Le sodium métallique (symbole N / A) est un élément du premier groupe du tableau périodique, celui de Métaux alcalins. Ces métaux en ont un seul électron dans la coquille externe et tend à vendre facilement: le sodium est donc extrêmement réactifsurtout avec lecascadeavec lequel il produit par une réaction de hydroxyde de sodium extérieure (NaOH), hydrogène gazeux (H2) et la chaleur suffisante pour déclencher l’explosion. Dans cet article, nous voyons en détail le chimie du sodium, où il est nature et ses principales applications.
La réaction explosive du sodium avec l’eau
Pour comprendre pourquoi le sodium explose en contact avec l’eau, nous devons connaître la structure de l’atome de sodium. L’atome de sodium présente 11 protons Et 11 électronsqui sont distribués à trois niveaux: 2-8-1. L’électron de troisième niveau est peu lié au noyau et vient cède Avec facilité. En fait, dès que le sodium entre en contact avec l’eau, le sodium dégage son électron par la réaction chimique suivante.
2 na + 2 h2Ou ⟶ 2 nah + h2 + chaleur
Le chaleur développé puis permet à l’hydrogène de réagir avec leoxygène Présent dans l’air, brûlant et provoquant l’explosion.
2 h2 + O2⟶ 2 h2OU
Où le sodium métallique se trouve dans la nature et comment il est obtenu
Le sodium pur il n’est pas trouvé jamais Dans la nature, car il est toujours lié à d’autres éléments. Par exemple, s’il est combiné avec chloreforme le chlorure de sodiummieux connu sous le nom de sel de cuisine ou de sel de mer. Pour cette raison, le sel de cuisine n’explose pas En contact avec l’eau: le sodium est lié au chlore et ne se trouve pas sous sa forme élémentaire.
La plupart des sodium présents dans la nature se trouvent dans océanssous forme de chlorure de sodium. En fait, les océans contiennent sur 4 × 10 kg de ce sel, soit 40 milliards de kilogrammes. Si nous collectons tout ce sel, nous obtiendrions un cube géant avec un côté de 265 km, aussi grande que la distance qui sépare Milan de Venise.
Dans tous les cas, le sodium peut également être trouvé dans d’autres minéraux, tels que les silicates, les sulfates et les carbonates. En fait, le symbole chimique « N / A« dérive de » Natrium « , qui fait référence au »Natrun« , Le nom arabe du carbonate de sodium hydraté, un minéral qui contient du sodium.
Par conséquent, pour obtenir du sodium pur, plusieurs processus chimiques sont utilisés qui séparent le sodium des autres éléments. L’un d’eux est le Processus de basdans lequel le chlorure de sodium est fusionné (c’est-à-dire liquide fabriqué). Dans ce liquide, deux électrodes sont insérées et une différence de potentiel est appliquée. Grâce à cela, le chlorure de sodium abandonne un électron de sodium, qui est déposé sur l’une des électrodes sous forme de sodium pur, tandis que sur l’autre électrode, le chlore gazeux pur se forme.
Le cation sodium est réduit à la cathode Na⁺ → na (l); Le chlorure d’anion oxyde l’anion Cl⁻ → ½ Cl₂ (G).
Qu’est-ce que le métal sodium pour
Le sodium métallique est utilisé dans laboratoires de recherche pour expériences spécifique, dans le métallurgie pour l’extraction du titane (Ti) et aussi dans certains réacteurs nucléaire comme liquide de réfrigérant. Un domaine de recherche très prometteur concerne les batteries sodium. Aujourd’hui, les batteries les plus courantes sont celles lithiummais le lithium est un « Matière première critique« , Nous essayons donc de le remplacer par du sodium, qui est beaucoup plus abondant. Récemment, une équipe de chercheurs du Corée Advanced Institute of Science and Technology a développé un prototype batterie de sodium qui a montré de bonnes performances.
Cependant, les batteries de sodium ont certaines désavantage par rapport aux lithiums. Par exemple, ils en ont un densité énergie inférieurce qui signifie qu’ils transportent moins d’énergie par unité de poids. Pour faire une comparaison, une batterie de sodium typique a une densité d’énergie d’environ 160 wh / kg, tandis qu’une batterie au lithium commerciale peut atteindre environ 250 wh / kg. Cela implique moins d’autonomie pour les batteries de sodium.
Malgré cela, la recherche sur les batteries de sodium est beaucoup prometteur. À l’avenir, ils pourraient représenter une alternative moins chère et durable, en particulier dans les secteurs où le même pouvoir que les batteries au lithium n’est pas nécessaire.