Sodík

název	Sodík
latinsky	Natrium
anglicky	Sodium
francouzsky	Sodium
německy	Natrium
značka	Na
protonové číslo	11
relativní atomová hmotnost	22,98977
Paulingova elektronegativita	0,93
elektronová konfigurace	[Ne] 3s¹ >> rozepsat
teplota tání	370,87 K, 97,72°C
teplota varu	1156 K, 883°C
skupina	1 (I.A)
perioda	3
skupenství (při 20°C)	pevné
oxidační čísla ve sloučeninách	+1

verze pro tisk

diskusní skupiny
(0)

Objevitel

Rok objevu	Objevitel
1807	Sir Humphry Davy (1778-1829)

Výskyt

Všechny alkalické kovy jsou vysoce reaktivní, a proto se vykytují pouze ve sloučeninách. Sodík, stejně tak i draslík, patří mezi nejrozšířenější prvky zemské kůry. Vyskytuje se v různých křemičitanech, živcích nebo slídách. Nejznámější minerál je asi sůl kamenná (NaCl - chlorid sodný) neboli halit popř. chilský ledek (NaNO₃ - dusičnan sodný). Sodík je také důležitý biogenní prvek, protože je nezbytný ke správnému metabolismu buněk. Je to nezanedbatelná složka mořské vody, v menší míře se vyskytuje i ve vodách minerálních.

Vlastnosti

Sodík je měkký, lehký a stříbrolesklý kov. Všechny alkalické kovy jsou silně elektropozitivní prvky a ze všech chemických prvků mají vůbec nejmenší hodnoty elektronegativity a ionizační energie. Jejich reaktivnost dále stoupá s rostoucím protonovým číslem a i jejich silné redukční vlastnosti rostou od lithia k cesiu (neuvažujeme-li francium). Alkalické kovy také charakteristicky barví plamen, a proto se využívají i při tzv. plamenových zkouškách k důkazu solí alkalických kovů a solí kovů alkalický zemin. Postup při této metodě je následující:
Platinový drátek, na který se nanese malé množství zkoumané látky, se vloží do plamene a podle charakteristické barvy poznáme zda se jedná o alkalický kov, kov alkalických zemin nebo zcela jinou sloučeninu.
Sodík barví plamen žlutě. Sloučeniny alkalických kovů mají převážně iontový charakter.
Na vzduchu se sodík oxiduje, a proto se uchovává v ochranném prostředí (většinou v petroleji). Stejně jako lithium a draslík má nižší hustotu než voda, což znamená, že na vodě plave. Všechny alkalické kovy jsou mimořádně reaktivní a s dalšími prvky reagují přímo, téměř vždy se oxidují a jsou to tedy také silná redukční činidla. S vodíkem reaguje sodík až za mírného zahřátí a za vzniku hydridu sodného (NaH):

2Na + H₂ → 2NaH

Reakcí alkalických kovů s kyslíkem vznikají sloučeniny, jejichž typ závisí na velikosti kationtu alkalického kovu. V tomto případě vzniká peroxid, ale mohou vznikat i oxidy (viz. lithium) nebo superoxidy (viz. draslík, rubidium a cesium).

2Na + O₂ → Na₂O₂

Všechny alkalické kovy bouřlivě reagují s halogeny za vzniků halogenidů, stejně tak i s vodou za vzniku hydroxidů (v případě sodíku vzniká hydroxid sodný - NaOH):

2Na + X₂ → 2NaX
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Z halogenidů ostatních kovů jsou alkalické kovy naopak schopny vyredukovat příslušný kov:

AlCl₃ + 3Na → Al + 3NaCl

Průmyslová výroba

Sodík se stejně jako ostatní alkalické kovy připravuje elektrolýzou tavenin halogenidů nebo hydroxidů alkalických kovů. Konkrétně sodík se vyrábí z taveniny chloridu sodného (NaCl). Na železné katodě se vylučuje sodík, na grafitové anodě naopak chlor.

