protonové číslo 11
relativní atomová hmotnost 22.989
elektronegativita 1.0
elektronová konfigurace [Ne]3s1
hustota (g·cm-3) 0.97
teplota tání (°C) 97.80
teplota varu (°C) 881.40

Sodík (11Na)

historie

  • kovový sodík izoloval v roce 1807 Humphry Davy elektrolýzou roztaveného hydroxidu sodného

výskyt

  • sedmý nejrozšířenější prvek v horninách zemské kůry, pátý nejrozšířenější kov
  • kamenná sůl - NaCl
  • chilský ledek - NaNO3
  • kryolit - Na3AlF6
  • borax - Na2B4O7·10H2O
  • trona - Na2CO3·NaHCO3 ·2H2O
  • glauberit - Na2SO4·CaSO4
  • Glauberova sůl - Na2SO4·10H2O
  • albit - NaAlSi3O8
  • mořská voda (NaCl)

průmyslová výroba

  • elektrolýzou roztavené směsi 40% NaCl a 60% CaCl2 při teplotě 580 °C (CaCl2 snižuje teplotu tání)

fyzikální vlastnosti

  • měkký, nízkotající, stříbrobílý kov
  • krystalizuje v kubické soustavě prostorově centrované

chemické vlastnosti

  • na čerstvém řezu lesklý
  • lesk se na vzduchu rychle ztrácí (působením O2 a vlhkosti)
  • reaktivní
  • uchovává se pod petrolejem
  • s kyslíkem reaguje za vzniku oxidu (Na2O) a peroxidu sodného (Na2O2)
  • zahřátý se přímo slučuje s vodíkem, halogeny, sírou a fosforem:
    2Na + H2 → 2NaH
    2Na + X2 → 2NaX
    2Na + S → Na2S
    3Na + P → Na3P
  • reaguje s vodou:
    2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
  • rozpustný v kapalném amoniaku
  • má redukční vlastnosti:
    Al2O3 + 6Na → 2Al + 3Na2O
  • tvoří slitinu se zlatem – NaAu
  • barví plamen žlutě

užití

  • výroba kovů:
    TiCl4 + 4Na → Ti + 4NaCl
  • katalyzátor při výrobě některých druhů pryže
  • cirkulační kapalina v atomových reaktorech

