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Sódio – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

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Sobre o Sódio

O sódio é um metal macio, branco prateado e altamente reativo. O sódio é um metal alcalino, estando no grupo 1 da tabela periódica, porque possui um único elétron em sua camada externa que ele doa prontamente, criando um átomo carregado positivamente – o cátion Na+.

Resumo

Elemento Sódio
Número atômico 11
Categoria do elemento Metal alcalino
Fase em STP Sólido
Densidade 0,968 g/cm3
Resistência à tração N/D
Força de rendimento N/D
Módulo de elasticidade de Young 10 GPa
Escala de Mohs 0,4
Dureza Brinell 0,69 MPa
Dureza Vickers N/D
Ponto de fusão 97,8 °C
Ponto de ebulição 883 °C
Condutividade térmica 141 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica 71 µm/mK
Calor específico 1,23 J/gK
Calor de fusão 2.598 kJ/mol
Calor da vaporização 96,96 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter] 47,7
Suscetibilidade Magnética +16e-6 cm3/mol

Aplicações de Sódio

O sódio metálico é usado principalmente para a produção de borohidreto de sódio, azida de sódio, índigo e trifenilfosfina. Um uso comum era a fabricação de tetraetilchumbo e titânio metálico; por causa do afastamento do TEL e dos novos métodos de produção de titânio. Uma corrente elétrica e vapor de sódio se combinam para formar um brilho amarelado. Este princípio é usado para a fabricação de lâmpadas de vapor de sódio. O sódio é ocasionalmente usado como meio de troca de calor em usinas nucleares. O sódio líquido é selado em tubos ao redor do núcleo do reator. O calor gerado é absorvido pelo sódio e forçado através dos tubos em um trocador de calor que pode ser usado para gerar eletricidade.

Aplicações de sódio

Produção e preço do Sódio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Sódio puro estavam em torno de 70 $/kg.

Empregado apenas em aplicações bastante especializadas, apenas cerca de 100.000 toneladas de sódio metálico são produzidas anualmente. O sódio agora é produzido comercialmente através da eletrólise do cloreto de sódio fundido, com base em um processo patenteado em 1924. Isso é feito em uma célula de Downs na qual o NaCl é misturado com cloreto de cálcio para diminuir o ponto de fusão abaixo de 700 °C.

Tabela periódica de sódio

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Sódio

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Força do Sódio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Sódio

A resistência à tração final do Sódio é N/A.

Força de rendimento de Sódio

O limite de escoamento do sódio é N/A.

Módulo de Elasticidade do Sódio

O módulo de elasticidade de Young do sódio é 10 GPa.

Dureza do Sódio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhõesO teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Sódio é de aproximadamente 0,69 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Sódio é aproximadamente N/A.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O Sódio tem uma dureza de aproximadamente 0,4.

Veja também: Dureza dos Materiais

Sódio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Sódio é a estrutura cúbica de corpo centrado.

estruturas cristalinas - FCC, BCC, HCP

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Sódio
A estrutura cristalina do sódio é: cúbica de corpo centrado

Força dos Elementos

Elasticidade dos Elementos

Dureza dos Elementos

Propriedades Térmicas do Sódio

Sódio-ponto de fusão-condutividade-propriedades térmicas

Sódio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Sódio é 97,8 °C.

O ponto de ebulição do Sódio é 883 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Sódio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Sódio é 141 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica de Sódio

O coeficiente de expansão térmica linear de Sódio é 71 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Sódio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Sódio é 1,23 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Sódio é 2,598 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Sódio é 96,96 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Ponto de fusão dos elementos

Tabela Periódica dos Elementos - ponto de fusão

Condutividade Térmica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - condutividade térmica

Expansão Térmica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - expansão térmica

Capacidade de Calor dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - capacidade calorífica

Calor de Fusão de Elementos

Tabela Periódica de Elementos - fusão de calor latente

Calor de Vaporização dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - vaporização de calor latente

Sódio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

Sódio-elétrica-resistividade-magnética-suscetibilidade

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são conseqüência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes  materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também:  Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Sódio

A resistividade elétrica do Sódio é  47,7 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o sódio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Sódio

A suscetibilidade magnética do Sódio é  +16e-6 cm3/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Sódio em resposta a um campo magnético aplicado.

Resistividade Elétrica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - resistividade elétrica

Suscetibilidade Magnética dos Elementos

Aplicação e preços de outros elementos

Sódio - Comparação de Propriedades e Preços

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Sódio