Sodio
Il sodio è un metallo alcalino appartenente al gruppo 1 e al 3° Periodo della Tavola Periodica che ha configurazione elettronica [Ne]3s1.
In natura è presente in molti minerali tra cui il feldspato, la sodalite e nella halite nota come salgemma.
Il sodio è un metallo tenero al punto da poter essere tagliato con un coltello, altamente reattivo e caratterizzato da una densità di 0.968 g/cm3 quindi lievemente inferiore a quella dell’acqua.
Ottenimento
Il sodio fu isolato per la prima volta dallo scienziato britannico Humphry Davy, il chimico poeta nel 1807 dall’elettrolisi dell’idrossido di sodio allo stato fuso.
Le semireazioni che avvengono nel processo elettrolitico sono:
Al catodo: 4 Na+ + 4e– → 4 Na
All’anodo: 4 OH– → O2 + 2 H2O + 4 e–
e pertanto la reazione complessiva è:
4 Na+ + 4 OH– → 4 Na + O2 + 2 H2O
Reazioni
Il sodio reagisce con l’acqua in modo spettacolare:
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
il sodio infatti galleggia sull’acqua e, stante la produzione di idrogeno gassoso sotto la linea d’acqua, si hanno getti di idrogeno che spingono il sodio intorno alla superficie.
La reazione è esotermica quindi il calore sviluppato può generare la combustione dell’idrogeno a contatto con l’aria con produzione di altro calore e il sodio che ancora non ha reagito si surriscalda emettendo una caratteristica luce gialla.
La reazione può quindi diventare esplosiva; per limitare il pericolo si può ricoprire la superficie dell’acqua con benzina che essendo meno densa dell’acqua ed immiscibile ad essa, galleggia. Il sodio è tuttavia più denso della benzina quindi si dispone tra lo strato acquoso sottostante e la benzina sovrastante ed entra direttamente a contatto con l’acqua. I prodotti della reazione e nello specifico l’idrogeno non entrano in contatto con l’aria e quindi con l’ossigeno pertanto non può avvenire la combustione dello stesso.
Tuttavia, il gas sviluppato spinge il sodio verso l’alto, allontanandolo dall’acqua e interrompendo la reazione.
Il sodio reagisce con l’ossigeno per dare una miscela di ossido di sodio e il perossido di sodio di colore bianco secondo le reazioni e sviluppo di un bagliore arancione:
4 Na(s) + O2(g) → 2 Na2O(s)
2 Na(s) + O2(g) → Na2O2(s)
Il sodio reagisce con il cloro per dare cloruro di sodio in una reazione altamente esotermica con sviluppo di una luce di colore giallo:
2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl(s)
Il sodio reagisce con l’ammoniaca in presenza di nitrato di ferro (III) quale catalizzatore per dare sodioammide secondo la reazione:
