El sodio es un metal blando, de color blanco plateado y muy reactivo. El sodio es un metal alcalino, que se encuentra en el grupo 1 de la tabla periódica, porque tiene un solo electrón en su capa exterior que dona fácilmente, creando un átomo con carga positiva: el catión Na +.
El sodio metálico se utiliza principalmente para la producción de borohidruro de sodio, azida de sodio, índigo y trifenilfosfina. Empleado sólo en aplicaciones bastante especializadas, sólo se producen anualmente alrededor de 100.000 toneladas de sodio metálico. El sodio ahora se produce comercialmente mediante la electrólisis de cloruro de sodio fundido.
Protones y neutrones en Sodio
El sodio es un elemento químico con número atómico 11, lo que significa que hay 11 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el número atómico del átomo y se le da el símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a 1,602 x 10-19 culombios .
El número total de neutrones en el núcleo de un átomo se llama el número de neutrones del átomo y se le da el símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica: N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.
Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de sodio son 23.
Principales isótopos de Sodio
Su único isótopo estable es el 23Na. Dos isótopos cosmogénicos radiactivos son el subproducto de la espalación de rayos cósmicos: el 22Na tiene una vida media de 2,6 años y el 24Na, una vida media de 15 horas; todos los demás isótopos tienen una vida media de menos de un minuto.
El sodio-23 está compuesto por 11 protones, 12 neutrones y 11 electrones. La exposición aguda a la radiación de neutrones (p. Ej., Por un accidente de criticidad nuclear) convierte parte del 23Na estable en el plasma sanguíneo humano en 24
Na. Midiendo la concentración de este isótopo, se puede calcular la dosis de radiación de neutrones a la víctima.
El sodio-22 está compuesto por 11 protones, 11 neutrones y 11 electrones. El odium-22 es un isótopo radiactivo del sodio, que experimenta una emisión de positrones a 22Ne con una vida media de 2,605 años. También se utiliza comúnmente como fuente de positrones en la espectroscopia de aniquilación de positrones.
El sodio-24 está compuesto por 11 protones, 12 neutrones y 11 electrones. El sodio-24 es uno de los isótopos más importantes. Es radiactivo y se crea a partir del sodio-23 común por bombardeo de neutrones. Por lo tanto, su actividad explica la mayor parte de la actividad de los refrigerantes del reactor cuando el reactor está a plena potencia.
Isótopos estables
| Isótopo | Abundancia | Número de neutrones |
| 23Na | 100% | 12 |
Isótopos inestables típicos
| Isótopo | Media vida | Modo de decaimiento | Producto |
| 22Na | 2,602 a | decaimiento de positrones | 22Ne |
| 24Na | 14,96 h | desintegración beta | 24Mg |
Electrones y configuración electrónica
El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de sodio es 11. Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.
La configuración electrónica del sodio es [Ne] 3s1 .
Los posibles estados de oxidación son -1; +1 .
Los átomos de sodio tienen 11 electrones, uno más que la configuración estable del gas noble neón. El sodio generalmente forma compuestos iónicos que involucran al catión Na +. El sodio suele ser bastante reactivo con el aire y la reactividad es función de la humedad relativa o del contenido de vapor de agua del aire. La corrosión del sodio sólido por el oxígeno también se acelera por la presencia de pequeñas cantidades de impurezas en el sodio. En el aire ordinario, el sodio metálico reacciona para formar una película de hidróxido de sodio, que puede absorber rápidamente dióxido de carbono del aire, formando bicarbonato de sodio.
El sodio metálico se puede cortar fácilmente con un cuchillo y es un buen conductor de electricidad y calor porque solo tiene un electrón en su capa de valencia, lo que da como resultado enlaces metálicos débiles y electrones libres, que transportan energía.