sloučeniny

  • hydrid sodný (NaH)
    • vzniká přímou syntézou:
      2Na + H2 → 2NaH
    • reaguje bouřlivě s vodou:
      NaH + H2O → NaOH + H2
    • redukční činidlo
  • halogenidy (NaX)
    • příprava reakcí hydroxidu nebo uhličitanu sodného s halogenvodíkovou kyselinou:
      NaOH + HX → NaX + H2O
      Na2CO3 + 2HX → 2NaX + CO2 + H2O
    • bezbarvé, krystalické látky
    • mají vysokou teplotu tání
    • fluorid sodný (NaF)
      • pevná látka
      • málo rozpustná ve vodě
      • užití
        • dřevařský průmysl (impregnace)
        • inhibitor některých druhů kvašení
        • lékařství
    • chlorid sodný (NaCl)
      • získává se jen z přírodního materiálu – sůl kamenná (dolování) nebo vyluhování některých ložisek vodou, sůl mořská (odpařování)
      • krystalizuje nad teplotou 0°C - bezvodý
      • není hygroskopický
      • překrystalizováním se připravuje kuchyňská sůl
      • kuchyňská sůl vlhne (obsahuje malé množství nečistot, které jsou hygroskopické - hlavně MgCl2)
      • čistý chlorid sodný – srážením nasyceného roztoku kuchyňské soli proudem chlorovodíku – analytická chemie
      • užití
        • výchozí látka pro přípravu řady anorganických sloučenin, např. hydroxidu sodného, sody, chloru, sodíku
        • potravinářský průmysl
        • výroba mýdla
        • posyp silnic
    • bromid sodný (NaBr)
      • výroba reakcí hydroxidu sodného s bromem:
        6NaOH + 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + 3H2O
        NaBrO3 + 3C → NaBr + 3CO
      • bílá látka
      • dobře rozpustná ve vodě
      • užití
        • lékařství
        • fotografie
    • jodid sodný (NaI)
      • výroba reakcí hydroxidu sodného s jodem:
        6NaOH + 3I2 → 5NaI + NaIO3 + 3H2O
        NaIO3 + 3C → NaI + 3CO
      • užití - lékařství
  • sulfid sodný (Na2S)
    • příprava reakcí sulfanu s hydroxidem sodným:
      2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O
    • nebo redukcí síranu sodného (Na2SO4) uhlíkem:
      Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO
    • bílá krystalická látka
    • krystalizuje jako nonahydrát Na2S·9H2O
    • užití
      • kožedělný průmysl
      • výroba sirných barviv
      • činidlo analytické chemie
  • oxid sodný (Na2O)
    • příprava zahříváním peroxidu (Na2O2), hydroxidu (NaOH) nebo dusitanu sodného (NaNO2) se sodíkem:
      Na2O2 + 2Na → 2Na2O
      2NaOH + 2Na → 2Na2O + H2
      2NaNO2 + 6Na → 4Na2O + N2
    • bílá hygroskopická látka
    • reaguje prudce s vodou:
      Na2O + H2O → 2NaOH
  • peroxid sodný (Na2O2)
    • vzniká oxidací sodíku
    • světle žlutý prášek
    • s práškovým hliníkem nebo aktivním uhlím exploduje
    • se sírou se směs rozžhaví a zapaluje některé organické látky
    • reaguje s kyselinami:
      Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2
    • reaguje s vodou:
      Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2
    • reaguje s oxidem uhelnatým:
      Na2O2 + CO → Na2CO3
    • reaguje s oxidem uhličitým:
      2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2
      tato reakce se využívá v dýchacích přístrojích pro potápěče, hasiče a v ponorkách
    • stálý do teploty 675°C
    • užití
      • silné oxidační činidlo
      • bělící činidlo v textilním, papírenském a dřevozpracujícím průmyslu
  • hyperoxid sodný (NaO2)
    • příprava reakcí sodíku s kyslíkem při teplotě 450°C a tlaku 15,195 MPa
  • ozonid sodný (NaO3)
    • příprava reakcí ozonu (O3) s práškovým bezvodým hydroxidem sodným za nízké teploty
    • stáním se rozkládá na kyslík a hyperoxid:
      2NaO3 → 2NaO2 + O2
    • hydrolýzou přechází na hydroxid:
      4NaO3 + 2H2O → 4NaOH + 5O2
  • hydroxid sodný (NaOH)
    • výroba elektrolýzou roztoku chloridu sodného amalgánovým způsobem:
      NaCl → Na+ + Cl-
      K : Na+ + e- → Na
      Na + Hg → NaHg
      2NaHg + 2H2O → 2NaOH(aq) + 2Hg + H2
      A : Cl- - e- → Cl
      2Cl → Cl2
      nebo diafragmovým způsobem:
      NaCl → Na+ + Cl-
      K : Na+ + e- → Na
      2Na + 2H2O → 2NaOH(aq) + H2
      A : Cl- - e- → Cl
      2Cl → Cl2
    • bezbarvá krystalická látka
    • dobře rozpustná ve vodě
    • hygroskopická
    • silná zásada
    • absorbuje oxid uhličitý – vzniká uhličitan (hydrogenuhličitan) sodný :
      2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
      NaOH + CO2 → NaHCO3
    • absorbuje sulfan – vzniká sulfid (hydrogensulfid) sodný:
      2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O
      NaOH + H2S → NaHS + H2O
    • užití -jedna ze základních látek chemického průmyslu (výroba solí, fenolu, fosforečnanu, sulfidu atd.)
  • uhličitan sodný (bezvodá soda, Na2CO3)
    • výroba – E. Solvay:
      NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3
      NaCl + NH4HCO3 → NaHCO3 + NH4Cl
      2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
    • bezvodá soda – bílý prášek, dobře rozpustný ve vodě
    • krystalová soda – krystalický dekahydrát (Na2CO3·10 H2O), na vzduchu větrá – heptahydrát (Na2CO3·7 H2O) až monohydrát (Na2CO3·H2O)
    • užití
      • výroba papíru, mýdla, detergentů
      • sklářský průmysl
      • odstraňování sirných sloučenin z kouřových plynů elektráren, tepláren (práškový Na2CO3 se vstřikuje s olejem, reaguje s SO2 - vzniká siřičitan sodný, ten se odfiltruje nebo vysráží)
  • hydrogenuhličitan sodný (jedlá soda) (NaHCO3)
    • obsažen v některých vodách
    • výroba zaváděním CO2 do nasyceného roztoku uhličitanu sodného za chladu:
      Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
    • užití
      • při pečení
      • šumící prášky k přípravě limonád
      • lékařství (proti překyselení žaludku)
  • síran sodný (Na2SO4)
    • vedlejší produkt při výrobě kyseliny chlorovodíkové:
      2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
    • užití
      • výroba celulózy, papíru
      • sklářský průmysl
      • výroba detergentů
      • textilní průmysl
  • thiosíran sodný (Na2S2O3)
    • příprava varem roztoku siřičitanu sodného (Na2SO3) se sírou:
      Na2SO3 + S → Na2S2O3
    • ve vodě dobře rozpustný
    • bezvodý nebo pentahydrát (Na2S2O3·5H2O)
    • užití
      • ustalovač (převádí halogenid stříbrný na rozpustný komplex)
      • analytická chemie (odměrná analýza)
  • dusičnan sodný (NaNO3)
      získává se z přírodních ložisek – chilský ledek – nečistoty, některé mají velký význam (jodičnany)
    • příprava reakcí kyseliny dusičné s hydroxidem (NaOH) nebo uhličitanem sodným (Na2CO3):
      HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
      2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2
    • nad teplotou 500°C se rozkládá:
      2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
    • nad teplotou 800°C:
      4NaNO3 → 2Na2O + 2N2 + 5O2
    • užití
      • solná lázeň (v roztaveném stavu)
      • médium převádějící teplo
      • hnojivo
  • dusitan sodný (NaNO2)
    • příprava tepelným rozkladem dusičnanu sodného:
      2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
    • výroba absorpcí oxidů dusíku v roztoku uhličitanu sodného:
      Na2CO3 + NO + NO2 → 2NaNO2 + CO2
    • bílá krystalická látka
    • dobře rozpustná ve vodě
    • zahříváním za nepřístupu vzduchu disproporcionuje:
      5NaNO2 → 3NaNO3 + Na2O + N2
    • užití
      • výroba azobarviv
      • inhibitor koroze
      • konzervování masa