriedades físicasnátrio

À temperatura normal, o sódio cristaliza em uma rede cúbica, a = 4,28 Å. Raio atômico 1,86Å, raio iônico Na+ 0,92Å. Densidade 0,968 g/cm3 (19,7°C), ponto de fusão 97,83°C, ponto de ebulição 882,9°C; capacidade térmica específica (20 °C) 1,23 10 3 J/(kg K) ou 0,295 cal/(g graus); coeficiente de condutividade térmica 1,32·10 2 W/(m·K) ou 0,317 cal/(cm·seg·deg); coeficiente de temperatura de expansão linear (20 °C) 7,1·10 -5; resistividade elétrica (0 °C) 4,3·10 -8 ohm·m (4,3·10 -6 ohm·cm). O sódio é paramagnético, suscetibilidade magnética específica +9,2·10 -6; muito plástico e macio (facilmente cortado com faca).

Propriedades quimicasnátrio

O potencial normal do eletrodo de sódio é -2,74 V; potencial do eletrodo no fundido -2,4 V. O vapor de sódio dá à chama uma cor amarela brilhante característica. A configuração dos elétrons externos do átomo é 3s 1; Em todos os compostos conhecidos, o sódio é monovalente. Sua atividade química é muito alta. Ao interagir diretamente com o oxigênio, dependendo das condições, forma-se óxido de Na 2 O ou peróxido de Na 2 O 2 - substâncias cristalinas incolores. Com a água, o sódio forma hidróxido NaOH e H 2; a reação pode ser acompanhada por uma explosão. Os ácidos minerais formam sais solúveis em água correspondentes com o sódio; no entanto, o sódio é relativamente inerte em relação ao ácido sulfúrico 98-100%.

A reação do sódio com o hidrogênio começa a 200 °C e leva à produção de hidreto de NaH, uma substância cristalina higroscópica incolor. O sódio reage diretamente com o flúor e o cloro mesmo em temperaturas normais, com o bromo - somente quando aquecido; nenhuma interação direta é observada com o iodo. Reage violentamente com o enxofre, formando sulfeto de sódio; a interação do vapor de sódio com o nitrogênio no campo de uma descarga elétrica silenciosa leva à formação de nitreto de Na 3 N, e com o carbono a 800-900 ° C - à produção de Na Carboneto 2C2.

O sódio se dissolve em amônia líquida (34,6 g por 100 g de NH 3 a 0°C) para formar complexos de amônia. Quando a amônia gasosa passa pelo sódio fundido a 300-350 °C, forma-se a amina sódica NaNH 2 - uma substância cristalina incolor que é facilmente decomposta pela água. É conhecido um grande número de compostos organossódicos, que em propriedades químicas são muito semelhantes aos compostos organolítio, mas são superiores a eles em reatividade. Compostos organossódicos são usados ​​em síntese orgânica como agentes alquilantes.

O sódio é um componente de muitas ligas praticamente importantes. As ligas Na-K, contendo 40-90% K (em massa) a uma temperatura de cerca de 25°C, são líquidos branco-prateados que são altamente reativos quimicamente e inflamáveis ​​no ar. A condutividade elétrica e a condutividade térmica das ligas líquidas de Na-K são inferiores aos valores correspondentes para Na e K. Os amálgamas de sódio são facilmente obtidos pela introdução de sódio metálico no mercúrio; com um teor superior a 2,5% de Na (em peso) em temperaturas normais eles já são sólidos.

Recibonátrio.

O principal método industrial de produção de Sódio é a eletrólise do sal NaCl fundido contendo aditivos KCl, NaF, CaCl 2 e outros, que reduzem o ponto de fusão do sal para 575-585 °C. A eletrólise do NaCl puro levaria a grandes perdas de sódio por evaporação, uma vez que os pontos de fusão do NaCl (801 °C) e os pontos de ebulição do Na (882,9 °C) são muito próximos. A eletrólise é realizada em eletrolisadores com diafragma, os cátodos são de ferro ou cobre, os ânodos são de grafite. O cloro é produzido simultaneamente com o sódio. O antigo método de obtenção de sódio é a eletrólise do hidróxido de sódio fundido NaOH, que é muito mais caro que o NaCl, mas se decompõe eletroliticamente a uma temperatura mais baixa (320-330 °C).

Aplicativonátrio.

O sódio e suas ligas são amplamente utilizados como refrigerantes para processos que requerem aquecimento uniforme na faixa de 450-650 °C - em válvulas de motores de aeronaves e especialmente em usinas nucleares. Neste último caso, as ligas Na-K servem como refrigerantes de metal líquido (ambos os elementos têm pequenas seções transversais de absorção de nêutrons térmicos, para Na 0,49 celeiro); essas ligas são caracterizadas por altos pontos de ebulição e coeficientes de transferência de calor e não interagem com materiais estruturais em altas temperaturas desenvolvidas em usinas de energia, reatores nucleares. O composto NaPb (10% Na em peso) é utilizado na produção de chumbo tetraetila, o agente antidetonante mais eficaz. Na liga à base de chumbo (0,73% Ca, 0,58% Na e 0,04% Li) utilizada na fabricação de rolamentos de eixo para vagões ferroviários, o Sódio é um aditivo fortalecedor. Na metalurgia, o Sódio atua como agente redutor ativo na produção de alguns metais raros (Ti, Zr, Ta) por métodos metalotérmicos; em síntese orgânica - em reações de redução, condensação, polimerização e outras.

