Sodio

Un estudio del Observatorio Europeo Austral determinó que, una estrella es capaz de desaparecer por explosión si la cantidad de sodio en su núcleo es muy baja. Por eso, no es de extrañar que este elemento sea considerado el sexto elemento más abundante de la masa planetaria. También, se encuentra presente de forma iónica dentro del océano hasta un 80%. Aprende más acerca de sus características, propiedades y aplicaciones modernas.

¿Qué es el Sodio?

Básicamente, es un metal alcalino blando, suave, untuoso, de tonalidad plateada y abundante en la naturaleza. El ejemplo más común del sodio es que lo tienes en la sal de mesa de tu casa. Posee alta reactividad, pues reacciona espontáneamente con llama amarillenta en presencia de agua, oxígeno, cloro, carbono y nitrógeno. 

Sodio símbolo

NaEl símbolo del Sodio es Na, el cual proviene de la palabra natrón, del latín natrium y nitron en griego, nombre que etimológicamente recibía el carbonato sódico. De hecho, durante la Europa medieval era utilizado un compuesto llamado sodanum como remedio contra las migrañas. 

Características del Sodio

Desde la perspectiva comercial es el metal alcalino más importante, aunque no se encuentre libre dentro de la naturaleza. Por otro lado, presenta deficiencia en su dureza, ya que contiene 1,2 según la escala de Mohs. Otras características son:

• Color: Es de aspecto blanco plateado brillante que se vuelve grisáceo al interactuar con el aire.
• Estado: Es sólido en condiciones naturales.
• Tipo de metal: Paramagnético.
• Conductividad: Excelente conductividad térmica y eléctrica.
• Alotrópico: No posee dicha propiedad.
• Interacción: Forma violentas explosiones con disoluciones acuosas como agua, nieve, hielo, entre otros.
• Minerales adicionales: Se encuentran envueltos de una capa de cloruro, óxido o carbonato.
• Maleabilidad: Buena.
• Volumen: El catión Na+ mantiene el volumen de fluidos extracelulares y la osmolaridad.

Propiedades del sodio

1. Número atómico: 11
2. Grupo: 1
3. Período: 3
4. Bloque: s
5. Peso atómico: 22,98976928(2)
6. Densidad: 968 kg/m³
7. Estado: Sólido
8. Óxido: Na2O
9. Estados de oxidación: +1
10. Punto de fusión: 98 °C
11. Punto de ebullición: 883 °C
12. Calor específico: 1230 J/(K-kg)
13. Electronegatividad: 0,93
14. Radio medio: 180 pm
15. Radio covalente: 154 pm
16. Radio atómico: 190 pm
17. Electrones por cada capa: 2, 8, 1
18. Configuración electrónica: [Ne]3s1

Propiedades químicas

1. Reactividad: El sodio es extremadamente reactivo. Al entrar en contacto con el oxígeno del aire, se oxida rápidamente, formando óxido de sodio (Na2O) o peróxido de sodio (Na2O2). Para mantener su pureza, el sodio se almacena en un ambiente libre de oxígeno o bajo un líquido inerte, como el queroseno.

2. Reacción con agua: El sodio reacciona vigorosamente con el agua, produciendo hidróxido de sodio (soda cáustica) y liberando hidrógeno gaseoso. La reacción es altamente exotérmica y puede generar suficiente calor para encender el hidrógeno.

2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

3. Formación de compuestos: El sodio forma una variedad de compuestos químicos, siendo el cloruro de sodio (NaCl) o sal común uno de los más conocidos. También forma otros haluros, como el fluoruro de sodio (NaF) y el bromuro de sodio (NaBr), así como compuestos con otros elementos, como el carbonato de sodio (Na2CO3) y el sulfuro de sodio (Na2S).

4. Reacción con ácidos: El sodio reacciona con ácidos para liberar hidrógeno gaseoso y formar sales de sodio. Por ejemplo, con ácido clorhídrico (HCl), se produce cloruro de sodio (NaCl) y gas hidrógeno (H2):

2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2

5. Comportamiento químico en solución: El sodio es un catión en solución y es esencial para la conducción de impulsos nerviosos y la regulación del equilibrio de agua y electrolitos en el cuerpo humano.

