Sodio
| Sodio | |||||||||||||||||||
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| Aspetto | |||||||||||||||||||
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| Generalità | |||||||||||||||||||
| Nome, simbolo, numero atomico | sodio, Na, 11 | ||||||||||||||||||
| Serie | metalli alcalini | ||||||||||||||||||
| Gruppo, periodo, blocco | 1 (IA), 3, s | ||||||||||||||||||
| Densità, durezza | 968 kg/m³, 0,5 | ||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica |
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| Proprietà atomiche | |||||||||||||||||||
| Peso atomico | 22,98977 amu | ||||||||||||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 180 pm | ||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 154 pm | ||||||||||||||||||
| Raggio di van der Waals | 227 pm | ||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Ne]3s1 | ||||||||||||||||||
| e− per livello energetico | 2, 8, 1 | ||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione | 1 (base forte) | ||||||||||||||||||
| Struttura cristallina | cubica | ||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido (non magnetico) | ||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 370,87 K (97,72 °C) | ||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 1156 K (882,85 °C) | ||||||||||||||||||
| Volume molare | 23,78 · 10−3 m³/mol | ||||||||||||||||||
| Entalpia di vaporizzazione | 96,96 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Calore di fusione | 2,598 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Tensione di vapore | 1,2 · 10−5 Pa a 1234 K | ||||||||||||||||||
| Velocità del suono | 3 200 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||
| Altre proprietà | |||||||||||||||||||
| Numero CAS | |||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 0,93 (Scala di Pauling) | ||||||||||||||||||
| Calore specifico | 1230 J/(kg K) | ||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 21 · 10−6 /m Ω | ||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 141 W/(m K) | ||||||||||||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 495,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 4 562 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 6 910,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 9 543 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di quinta ionizzazione | 13 354 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di sesta ionizzazione | 16 613 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di settima ionizzazione | 20 117 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Energia di ottava ionizzazione | 25 496 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Nona energia di ionizzazione | 28 932 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Decima energia di ionizzazione | 141 362 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||
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| iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento |
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Il sodio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Na (dal latino Natrium) e come numero atomico 11. È un metallo soffice, ceroso, argenteo, reattivo. Appartiene alla categoria dei metalli alcalini che è abbondante nei composti naturali. È altamente reattivo, brucia con una fiamma gialla, si ossida a contatto con l'aria e reagisce violentemente con l'acqua.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Come gli altri metalli alcalini, il sodio è soffice, leggero, color bianco argento, reattivo. Non si trova libero in natura. Il sodio galleggia nell'acqua e la riduce rilasciando idrogeno e formando idrossido.
Se tritato in una polvere abbastanza fine, il sodio si incendia spontaneamente nell'acqua. Comunque, questo metallo non si infiamma nell'aria sotto i 388 K (114,85 °C)[1].
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Sodio metallico (ACS) appena tagliato con un coltello
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Esplosione provocata dall'aggiunta di acqua su 1,3 kg di sodio metallico
[modifica] Applicazioni
Il sodio, nella sua forma metallica, è un componente essenziale nella produzione di esteri e di composti organici. Questo metallo alcalino è anche uno dei componenti del cloruro di sodio (NaCl) che è essenziale per il metabolismo cellulare.
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Altri usi:
- In certe leghe per migliorare la loro struttura,
- Nel sapone (in combinazione con acidi grassi),
- Per disincrostare i metalli (lisciarne la superficie),
- Per purificare i metalli fusi,
- Come fluido di raffreddamento e trasporto calore nei reattori nucleari veloci e nelle valvole di alcuni motori endotermici.
- Come vapore nelle lampade a vapore di sodio[2].
Il NaK, una lega di sodio e potassio, è un importante materiale conduttore di calore.
[modifica] Avvertenze nell'uso medico
Monitoraggio clinico: il monitoraggio clinico del paziente con squilibrio dell’omeostasi idrosalina prevede il controllo dei parametri vitali (pressione arteriosa, frequenza cardiaca, saturazione in ossigeno dell’emoglobina SaO2, frequenza respiratoria), peso corporeo, stato di coscienza, stato di perfusione periferica (caratteristiche della cute, diuresi, polso periferico). La frequenza dei controlli dipende dal decorso clinico del paziente [3].