Devido à alta atividade química do Sódio, seu manuseio requer cautela. É especialmente perigoso se a água entrar em contato com o sódio, o que pode causar incêndio e explosão. Os olhos devem ser protegidos com óculos de proteção e as mãos com luvas grossas de borracha; O contato do sódio com a pele ou roupas molhadas pode causar queimaduras graves.

Sódio
Número atômico	11
Aparência de uma substância simples	metal macio branco prateado
Propriedades do átomo
Massa atômica (massa molar)	22.989768a. em (/mol)
Raio atômico	190h
Energia de ionização (primeiro elétron)	495,6(5,14) kJ/mol (eV)
Configuração eletronica	3s 1
Propriedades quimicas
Raio covalente	154h
Raio iônico	97 (+1e)h
Eletro-negatividade (de acordo com Pauling)	0,93
Potencial do eletrodo	-2,71V
Estados de oxidação	1
Propriedades termodinâmicas de uma substância simples
Densidade	0,971 /cm³
Capacidade de calor molar	28,23J/(mol)
Condutividade térmica	142,0 W/(·)
Temperatura de fusão	370,96
Calor de fusão	2,64kJ/mol
Temperatura de ebulição	1156,1
Calor da vaporização	97,9kJ/mol
Volume molar	23,7cm³/mol
Estrutura cristalina de uma substância simples
Estrutura de treliça	corpo cúbico centrado
Parâmetros de rede	4,230
relação c/a	—
Temperatura baixa	150 mil

N / D	11
22,98977
3s 1
Sódio

Sódio —elemento o subgrupo principal do primeiro grupo, o terceiro período do sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, com número atômico 11. Denotado pelo símbolo Na (lat. Natrium). A substância simples sódio (número CAS: 7440-23-5) é um metal alcalino macio de cor branco prateado.

Na água, o sódio se comporta quase da mesma forma que o lítio: a reação prossegue com a rápida liberação de hidrogênio e o hidróxido de sódio é formado na solução.

História e origem do nome

O sódio (ou melhor, seus compostos) é utilizado desde a antiguidade. Por exemplo, refrigerante (natrão), encontrado naturalmente nas águas dos lagos de soda no Egito. Os antigos egípcios usavam refrigerante natural para embalsamar, branquear telas, cozinhar alimentos e fazer tintas e esmaltes. Plínio, o Velho, escreve que no Delta do Nilo, o refrigerante (continha uma proporção suficiente de impurezas) era isolado da água do rio. Foi colocado à venda em pedaços grandes, de cor cinza ou mesmo preto devido à mistura de carvão.

O sódio foi obtido pela primeira vez pelo químico inglês Humphry Davy em 1807 por eletrólise de NaOH sólido.

O nome "sódio" vem do árabe natrun em grego - nitron e originalmente se referia ao refrigerante natural. O elemento em si era anteriormente chamado de Sódio.

Recibo

A primeira forma de produzir sódio foi a reação de redução Carbonato de Sódio carvão ao aquecer uma mistura estreita destas substâncias num recipiente de ferro a 1000°C:

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

Surgiu então outro método de produção de sódio - eletrólise de hidróxido de sódio fundido ou cloreto de sódio.

Propriedades físicas

Sódio metálico armazenado em querosene

Determinação qualitativa de sódio por chama - cor amarelo brilhante do espectro de emissão da “linha D do sódio”, dupleto 588,9950 e 589,5924 nm.

O sódio é um metal branco prateado, em camadas finas com tonalidade roxa, plástico, mesmo macio (facilmente cortado com faca), um corte fresco de sódio é brilhante. Os valores de condutividade elétrica e térmica do sódio são bastante elevados, a densidade é de 0,96842 g/cm³ (a 19,7° C), o ponto de fusão é 97,86° C e o ponto de ebulição é 883,15° C.

Propriedades quimicas

Um metal alcalino que oxida facilmente no ar. Para proteger contra o oxigênio atmosférico, o sódio metálico é armazenado sob uma camada querosene. O sódio é menos ativo que lítio, portanto com azoto reage apenas quando aquecido:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

Quando há um grande excesso de oxigênio, forma-se peróxido de sódio

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Aplicativo

O sódio metálico é amplamente utilizado na química preparativa e na indústria como um forte agente redutor, inclusive na metalurgia. O sódio é usado na produção de baterias de sódio-enxofre com alto consumo de energia. Também é usado em válvulas de escape de caminhões como dissipador de calor. Ocasionalmente, o sódio metálico é usado como material para fios elétricos destinados a transportar correntes muito altas.

Em uma liga com potássio, bem como com rubídio e césio usado como um refrigerante altamente eficiente. Em particular, a composição da liga é sódio 12%, potássio 47 %, césio 41% tem um ponto de fusão recorde de -78 ° C e foi proposto como fluido de trabalho para motores de foguetes iônicos e refrigerante para usinas nucleares.