6. Color de la llama: Cuando se quema en una llama, el sodio emite un característico color amarillo brillante, lo que se utiliza en la espectroscopía para identificar la presencia de sodio en muestras.

Propiedades fìsicas

1. Estado físico: A temperatura ambiente (aproximadamente 20 °C), el sodio es un metal sólido. Sin embargo, es importante destacar que el sodio es muy blando y puede cortarse con un cuchillo debido a su baja dureza.

2. Color: El sodio metálico tiene un color plateado brillante.

3. Punto de fusión: El sodio tiene un bajo punto de fusión, que es de aproximadamente 98 grados Celsius (208 grados Fahrenheit). Esto significa que se funde a una temperatura relativamente baja.

4. Punto de ebullición: El sodio tiene un punto de ebullición de alrededor de 883 grados Celsius (1621 grados Fahrenheit). Este punto de ebullición relativamente alto significa que el sodio permanece en estado sólido en condiciones normales de temperatura y presión.

5. Densidad: El sodio es menos denso que el agua, por lo que flota en ella. Su densidad es aproximadamente 0.97 gramos por centímetro cúbico.

6. Conductividad eléctrica: El sodio es un buen conductor de la electricidad debido a la movilidad de sus electrones en la estructura cristalina.

7. Maleabilidad: El sodio es muy maleable y puede aplanarse y estirarse en láminas finas y alambres.

8. Peso atómico: El sodio tiene un peso atómico de aproximadamente 22.99 gramos por mol (unidad de masa atómica unificada).

9. Radio atómico: El radio atómico del sodio es relativamente grande, lo que significa que sus átomos tienen un tamaño considerable en comparación con otros elementos.

10. Magnetismo: El sodio es diamagnético, lo que significa que no tiene propiedades magnéticas notables en condiciones normales.

¿Para qué sirve el Na?

Se encuentra presente dentro de la alimentación y en otros procesos químicos de los organismos. Por ejemplo, el cloruro de sodio nutre a muchos seres vivos. Por otra parte, en la industria existen productos que contienen este elemento a fin de elaborar vidrio, petróleo, papel y metales. 

Asimismo, otros usos son la fabricación de productos textiles, químicos, de limpieza e higiene, tales como desodorantes, detergentes, jabones, antisépticos, entre otros. En menor proporción se emplea en la aleación de metales, tratamientos médicos y curiosamente en algunos tipos de queso.

10 compuestos del Sodio y su uso 

Como elemento químico está conformado por compuestos adicionales los cuales son utilizados tanto a nivel industrial como doméstico. Cada uno desempeña funciones específicas:

• Bicarbonato de sodio: Es muy utilizado dentro del hogar para combatir la acidez estomacal o como anti grasas.
• Carbonato de sodio: Empleado durante la fabricación de vidrio, jabones y tintes.
• Poliacrilato de sodio: Se utiliza para absorber líquidos en productos de higiene como pañales de bebés, toallas húmedas, compresas sanitarias u otras. 
• Hidróxido de sodio: O soda cáustica utilizada en productos de limpieza, tales como productos de desagüe, desengrasantes de hornos y jabones.
• Citrato de sodio: Sirve para regular la acidez estomacal, preservar alimentos, bebidas y como emulsionante de aceites.
• Nitrato de sodio: Actúa como agente conservador de alimentos, fertilizante, aditivo del cemento y en el tratamiento de aguas servidas.
• Yoduro de sodio: Se emplea para tratar el asma, la bronquitis y tiroides, como suplemento nutritivo y en la medicina veterinaria.
• Bórax: Usado en suavizantes, detergentes, desinfectantes, jabones y pesticidas, así como para fabricar esmaltes, slime, vidrio y cerámica. 
• Eritorbato de sodio: Aplicado en cualquier tipo de carne y para preservar bebidas no alcohólicas.
• Trifosfato de sodio: Utilizado para la elaboración de productos higienizantes como detergente o jabones y dulcificar aguas duras.

Obtención del Sodio

La forma más económica para extraerlo es, a través de la electrólisis del cloruro de sodio, también conocida como el proceso Downs, el cual se electroliza en estado de fundición. Otro es el Castner–Kellner, aunque este procedimiento industrial es más costoso que el anterior.