2Na⁺ + 2e^- → 2Na
2Cl^- - 2e^- → Cl₂

Použití

Sodík se převážně používá na výrobu různých sloučenin, např. hydridu sodného (NaH) nebo peroxidu sodného (Na₂O₂). Dále se využívá jako silné redukční činidlo nebo do sodíkových elektrických lamp.
Větší využití však mají jeho sloučeniny, z nichž nejznámější je asi sůl kamenná (chlorid sodný - NaCl), dále potom hydroxid sodný (NaOH), soda (uhličitan sodný - Na₂CO₃), jedlá soda (hydrogenuhličitan sodný - NaHCO₃) nebo chilský ledek (dusičnan sodný - NaNO₃), který je významným průmyslovým hnojivem.

Sůl kamenná (chlorid sodný - NaCl) také jinak halit - kdo by ji neznal? Významná v potravinářském průmyslu, k výrobě hydroxidu sodného, sody nebo i samotného sodíku.

Hydroxid sodný je bezbarvá, hygroskopická a silně leptavá látka, která leptá i sklo a porcelán. Rozpustný ve vodě. Využívá se např. na výrobu mýdel či léčiv, ale uplatňuje se samozřejmě i v laboratoři (jedná se o základní průmyslovou i laboratorní chemikálii). Vyrábí se třemi různými způsoby. První dva způsoby jsou založeny na elektrolýze vodného roztoku chloridu sodného (NaCl) - solanky, třetí způsob je založen na výrobě z uhličitanů.

elektrolýza se železnou katodou:

celkový zápis: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ + H₂

elektrolýza se rtuťovou katodou (tzv. amalgámová elektrolýza):

2Na⁺ + 2e^- + 2_nHg → 2NaHg_n
2Cl^- - 2e^- → Cl₂
2NaHg_n + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + 2_nHg

výroba z uhličitanů (tzv. kaustifikace):

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + 2NaOH

Soda neboli uhličitan sodný se používá převážně při výrobě skla, v textilním a papírenském průmyslu. Vyrábí se ze solanky (nasycený vodný roztok NaCl) tzv. Solvayovým způsobem, při kterém se do solanky nasycené amoniakem (NH₃) zavádí oxid uhličitý (CO₂).Vzniká hydrogenuhličitan sodný, který se dále ve speciálních pecích za teploty 150°C rozkládá na uhličitan sodný, oxid uhličitý a vodu.

NaCl + H₂O + NH₃ + CO₂ → NaHCO₃ + NH₄Cl
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Jedlá soda nebo také hydrogenuhličitan sodný se používá jako součást kypřících prášků do pečiva, k neutralizaci poleptání kyselinou či k neutralizaci žaludečních šťáv při překyselení žaludku. Může se také používat jako náplň do hasicích přístrojů.

Sloučeniny

1. bezkyslíkaté sloučeniny

NaX - halogenidy (X = F, Cl, Br, I)
bezbarvé, iontové a krystalické látky, které mají vysoký bod tání a varu
NaCl - chlorid sodný (sůl kamenná, minerál halit)
nejvýznamnější halogenid alkalických kovů; další informace jsou v oddíle Použití
NaH - hydrid sodný
iontová a tuhá látka
Na₂S - sulfid sodný
rozpustný ve vodě; silně zásaditý charakter

2. kyslíkaté sloučeniny

Na₂O₂ - peroxid sodný
oxidační činidlo
NaOH - hydroxid sodný
viz. oddíl Použití
Na₂CO₃ - uhličitan sodný (soda)
viz. oddíl Použití
NaHCO₃ - hydrogenuhličitan sodný (jedlá soda)
viz. oddíl Použití
NaNO₃ - dusičnan sodný (chilský ledek)
významné průmyslové hnojivo; další informace viz. oddíl Použití
NaNO₂ - dusitan sodný
toxická látka užívaná v organické chemii
Na₂SO₄ . 10H₂O - dekahydrát síranu sodného (tzv. Glauberova sůl)
využívá se k výrobě papíru a v textilním průmyslu

English version