O sódio também é utilizado em lâmpadas de descarga de alta e baixa pressão (HPLD e LPLD). As lâmpadas NLVD do tipo DNaT (Arc Sodium Tubular) são muito utilizadas na iluminação pública. Eles emitem uma luz amarela brilhante. A vida útil das lâmpadas HPS é de 12 a 24 mil horas. Portanto, as lâmpadas de descarga em gás do tipo HPS são indispensáveis ​​para iluminação urbana, arquitetônica e industrial. Existem também lâmpadas DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) e DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

O sódio metálico é utilizado na análise qualitativa da matéria orgânica. A liga de sódio e a substância de teste é neutralizada etanol, adicionar alguns mililitros de água destilada e dividir em 3 partes, teste de J. Lassaigne (1843), destinado a determinar nitrogênio, enxofre e halogênios (teste de Beilstein)

— O cloreto de sódio (sal de cozinha) é o aromatizante e conservante mais antigo utilizado.
— A azida de sódio (Na 3 N) é utilizada como agente de nitretação na metalurgia e na produção de azida de chumbo.
— O cianeto de sódio (NaCN) é utilizado no método hidrometalúrgico de lixiviação de ouro das rochas, bem como na nitrocarbonetação do aço e na galvanoplastia (prateamento, douramento).
— O clorato de sódio (NaClO 3) é utilizado para destruir a vegetação indesejada nas vias férreas.

Papel biológico

No corpo, o sódio é encontrado principalmente fora das células (cerca de 15 vezes mais do que no citoplasma). Essa diferença é mantida pela bomba de sódio-potássio, que bombeia o sódio preso dentro da célula.

Junto compotássioo sódio desempenha as seguintes funções:
Criação de condições para a ocorrência de potencial de membrana e contrações musculares.
Manter a concentração osmótica do sangue.
Manter o equilíbrio ácido-base.
Normalização do equilíbrio hídrico.
Garantindo o transporte da membrana.
Ativação de muitas enzimas.

O sódio é encontrado em quase todos os alimentos, embora a maior parte do corpo seja proveniente do sal de cozinha. A absorção ocorre principalmente no estômago e no intestino delgado. A vitamina D melhora a absorção de sódio, porém, alimentos excessivamente salgados e ricos em proteínas interferem na absorção normal. A quantidade de sódio ingerida dos alimentos mostra o teor de sódio na urina. Alimentos ricos em sódio são caracterizados por excreção acelerada.

Deficiência de sódio em quem está fazendo dieta alimentação balanceada não ocorre em humanos, entretanto, alguns problemas podem surgir com dietas vegetarianas. A deficiência temporária pode ser causada pelo uso de diuréticos, diarreia, sudorese excessiva ou ingestão excessiva de água. Os sintomas de deficiência de sódio incluem perda de peso, vômitos, gases no trato gastrointestinal e absorção prejudicada. aminoácidos e monossacarídeos. A deficiência a longo prazo causa cãibras musculares e nevralgia.

O excesso de sódio causa inchaço nas pernas e face, além de aumento da excreção de potássio na urina. A quantidade máxima de sal que pode ser processada pelos rins é de aproximadamente 20-30 gramas; qualquer quantidade maior é fatal.

Compostos de sódio

Sódio, Natrium, Na (11)
O nome sódio - sódio, natrium vem de uma palavra antiga comum no Egito, entre os antigos gregos (vixpov) e romanos. É encontrado em Plínio (Nitron) e outros autores antigos e corresponde ao hebraico neter. No antigo Egito, o natrão, ou nitron, era geralmente chamado de álcali obtido não apenas de lagos de soda naturais, mas também de cinzas vegetais. Era usado para lavar, fazer esmaltes e mumificar cadáveres. Na Idade Média, o nome nitron (nitron, natron, nataron), assim como boro (baurach), também se aplicava ao salitre (Nitrum). Os alquimistas árabes chamavam álcali de álcali. Com a descoberta da pólvora na Europa, o salitre (Sal Petrae) passou a ser estritamente diferenciado dos álcalis, e no século XVII. já distinguiu entre álcalis não voláteis, ou fixos, e álcalis voláteis (Álcali volátil). Ao mesmo tempo, foi estabelecida uma diferença entre o vegetal (Alkali fixum vegetabile - potassa) e o álcali mineral (Alkali fixum minerale - refrigerante).

No final do século XVIII. Klaproth introduziu o nome Natron, ou soda, para o álcali mineral, e para o álcali vegetal, Kali. Lavoisier não colocou álcalis na “Tabela dos Corpos Simples”, indicando em uma nota que estes eram provavelmente substâncias complexas que uma vez Algum dia eles serão decompostos. Na verdade, em 1807, Davy, por eletrólise de álcalis sólidos levemente umedecidos, obteve metais livres - potássio e sódio, chamando-os de potássio e sódio. No ano seguinte, Gilbert, editor dos famosos Annals of Physics, propôs chamar os novos metais de potássio e sódio (Natrônio); Berzelius encurtou o último nome para “sódio” (Natrium). No início do século XIX. na Rússia, o sódio era chamado de sódio (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824); Strakhov propôs o nome sod (1825). Os sais de sódio foram chamados, por exemplo, de sulfato de soda, soda clorídrica e, ao mesmo tempo, soda acética (Dvigubsky, 1828). Hess, seguindo o exemplo de Berzelius, introduziu o nome sódio.