En resumen, el sodio es un metal alcalino que posee un aspecto sólido, blando y de color plateado. Además, contiene gran reactividad y se consigue en cantidades generosas en los océanos de forma iónica y otros compuestos. Hoy en día, es aprovechable para realizar productos de limpieza, higiene, químicos y textiles.

Usos del Sodio

El sodio es un elemento químico con una variedad de usos importantes en diferentes campos. Aquí te muestro algunos de los usos más comunes del sodio:

1. Sodio metálico: El sodio metálico se utiliza en la fabricación de diversas aleaciones, como la aleación de sodio-potasio, que se emplea en aplicaciones de transferencia de calor y refrigeración en reactores nucleares.

2. Sal común: El cloruro de sodio (NaCl) es una sal común que se utiliza como condimento en alimentos y en la conservación de alimentos a través de la salazón.

3. Industria química: El sodio se utiliza en la producción de diversos compuestos químicos, como el hidróxido de sodio (soda cáustica) y el carbonato de sodio (soda ash), que tienen numerosas aplicaciones industriales, incluyendo la fabricación de productos de limpieza y productos químicos.

4. Producción de energía: En las pilas y baterías, el sodio se utiliza como un electrolito para generar energía eléctrica.

5. Procesos metalúrgicos: El sodio se emplea en la purificación de metales como el aluminio y el magnesio.

6. Refrigerantes nucleares: El sodio líquido se utiliza como refrigerante en reactores nucleares, ya que es eficaz para disipar el calor.

7. Iluminación: El sodio se usa en lámparas de vapor de sodio de alta presión, que producen una luz amarilla intensa y se utilizan en la iluminación de calles y carreteras.

8. Medicina: El sodio es un electrolito esencial en el cuerpo humano y se utiliza en soluciones intravenosas para tratar desequilibrios electrolíticos y deshidratación.

9. Extintores de incendios: Los extintores de incendios que contienen polvo de sodio se utilizan para sofocar incendios de metal.

10. Reactivo en laboratorios: El sodio se utiliza como reactivo químico en laboratorios para diversas pruebas y análisis.

Quien descubrió el sodio

El sodio fue descubierto por el químico británico Sir Humphry Davy en 1807. Davy aisló el sodio mediante la electrólisis de una sustancia llamada sosa cáustica (hidróxido de sodio). El proceso de electrólisis consiste en pasar una corriente eléctrica a través de una sustancia para descomponerla en sus elementos constituyentes.

Davy fue pionero en el estudio de los elementos químicos y realizó importantes investigaciones sobre la electrólisis, lo que le permitió aislar varios elementos, incluyendo el sodio, el potasio, el calcio y el magnesio. Su trabajo fue fundamental en el desarrollo de la química moderna y la comprensión de los elementos químicos.

Origen del Sodio

El sodio es un elemento químico que se encuentra en la naturaleza y tiene un origen principalmente estelar. Se cree que los átomos de sodio se formaron a través de procesos nucleares en el interior de las estrellas durante la nucleosíntesis estelar.

Cuando una estrella masiva alcanza el final de su ciclo de vida y explota en una supernova, libera una enorme cantidad de energía y elementos químicos al espacio. En este proceso, elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio, se fusionan y forman elementos más pesados, incluyendo el sodio, mediante reacciones nucleares.

Estos elementos recién formados son esparcidos por el espacio a través de la explosión de la supernova y se mezclan con el gas y el polvo interestelar. Posteriormente, estos materiales enriquecidos con elementos como el sodio se incorporan en la formación de sistemas estelares, planetas y otros objetos celestes.

En el caso del Sistema Solar, el sodio se encuentra en la Tierra y otros cuerpos celestes, ya que se formó a partir del material solar original, que contenía una variedad de elementos, incluyendo el sodio, que se había formado en estrellas anteriores.

En resumen, el sodio tiene su origen en procesos de nucleosíntesis en el interior de las estrellas y se ha dispersado por el universo a lo largo de la evolución de las estrellas y la formación de sistemas estelares como el nuestro.

Esperamos que te haya gustado este artículo sobre Sodio.