Compuesto de Sodio más común
La sal es principalmente cloruro de sodio, el compuesto iónico con la fórmula NaCl, que representa proporciones iguales de sodio y cloro. La sal marina y la sal recién extraída (gran parte de la cual es sal marina de los mares prehistóricos) también contienen pequeñas cantidades de oligoelementos (que en estas pequeñas cantidades son generalmente buenas para la salud de las plantas y los animales.
Un protón es una de las partículas subatómicas que forman la materia. En el universo, los protones son abundantes y constituyen aproximadamente la mitad de toda la materia visible. Tiene una carga eléctrica positiva (+ 1e) y una masa en reposo igual a 1,67262 × 10 −27 kg ( 938,272 MeV / c 2 ), marginalmente más ligera que la del neutrón pero casi 1836 veces mayor que la del electrón. El protón tiene un radio cuadrático medio de aproximadamente 0,87 × 10 −15 m, o 0,87 fm, y es un fermión de espín ½.
Los protones existen en los núcleos de los átomos típicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones. Los neutrones y protones, comúnmente llamados nucleones , están unidos en el núcleo atómico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del átomo. La investigación en física de partículas de alta energía en el siglo XX reveló que ni el neutrón ni el protón no son los bloques de construcción más pequeños de la materia.
La tabla periódica es una representación tabular de los elementos químicos organizados sobre la base de sus números atómicos, configuraciones electrónicas y propiedades químicas. La configuración electrónica es la distribución de electrones de un átomo o molécula (u otra estructura física) en orbitales atómicos o moleculares. El conocimiento de la configuración electrónica de diferentes átomos es útil para comprender la estructura de la tabla periódica de elementos.
Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Las propiedades químicas del átomo están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la disposición de los electrones . La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.
Es el principio de exclusión de Pauli que requiere que los electrones de un átomo ocupen diferentes niveles de energía en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental. El orden de los electrones en el estado fundamental de los átomos multielectrones comienza con el estado de energía más bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde allí hacia arriba en la escala de energía hasta que a cada uno de los electrones del átomo se le ha asignado un conjunto único de números cuánticos. Este hecho tiene implicaciones clave para la construcción de la tabla periódica de elementos.
Las dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla periódica son donde los s están siendo ocupados subniveles. Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla periódica se denominan bloque s . De manera similar, el bloque p son las seis columnas más a la derecha de la tabla periódica, el bloque d son las 10 columnas centrales de la tabla periódica, mientras que el bloque f es la sección de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla periódica. Podría ser parte del cuerpo principal, pero la tabla periódica sería bastante larga y engorrosa.
En el caso de átomos con muchos electrones, esta notación puede ser larga, por lo que se utiliza una notación abreviada. La configuración electrónica se puede visualizar como los electrones del núcleo, equivalentes al gas noble del período anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).
Estados de oxidación
Los estados de oxidación se representan típicamente por números enteros que pueden ser positivos, cero o negativos. La mayoría de los elementos tienen más de un posible estado de oxidación. Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4.
La definición actual del estado de oxidación del Libro de Oro de la IUPAC es:
«El estado de oxidación de un átomo es la carga de este átomo después de la aproximación iónica de sus enlaces heteronucleares …»
y el término número de oxidación es casi sinónimo. Un elemento que no se combina con ningún otro elemento diferente tiene un estado de oxidación de 0. El estado de oxidación 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental. Un átomo de un elemento en un compuesto tendrá un estado de oxidación positivo si se le han eliminado electrones. De manera similar, la adición de electrones da como resultado un estado de oxidación negativo. También hemos distinguido entre los estados de oxidación posibles y comunes de cada elemento. Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidación enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidación comunes.
Resumen
| Elemento | Sodio |
| Numero de protones | 11 |
| Número de neutrones (isótopos típicos) | 23 |
| Numero de electrones | 11 |
| Configuración electronica | [Ne] 3s1 |
| Estados de oxidación | -1; +1 |
Fuente: www.luciteria.com
Otras propiedades del Sodio