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SÓDIO– (Natrium) Na, elemento químico do grupo 1 (Ia) da Tabela Periódica, pertence aos elementos alcalinos. Número atômico 11, massa atômica relativa 22,98977. Na natureza existe um isótopo estável 23 Na. São conhecidos seis isótopos radioativos deste elemento, dois dos quais são de interesse para a ciência e a medicina. O sódio-22, com meia-vida de 2,58 anos, é utilizado como fonte de pósitrons. O sódio-24 (sua meia-vida é de cerca de 15 horas) é usado na medicina para o diagnóstico e tratamento de algumas formas de leucemia.

Estado de oxidação +1.

Os compostos de sódio são conhecidos desde os tempos antigos. O cloreto de sódio é um componente essencial da alimentação humana. Acredita-se que as pessoas começaram a usá-lo no Neolítico, ou seja, cerca de 5–7 mil anos atrás.

O Antigo Testamento menciona uma substância chamada “neter”. Esta substância foi usada como detergente. Muito provavelmente, neter é refrigerante, um carbonato de sódio que se formou nos lagos salgados egípcios com margens calcárias. Os autores gregos Aristóteles e Dioscórides escreveram mais tarde sobre a mesma substância, mas sob o nome de “nitron”, e o antigo historiador romano Plínio, o Velho, mencionando a mesma substância, chamou-a de “nitrum”.

No século 18 Os químicos já conheciam muitos compostos de sódio diferentes. Os sais de sódio foram amplamente utilizados na medicina, no curtimento de couro e no tingimento de tecidos.

O sódio metálico foi obtido pela primeira vez pelo químico e físico inglês Humphry Davy por eletrólise de hidróxido de sódio fundido (usando uma coluna voltaica de 250 pares de placas de cobre e zinco). O nome “sódio” escolhido por Davy para este elemento reflete sua origem no refrigerante Na 2 CO 3 . Os nomes latinos e russos do elemento são derivados do árabe “natrun” (refrigerante natural).

Distribuição de sódio na natureza e sua extração industrial.

O sódio é o sétimo elemento mais abundante e o quinto metal mais abundante (depois do alumínio, ferro, cálcio e magnésio). Seu conteúdo na crosta terrestre é de 2,27%. A maior parte do sódio é encontrada em vários aluminossilicatos.

Enormes depósitos de sais de sódio em forma relativamente pura existem em todos os continentes. São o resultado da evaporação de mares antigos. Este processo ainda está em curso em Salt Lake (Utah), no Mar Morto e em outros lugares. O sódio é encontrado na forma de cloreto de NaCl (halita, sal-gema), bem como carbonato Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (trona), nitrato NaNO 3 (salitre), sulfato Na 2 SO 4 10H 2 O (mirabilita ), tetraborato Na 2 B 4 O 7 10 H 2 O (bórax) e Na 2 B 4 O 7 4H 2 O (kernite) e outros sais.

Existem reservas inesgotáveis ​​de cloreto de sódio em salmouras naturais e águas oceânicas (cerca de 30 kg m–3). Estima-se que o sal-gema em quantidade equivalente ao teor de cloreto de sódio no Oceano Mundial ocuparia um volume de 19 milhões de metros cúbicos. km (50% a mais que o volume total do continente norte-americano acima do nível do mar). Um prisma deste volume com área de base de 1 m2. km pode chegar à Lua 47 vezes.

Agora, a produção total de cloreto de sódio a partir da água do mar atingiu 6–7 milhões de toneladas por ano, o que representa cerca de um terço da produção mundial total.

A matéria viva contém em média 0,02% de sódio; Há mais nos animais do que nas plantas.

Características de uma substância simples e produção industrial de sódio metálico.

O sódio é um metal branco prateado, em camadas finas com tonalidade roxa, plástico, mesmo macio (facilmente cortado com faca), um corte fresco de sódio é brilhante. Os valores de condutividade elétrica e condutividade térmica do sódio são bastante elevados, a densidade é 0,96842 g/cm 3 (a 19,7 ° C), o ponto de fusão é 97,86 ° C, o ponto de ebulição é 883,15 ° C.

A liga ternária, contendo 12% de sódio, 47% de potássio e 41% de césio, possui o menor ponto de fusão para sistemas metálicos, igual a –78°C.

O sódio e seus compostos colorem a chama de amarelo brilhante. A linha dupla no espectro do sódio corresponde à transição 3 é 1–3p 1 nos átomos do elemento.

A atividade química do sódio é alta. No ar, rapidamente fica coberto por uma película de uma mistura de peróxido, hidróxido e carbonato. O sódio queima em oxigênio, flúor e cloro. Quando um metal é queimado ao ar, forma-se peróxido de Na 2 O 2 (com uma mistura de óxido de Na 2 O).

O sódio reage com o enxofre quando moído em um almofariz e reduz o ácido sulfúrico a enxofre ou mesmo sulfeto. O dióxido de carbono sólido (“gelo seco”) explode em contato com o sódio (extintores de dióxido de carbono não podem ser usados ​​para extinguir um incêndio de sódio!). Com o nitrogênio, a reação ocorre apenas na forma de descarga elétrica. O sódio não interage apenas com gases inertes.