Monitoraggio di laboratorio: il monitoraggio dei test di laboratorio prevede l’esame di creatinina, calcemia, azotemia, glicemia, emogas ed elettroliti minori. La frequenza dei controlli dipende dal decorso clinico del paziente. Al momento del ricovero, viene effettuata l’analisi degli elettroliti sierici e della creatininemia, quindi, dopo 4 ore, il controllo di calcemia, azotemia, glicemia ed emogas [3].
Intossicazione da sodio cloruro (NaCl): in caso di ingestione di quantità eccessive di sodio cloruro, indurre il vomito oppure effettuare lavanda gastrica. L’intossicazione da sodio cloruro può provocare acidosi metabolica per perdita di bicarbonato dovuta all’eccesso di cloruro [3].
Ipernatriemia sierica: in caso di ipernatriemia (concentrazione sierica di sodio > 145 mEq/L) correggere la concentrazione plasmatica somministrando soluzioni di sodio cloruro ipo/isotoniche o sottoponendo il paziente a dialisi (concentrazione di sodio maggiore di 200 mmoli/L). L’ipernatriemia non trattata si associa ad un elevato rischio di mortalità sia nella forma acuta sia in quella cronica. La disidratazione tissutale che si instaura come conseguenza della redistribuzione dei liquidi corporei a causa dell’ipertonicità degli stessi provoca gravi effetti tossici in particolare a carico del sistema nervoso centrale e cardiovascolare: convulsioni, confusione mentale, incremento dell’eccitabilità neuromuscolare, stupore, aumento della frequenza del polso, riduzione del volume vascolare, coma e morte [3].
Soluzioni elettrolitiche ipertoniche: queste soluzioni sono impiegate per il ripristino dell’equilibrio idrosalino. Il loro utilizzo deve avvenire con velocità di infusione controllata e richiede cautela in caso di rischio di edema, di trattamento con farmaci corticosteroidi o corticotropinici [3].
Sali di sodio con azione lassativa: il sodio fosfato è impiegato come lassativo per la pulizia dell’ultimo tratto di intestino in preparazione di esami diagnostici. In caso di utilizzo ripetuto, una quota di sodio potrebbe essere assorbita dall’organismo. Inoltre sussiste il rischio di iperfosfatemia e ipocalcemia; di ulcere transitorie a livello del colon che in pazienti con malattie infiammatorie intestinali potrebbero essere confuse con segni clinici della malattia stessa. Valutare l’opportunità di impiegare questo sale come lassativo in pazienti con insufficienza renale, malattie cardiache, colostomia, disturbi elettrolitici preesistenti, terapie concomitanti con farmaci che possono alterare l’equilibrio elettrolitico [3].
Potassio: la presenza di potassio nelle soluzioni elettrolitiche contenenti sodio richiede il monitoraggio dell’attività miocardica tramite elettrocardiogrammi seriati (la potassiemia non è indicativa delle concentrazioni di potassio intracellulari). Cautela in caso di terapia digitalica, insufficienza renale, surrenalica, miotonia congenita e paralisi periodica familiare. La velocità di infusione della soluzione elettrolitica deve essere pari a 10 mEq/ora di potassio [3].
Insufficienza epatica: il sodio acetato deve essere utilizzato con cautela nei pazienti con insufficienza epatica perché potrebbe verificarsi un’alterata utilizzazione dello ione acetato con conseguente aumento della concentrazione di acetato [3].
Sodio metabisolfito: nei pazienti asmatici può provocare grave broncocostrizione e crisi asmatiche acute [3].
Caffeina, alcool: nei pazienti con elevati livelli sierici di sodio evitare la somministrazione di liquidi contenenti caffeina o alcool perché potrebbero provocare un’ulteriore perdita di liquidi aggravando l’ipernatriemia stessa [3].
Gravidanza: la somministrazione di soluzioni elettrolitiche contenenti sodio in associazione ad altri sali non costituisce di per sé un rischio se la concentrazione degli elettroliti e l’equilibrio acido-base sono mantenuti entro i limiti di normalità [3].
[modifica] Storia
Il sodio è stato da lungo tempo individuato nei composti, ma venne isolato solo nel 1807 da Sir Humphry Davy attraverso l'elettrolisi della soda caustica.
