Sodio – Propiedades y aplicaciones

Fórmula química

Na

Temas tratados

Contexto
Información básica
Claves. Propiedades
Ocurrencia
Isótopos
Producción de sodio
Aspectos sanitarios
Aplicaciones

Contexto

El carbonato de sodio o sosa (Na2CO3) era el compuesto de sodio más popular en la antigüedad. Los egipcios llamaban a la sosa natrón y, más tarde, los romanos utilizaron un nombre similar para ella, natrium, lo que explica el origen de su símbolo químico Na.

El sodio tiene su origen en una palabra árabe, Suda, que significa dolor de cabeza, ya que la sosa se utilizaba a veces para curar los dolores de cabeza. En latín, la palabra suda se convirtió en sodanum y de ahí evolucionó el nombre de sodio.

A principios del siglo XIX, Davy descubrió una forma de extraer elementos activos de sus compuestos. En 1807, preparó sodio mediante la electrólisis de sosa cáustica (NaOH).

Información básica

La información básica sobre el sodio se recoge en la tabla 1.

Tabla 1. Propiedades básicas del sodio

Propiedades clave

Las propiedades clave del sodio son:

• Es altamente reactivo, reaccionando explosivamente con el agua
• Es un metal blanco plateado que tiene una apariencia cerosa
• Es suave con una superficie brillante, sin embargo, cuando el sodio reacciona con el oxígeno en el aire se vuelve opaco debido a la formación de una película de óxido de sodio (Na2O)
• La densidad del sodio es ligeramente inferior a la del agua
• Es un buen conductor de la electricidad
• Reacciona con el oxígeno a temperatura ambiente
• Al calentarse, reacciona con el oxígeno a temperatura ambiente
• Al calentarlo, arde muy rápidamente con una llama brillante de color amarillo dorado
• Reacciona con los ácidos para producir gas hidrógeno
• Se disuelve en el mercurio formando una amalgama de sodio

Ocurrencia

El sodio no se encuentra como elemento libre en la naturaleza. Es muy activo, especialmente con el agua y el oxígeno, por lo que siempre aparece como parte de un compuesto. La fuente de sodio más común en la Tierra es la halita.

La halita es cloruro de sodio (NaCl) casi puro y también se conoce como sal gema. La halita se puede encontrar en depósitos subterráneos, que se formaron cuando los antiguos océanos se evaporaron dejando cloruro de sodio, así como en lechos de lagos secos con grandes depósitos localizados los Estados Unidos, el Reino Unido, Francia, Alemania, China y la India.

Isótopos

El sodio-23 es el único isótopo natural del sodio.

Aunque existen seis isótopos radiactivos del sodio, sólo dos tienen importancia comercial. Estos se describen a continuación:

• El sodio 22 y el sodio 24 son dos isótopos radiactivos del sodio que se utilizan en aplicaciones médicas. El sodio 24 se utiliza como trazador de electrolitos para seguir el camino que sigue el sodio en el cuerpo de una persona para ver si sus niveles de captación están dentro de los rangos normales, mientras que el sodio 22 se utiliza en las imágenes de medicina nuclear para la tomografía por emisión de positrones.
• El sodio -24 también puede utilizarse en aplicaciones no médicas. Por ejemplo, se utiliza para la comprobación de fugas en tuberías industriales. Debido al limitado poder de penetración de la radiación del sodio, los detectores sólo son capaces de detectar el sodio radiactivo en los puntos de fuga. El sodio 24 también es adecuado para esta aplicación debido a su corta vida media de sólo 15 horas.

Producción de sodio

El sodio metálico se produce mediante la electrólisis de una mezcla de cloruro de sodio y cloruro de calcio (CaCl2) utilizando el proceso de Down. El carbonato de calcio se añade para bajar el punto de fusión de la mezcla a unos 600°C.

Cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de la mezcla fundida, el NaCl se descompone y el sodio es atraído hacia el cátodo. Sube a la superficie debido a su baja densidad y puede ser extraído. Aunque también se produce calcio, éste no se mezcla con el sodio debido a su densidad mucho mayor de 2,54g/cc.

Aspectos de salud

El sodio tiene varias funciones importantes es los seres humanos, los animales y las plantas. En los seres humanos, el sodio controla la cantidad de líquido presente en las células. Una carencia o un exceso de sodio puede hacer que las células ganen o pierdan agua. La aparición de cualquiera de estos cambios puede impedir que las células realicen sus funciones normales.

Una serie de compuestos de sodio son peligrosos como carcinógenos y como toxinas en animales y plantas. Al mismo tiempo, es imposible vivir sin muchos de los compuestos hechos de sodio.

Aplicaciones

Las aplicaciones del sodio incluyen:

• Se utiliza ocasionalmente como medio de intercambio de calor en las centrales nucleares. El sodio líquido se sella en tuberías que rodean el núcleo del reactor. El calor generado es absorbido por el sodio y forzado a través de las tuberías en un intercambiador de calor que puede ser utilizado para generar electricidad.
• El sodio se utiliza en la fabricación de metales como el titanio. El sodio se hace reaccionar con el tetracloruro de titanio (TiCl4) para producir titanio.
• El sodio se utiliza como catalizador para fabricar caucho artificial.
• Una corriente eléctrica y el vapor de sodio se combinan para formar un brillo amarillento. Este principio se utiliza para la fabricación de lámparas de vapor de sodio.
  • Las lámparas de vapor de sodio de alta presión utilizan mercurio que ofrece una reproducción natural del color de la luz
  • Las lámparas de vapor de sodio de baja presión utilizan una pequeña cantidad de sodio junto con el neón, lo que hace que la luz sea a la vez brillante y económica