O sódio reage ativamente com a água:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

O calor liberado durante a reação é suficiente para derreter o metal. Portanto, se um pequeno pedaço de sódio for jogado na água, ele derrete devido ao efeito térmico da reação e uma gota de metal, mais leve que a água, “corre” pela superfície da água, impulsionada pela força reativa. do hidrogênio liberado. O sódio reage com muito mais calma com álcoois do que com água:

2Na + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ONa + H 2

O sódio se dissolve prontamente em amônia líquida para formar soluções metaestáveis ​​azuis brilhantes com propriedades incomuns. A –33,8° C, até 246 g de sódio metálico se dissolvem em 1000 g de amônia. As soluções diluídas são azuis, as soluções concentradas são bronze. Eles podem ser armazenados por cerca de uma semana. Foi estabelecido que na amônia líquida o sódio ioniza:

Na Na + + e –

A constante de equilíbrio desta reação é 9,9·10 –3. O elétron que sai é solvatado pelas moléculas de amônia e forma um complexo -. As soluções resultantes possuem condutividade elétrica metálica. Quando a amônia evapora, o metal original permanece. Quando a solução é armazenada por muito tempo, ela gradualmente fica descolorida devido à reação do metal com a amônia para formar a amida NaNH 2 ou imida Na 2 NH e a liberação de hidrogênio.

O sódio é armazenado sob uma camada de líquido desidratado (querosene, óleo mineral) e transportado apenas em recipientes metálicos lacrados.

O método eletrolítico para a produção industrial de sódio foi desenvolvido em 1890. A eletrólise foi realizada em hidróxido de sódio fundido, como nos experimentos de Davy, mas utilizando fontes de energia mais avançadas que a coluna voltaica. Nesse processo, junto com o sódio, é liberado oxigênio:

ânodo (níquel): 4OH – – 4e – = O 2 + 2H 2 O.

Durante a eletrólise do cloreto de sódio puro, surgem sérios problemas, associados, em primeiro lugar, ao ponto de fusão próximo do cloreto de sódio e ao ponto de ebulição do sódio e, em segundo lugar, à elevada solubilidade do sódio no cloreto de sódio líquido. A adição de cloreto de potássio, fluoreto de sódio, cloreto de cálcio ao cloreto de sódio permite reduzir a temperatura de fusão para 600° C. Produção de sódio por eletrólise de uma mistura eutética fundida (uma liga de duas substâncias com o ponto de fusão mais baixo) 40% NaCl e 60% CaCl 2 a ~580° C em uma célula desenvolvida pelo engenheiro americano G. Downs, foi iniciada em 1921 pela DuPont perto da usina de energia nas Cataratas do Niágara.

Os seguintes processos ocorrem nos eletrodos:

cátodo (ferro): Na + + e – = Na

Ca 2+ + 2e – = Ca

ânodo (grafite): 2Cl – – 2e – = Cl 2.

Os metais sódio e cálcio se formam em um cátodo de aço cilíndrico e são levantados por um tubo resfriado no qual o cálcio se solidifica e cai de volta no fundido. O cloro gerado no ânodo central de grafite é coletado sob o teto de níquel e depois purificado.

Atualmente, o volume de produção de sódio metálico é de vários milhares de toneladas por ano.

O uso industrial do sódio metálico se deve às suas fortes propriedades redutoras. Durante muito tempo, a maior parte do metal produzido foi usada para produzir chumbo tetraetila PbEt 4 e chumbo tetrametil PbMe 4 (agentes antidetonantes para gasolina) pela reação de cloretos de alquila com uma liga de sódio e chumbo em alta pressão. Agora esta produção está diminuindo rapidamente devido à poluição ambiental.

Outra área de aplicação é a produção de titânio, zircônio e outros metais através da redução de seus cloretos. Quantidades menores de sódio são usadas para produzir compostos como hidreto, peróxido e alcoolatos.

O sódio disperso é um catalisador valioso na produção de borracha e elastômeros.

Há um uso crescente de sódio fundido como fluido de troca de calor em reatores nucleares de nêutrons rápidos. O baixo ponto de fusão do sódio, sua baixa viscosidade, pequena seção transversal de absorção de nêutrons, combinados com capacidade calorífica e condutividade térmica extremamente altas, fazem dele (e suas ligas com potássio) um material indispensável para esses fins.

O sódio limpa de forma confiável óleos de transformador, éteres e outras substâncias orgânicas de vestígios de água e, com a ajuda do amálgama de sódio, você pode determinar rapidamente o teor de umidade em muitos compostos.

Compostos de sódio.

O sódio forma um conjunto completo de compostos com todos os ânions usuais. Acredita-se que em tais compostos haja separação quase completa de carga entre as partes catiônica e aniônica da rede cristalina.

Óxido de sódio Na 2 O é sintetizado pela reação de Na 2 O 2, NaOH e, mais preferencialmente, NaNO 2, com sódio metálico:

Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O

2NaOH + 2Na = 2Na2O + H2

2NaNO 2 + 6Na = 4Na 2 O + N 2

Na última reação, o sódio pode ser substituído por azida de sódio NaN 3:

5NaN3 + NaNO2 = 3Na2O + 8N2

É melhor armazenar óxido de sódio em gasolina anidra. Serve como reagente para diversas sínteses.