Nell'Europa medioevale un composto del sodio, dal nome latino di "sodanum", veniva impiegato come rimedio per il mal di testa.
Il simbolo del sodio (Na) deriva dal nome latino del "natrium" un sale naturale. Il nome latino "natrium" deriva dal greco nítron, che a sua volta derivava dal nome egizio del sale "Ntry", che significa puro, divino, aggettivazione di "Ntr" che significa dio. La sostanza ha dato il nome all'antico luogo estrattivo, Wadi el-Natrun, un lago quasi asciutto in Egitto che conteneva elevate quantità di carbonato di sodio (Na2CO3). Il natron era utilizzato nell'operazione dell'imbalsamazione, per le sue proprietà di assorbimento dell'acqua, e aveva una notevole importanza nell'ambito dei rituali religiosi.
[modifica] Disponibilità
Il sodio è relativamente abbondante nelle stelle e la linea spettrale D di questo elemento è tra le principali nella luce stellare. Il sodio compone circa il 2,6% della crosta terrestre rendendolo il quarto elemento più abbondante e il primo tra i metalli alcalini. Viene prodotto commercialmente attraverso l'elettrolisi del cloruro di sodio fuso. Questo metodo è meno costoso del precedente che usava l'elettrolisi dell'idrossido di sodio. Il sodio metallico costava dai 15 ai 20 centesimi di dollaro a libbra nel 1997 ma il "sodio a grado reagente" (ACS) costava circa 35$ a libbra nel 1990. È il più economico dei metalli per volume.
[modifica] Isotopi
Ci sono tredici isotopi del sodio che sono stati individuati. L'unico isotopo stabile è il Na-23. Il sodio ha due isotopi radioattivi cosmogenici (Na-22, emivita = 2,605 anni; Na-24, emivita = ~ 15 ore).
[modifica] Composti principali
- cloruro di sodio, meglio noto come sale comune, è il più diffuso composto del sodio, ma il sodio si trova in molti altri minerali, quali: anfibolo, criolite, halite, soda nitrato, zeolite, ecc. I composti di sodio sono importanti per l'industria chimica, del vetro, metallurgica, della carta, petrolifera, del sapone e tessile. Il sapone è di norma un sale di sodio di certi grassi acidi.
- idrossido di sodio
- boroidruro di sodio
[modifica] Precauzioni
pericolo
frasi H: 260 - 314 - EUH014
consigli P: 223 - 231+232 - 280 - 305+351+338 - 370+378 - 422 [4][5]
Le sostanze chimiche
vanno manipolate con cautela
Il sodio in polvere è infiammabile all'aria ed esplosivo nell'acqua. È inoltre corrosivo per contatto con la pelle.
Questo metallo deve essere sempre maneggiato con attenzione. Il sodio deve essere conservato immerso in idrocarburi liquidi o mantenuto in un'atmosfera inerte. Il contatto con l'acqua e altre sostanze che reagiscono col sodio deve essere evitato.
[modifica] Fisiologia e ioni Na+
Gli ioni di sodio giocano un ruolo diverso in molti processi fisiologici. Cellule eccitabili, ad esempio, si affidano interamente al Na+ per causare una depolarizzazione della membrana cellulare: questo fenomeno, detto potenziale d'azione consiste in rapide variazioni nel potenziale di membrana che passa dal normale valore negativo verso un valore positivo, e termina con una variazione che ripristina il potenziale negativo. Il potenziale d'azione nelle cellule del sistema nervoso permette la trasmissione di informazioni fra cellule.
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Per approfondire, vedi la voce Potenziale_d'azione#Canali_del_sodio. |
Il sodio è uno dei parametri di chimica clinica misurato negli esami del sangue: viene conteggiato negli elettroliti del siero sanguigno.
[modifica] Note
- ^ (EN)Merck Chemicals; Sodium metal propreties
- ^ Fonti luminose - Illuminotecnica
- ^ a b c d e f g h i j k Pharmamedix: Sodio http://www.pharmamedix.com/principiovoce.php?pa=Sodio&vo=Avvertenze
- ^ In caso di incendio estinguere con sabbia asciutta o estintori a schiuma. Conservare sotto gas inerte.
- ^ Sigma Aldrich; rev. del 30.12.2010
[modifica] Bibliografia
- Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
- R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998. ISBN 88-1020-000-0
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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