Peróxido de sódio O Na 2 O 2 na forma de um pó amarelo claro é formado pela oxidação do sódio. Nesse caso, sob condições de fornecimento limitado de oxigênio seco (ar), forma-se primeiro o óxido de Na 2 O, que depois se transforma em peróxido de Na 2 O 2. Na ausência de oxigênio, o peróxido de sódio é termicamente estável até ~675°C.

O peróxido de sódio é amplamente utilizado na indústria como agente de branqueamento de fibras, pasta de papel, lã, etc. É um forte agente oxidante: explode quando misturado com pó de alumínio ou carvão, reage com enxofre (e aquece) e inflama muitos líquidos orgânicos. O peróxido de sódio reage com o monóxido de carbono para formar carbonato. A reação do peróxido de sódio com dióxido de carbono libera oxigênio:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

Esta reação tem importantes aplicações práticas em aparelhos respiratórios para submarinistas e bombeiros.

Superóxido de sódio O NaO 2 é obtido aquecendo lentamente o peróxido de sódio a 200–450° C sob uma pressão de oxigênio de 10–15 MPa. A evidência da formação de NaO 2 foi obtida pela primeira vez na reação do oxigênio com o sódio dissolvido em amônia líquida.

A ação da água sobre o superóxido de sódio leva à liberação de oxigênio mesmo no frio:

2NaO 2 + H 2 O = NaOH + NaHO 2 + O 2

À medida que a temperatura aumenta, a quantidade de oxigênio liberado aumenta à medida que o hidroperóxido de sódio resultante se decompõe:

4NaO 2 + 2H 2 O = 4NaOH + 3O 2

O superóxido de sódio é um componente de sistemas de regeneração de ar em espaços confinados.

Ozoneto de sódio O NaO 3 é formado pela ação do ozônio sobre o pó de hidróxido de sódio anidro em baixa temperatura, seguido da extração do NaO 3 vermelho com amônia líquida.

Hidróxido de sódio O NaOH é frequentemente chamado de soda cáustica ou soda cáustica. Esta é uma base forte e é classificada como um álcali típico. Numerosos hidratos de NaOH foram obtidos a partir de soluções aquosas de hidróxido de sódio n H2O, onde n= 1, 2, 2,5, 3,5, 4, 5,25 e 7.

O hidróxido de sódio é muito agressivo. Destrói vidro e porcelana devido à interação com o dióxido de silício que contêm:

2NaOH + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + H 2 O

O nome "soda cáustica" reflete o efeito corrosivo do hidróxido de sódio nos tecidos vivos. Colocar esta substância nos olhos é especialmente perigoso.

O médico do duque de Orleans, Nicolas Leblanc (1742-1806), desenvolveu um processo conveniente para a produção de hidróxido de sódio a partir de NaCl em 1787 (patente 1791). Este primeiro processo químico industrial em grande escala foi uma grande conquista tecnológica na Europa no século XIX. O processo Leblanc foi posteriormente substituído pelo processo eletrolítico. Em 1874, a produção mundial de hidróxido de sódio era de 525 mil toneladas, das quais 495 mil toneladas foram obtidas pelo método Leblanc; em 1902, a produção de hidróxido de sódio chegava a 1.800 mil toneladas, mas apenas 150 mil toneladas foram obtidas pelo método Leblanc.

Hoje, o hidróxido de sódio é o álcali mais importante na indústria. A produção anual só nos EUA ultrapassa os 10 milhões de toneladas e é obtida em grandes quantidades por eletrólise de salmouras. Quando uma solução de cloreto de sódio é eletrolisada, forma-se hidróxido de sódio e libera-se cloro:

cátodo (ferro) 2H 2 O + 2 e– = H2 + 2OH –

ânodo (grafite) 2Cl – – 2 e– = Cl2

A eletrólise é acompanhada pela concentração de álcalis em enormes evaporadores. A maior do mundo (na fábrica da PPG Inductries "Lake Charles) tem 41 m de altura e 12 m de diâmetro. Cerca de metade do hidróxido de sódio produzido é utilizado diretamente na indústria química para a produção de diversas substâncias orgânicas e inorgânicas: fenol, resorcinol, b-naftol, sais de sódio (hipoclorito, fosfato, sulfeto, aluminatos).Além disso, o hidróxido de sódio é utilizado na produção de papel e celulose, sabões e detergentes, óleos, têxteis. Também é necessário no processamento de bauxita.Uma importante área de aplicação do hidróxido de sódio é a neutralização de ácidos.

Cloreto de Sódio O NaCl é conhecido como sal de cozinha e sal-gema. Forma cristais cúbicos incolores e ligeiramente higroscópicos. O cloreto de sódio derrete a 801° C, ferve a 1413° C. Sua solubilidade em água depende pouco da temperatura: 35,87 g de NaCl se dissolvem em 100 g de água a 20° C, e 38,12 g a 80° C.

O cloreto de sódio é um tempero alimentar necessário e indispensável. No passado distante, o preço do sal era igual ao do ouro. Na Roma antiga, os legionários muitas vezes não eram pagos em dinheiro, mas em sal, daí a palavra soldado.

Na Rússia de Kiev, eles usavam sal da região dos Cárpatos, de lagos salgados e estuários dos mares Negro e Azov. Era tão caro que nas festas cerimoniais era servido nas mesas dos convidados nobres, enquanto outros iam embora “sorvendo”.

Após a anexação da região de Astrakhan ao estado de Moscou, os lagos do Cáspio tornaram-se importantes fontes de sal, e ainda não havia sal suficiente, era caro, então havia descontentamento entre as camadas mais pobres da população, que se tornou um revolta conhecida como Salt Riot (1648)

Em 1711, Pedro I emitiu um decreto introduzindo o monopólio do sal. O comércio de sal tornou-se direito exclusivo do Estado. O monopólio do sal durou mais de cento e cinquenta anos e foi abolido em 1862.

Hoje em dia o cloreto de sódio é um produto barato. Juntamente com o carvão, o calcário e o enxofre, é uma das chamadas “quatro grandes” matérias-primas minerais, as mais essenciais para a indústria química.

A maior parte do cloreto de sódio é produzida na Europa (39%), América do Norte (34%) e Ásia (20%), enquanto a América do Sul e a Oceania representam cada uma apenas 3% e a África 1%. O sal-gema forma vastos depósitos subterrâneos (muitas vezes com centenas de metros de espessura) que contêm mais de 90% de NaCl. Um típico depósito de sal de Cheshire (a principal fonte de cloreto de sódio na Grã-Bretanha) cobre uma área de 60 × 24 km e tem um leito de sal com cerca de 400 m de espessura. Estima-se que este depósito por si só valha mais de 10 11 toneladas .

Produção mundial de sal no início do século XXI. atingiu 200 milhões de toneladas, das quais 60% são consumidas pela indústria química (para produção de cloro e hidróxido de sódio, bem como pasta de papel, têxteis, metais, borrachas e óleos), 30% pela indústria alimentar, 10% pela outros campos de atividade. O cloreto de sódio é usado, por exemplo, como agente descongelante barato.

Carbonato de Sódio O Na 2 CO 3 é freqüentemente chamado de carbonato de sódio ou simplesmente refrigerante. É encontrado na natureza na forma de salmouras moídas, salmoura em lagos e nos minerais natrão Na 2 CO 3 ·10H 2 O, termonatrita Na 2 CO 3 ·H 2 O, trona Na 2 CO 3 ·NaHCO 3 ·2H 2 O . Formas de sódio e outros vários carbonatos hidratados, bicarbonatos, carbonatos mistos e duplos, por exemplo Na 2 CO 3 7H 2 O, Na 2 CO 3 3NaHCO 3, aKCO 3 n H 2 O, K 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O.

Dentre os sais de elementos alcalinos obtidos industrialmente, o carbonato de sódio é de maior importância. Na maioria das vezes, o método desenvolvido pelo químico-tecnólogo belga Ernst Solvay em 1863 é usado para sua produção.

Uma solução aquosa concentrada de cloreto de sódio e amônia é saturada com dióxido de carbono sob leve pressão. Neste caso, forma-se um precipitado de bicarbonato de sódio relativamente pouco solúvel (a solubilidade do NaHCO 3 é de 9,6 g por 100 g de água a 20 ° C):

NaCl + NH 3 + H 2 O + CO 2 = NaHCO 3 Ї + NH 4 Cl

Para obter refrigerante, o bicarbonato de sódio é calcinado:

O dióxido de carbono liberado é devolvido ao primeiro processo. O dióxido de carbono adicional é obtido pela calcinação do carbonato de cálcio (calcário):

O segundo produto desta reação, o óxido de cálcio (cal), é usado para regenerar a amônia a partir do cloreto de amônio:

Assim, o único subproduto da produção de refrigerante pelo método Solvay é o cloreto de cálcio.

Equação geral do processo:

2NaCl + CaCO 3 = Na 2 CO 3 + CaCl 2

Obviamente, em condições normais em solução aquosa ocorre a reação inversa, uma vez que o equilíbrio neste sistema é completamente deslocado da direita para a esquerda devido à insolubilidade do carbonato de cálcio.

O carbonato de sódio obtido a partir de matérias-primas naturais (carbonato de sódio natural) é de melhor qualidade em comparação com o refrigerante produzido pelo método da amônia (teor de cloreto inferior a 0,2%). Além disso, os investimentos de capital específicos e o custo do refrigerante a partir de matérias-primas naturais são 40-45% inferiores aos obtidos sinteticamente. Cerca de um terço da produção mundial de refrigerantes vem agora de depósitos naturais.

A produção mundial de Na 2 CO 3 em 1999 foi distribuída da seguinte forma:

Total
Norte América
Ásia/Oceania
Zap. Europa
Leste Europa
África
Lat. América

O maior produtor mundial de carbonato de sódio natural são os EUA, onde se concentram as maiores reservas exploradas de trona e salmoura de lagos de soda. O depósito no Wyoming forma uma camada de 3 m de espessura e uma área de 2.300 km 2. Suas reservas ultrapassam 10 10 toneladas.Nos EUA, a indústria de refrigerantes está focada em matérias-primas naturais; a última fábrica de síntese de soda foi fechada em 1985. A produção de carbonato de sódio nos Estados Unidos estabilizou-se em 10,3–10,7 milhões de toneladas nos últimos anos.

Ao contrário dos Estados Unidos, a maioria dos países do mundo depende quase inteiramente da produção de carbonato de sódio sintético. A China ocupa o segundo lugar no mundo na produção de carbonato de sódio, depois dos Estados Unidos. A produção deste produto químico na China atingiu aproximadamente 7,2 milhões de toneladas em 1999. A produção de carbonato de sódio na Rússia no mesmo ano foi de cerca de 1,9 milhão de toneladas.

Em muitos casos, o carbonato de sódio é intercambiável com o hidróxido de sódio (por exemplo, na produção de pasta de papel, sabão, produtos de limpeza). Cerca de metade do carbonato de sódio é utilizado na indústria do vidro. Uma aplicação crescente é a remoção de contaminantes de enxofre provenientes de emissões de gases de usinas de geração de energia e grandes fornos. O pó de carbonato de sódio é adicionado ao combustível, que reage com o dióxido de enxofre para formar produtos sólidos, principalmente o sulfito de sódio, que pode ser filtrado ou precipitado.

O carbonato de sódio era anteriormente amplamente utilizado como "refrigerante", mas esta aplicação desapareceu devido ao uso de outros detergentes domésticos.

O bicarbonato de sódio NaHCO 3 (bicarbonato de sódio) é utilizado principalmente como fonte de dióxido de carbono na panificação, confeitaria, produção de refrigerantes e águas minerais artificiais, como componente de compostos extintores de incêndio e como medicamento. Isto se deve à facilidade de sua decomposição a 50–100°C.

Sulfato de sódio O Na 2 SO 4 ocorre na natureza na forma anidra (tenardita) e na forma de decaidrato (mirabilita, sal de Glauber). Faz parte da astraconita Na 2 Mg(SO 4) 2 4H 2 O, vanthoffita Na 2 Mg(SO 4) 2, glauberita Na 2 Ca(SO 4) 2. As maiores reservas de sulfato de sódio estão nos países da CEI, bem como nos EUA, Chile e Espanha. Mirabilite, isolada de depósitos naturais ou salmoura de lagos salgados, é desidratada a 100 ° C. O sulfato de sódio também é um subproduto da produção de cloreto de hidrogênio a partir de ácido sulfúrico, bem como produto final de centenas de processos industriais que utilizam neutralização do ácido sulfúrico com hidróxido de sódio.

Os dados sobre a produção de sulfato de sódio não são publicados, mas a produção global da matéria-prima natural é estimada em cerca de 4 milhões de toneladas por ano. A recuperação de sulfato de sódio como subproduto é estimada globalmente em 1,5–2,0 milhões de toneladas.

Durante muito tempo o sulfato de sódio foi pouco utilizado. Hoje essa substância é a base da indústria papeleira, já que o Na 2 SO 4 é o principal reagente na polpação kraft para a preparação de papel de embrulho marrom e papelão ondulado. Lascas de madeira ou serragem são processadas em solução alcalina quente de sulfato de sódio. Dissolve a lignina (componente da madeira que mantém as fibras unidas) e libera as fibras de celulose, que são enviadas para máquinas de fazer papel. A solução restante é evaporada até poder queimar, fornecendo vapor para a planta e calor para evaporação. O sulfato e o hidróxido de sódio fundidos são resistentes à chama e podem ser reutilizados.

Uma porção menor de sulfato de sódio é utilizada na produção de vidros e detergentes. A forma hidratada do Na 2 SO 4 ·10H 2 O (sal de Glauber) é um laxante. É menos usado agora do que antes.

Nitrato de sódio NaNO 3 é chamado de sódio ou nitrato chileno. Os grandes depósitos de nitrato de sódio encontrados no Chile parecem ter sido formados pela decomposição bioquímica de restos orgânicos. A amônia liberada inicialmente foi provavelmente oxidada em ácidos nitroso e nítrico, que então reagiram com cloreto de sódio dissolvido.

O nitrato de sódio é obtido pela absorção de gases nitrosos (uma mistura de óxidos de nitrogênio) com uma solução de carbonato ou hidróxido de sódio, ou pela interação de troca do nitrato de cálcio com o sulfato de sódio.

O nitrato de sódio é usado como fertilizante. É um componente de refrigerantes de sal líquido, banhos de têmpera na indústria metalúrgica e composições de armazenamento de calor. Uma mistura ternária de 40% NaNO 2, 7% NaNO 3 e 53% KNO 3 pode ser usada desde o ponto de fusão (142° C) até ~600° C. O nitrato de sódio é usado como agente oxidante em explosivos, combustíveis de foguetes, e composições pirotécnicas. É utilizado na produção de sais de vidro e sódio, inclusive nitrito, que serve como conservante de alimentos.

Nitrito de sódio O NaNO 2 pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrato de sódio ou sua redução:

NaNO3 + Pb = NaNO2 + PbO

Para a produção industrial de nitrito de sódio, os óxidos de nitrogênio são absorvidos por uma solução aquosa de carbonato de sódio.

O nitrito de sódio NaNO 2, além de ser utilizado com nitratos como fundidos condutores de calor, é amplamente utilizado na produção de corantes azo, para inibição de corrosão e preservação de carnes.

Elena Savinkina