Sodio en la naturaleza (2,6% en la corteza terrestre). Característica del sodio. Fórmula de sodio

El sodio (en latín Natrium, denotado por el símbolo Na) es un elemento con número atómico 11 y peso atómico 22,98977. Es un elemento del subgrupo principal del primer grupo, el tercer período sistema periódico elementos químicos de Dmitry Ivanovich Mendeleev. Una sustancia simple sodio - suave, de bajo punto de fusión (punto de fusión 97,86 ° C), plástico, ligero (densidad 0,968 g / cm3), metal alcalino blanco plateado.

El sodio natural consta de un solo isótopo con un número de masa de 23. En total, se conocen actualmente 15 isótopos y 2 isómeros nucleares. La mayoría de los isótopos radiactivos producidos artificialmente tienen una vida media de menos de un minuto. Solo dos isótopos tienen una vida media relativamente larga: 22Na que emite positrones con una vida media de 2,6 años, que se utiliza como fuente de positrones y en investigación científica y 24Na, con una vida media de 15 horas, utilizado en medicina para el diagnóstico y tratamiento de ciertas formas de leucemia.

El sodio en forma de varios compuestos se conoce desde la antigüedad. El cloruro de sodio (NaCl) o sal de mesa es uno de los compuestos vitales más importantes, se cree que el hombre lo conoció en el Neolítico, es decir, ¡resulta que la humanidad ha estado usando cloruro de sodio durante más de seis mil años! V viejo Testamento se menciona una sustancia llamada "neter", se usaba como detergente. Lo más probable es que sea soda, carbonato de sodio, que se encuentra en las aguas de los lagos salados de Egipto.

En el siglo XVIII, los químicos ya conocían una gran cantidad de compuestos de sodio; las sales de este metal eran ampliamente utilizadas en la medicina y la industria textil (para teñir tejidos y curtir cueros). Sin embargo, el sodio metálico fue obtenido solo en 1807 por el químico inglés Humphrey Davy.

Las áreas más importantes de aplicación del sodio son la energía nuclear, la metalurgia y la industria de síntesis orgánica. En la energía nuclear, el sodio y su aleación con potasio se utilizan como refrigerantes metálicos líquidos. En metalurgia, una serie de metales refractarios se obtienen mediante el método del metal sodio, reduciendo el KOH con sodio para liberar potasio. Además, el sodio se utiliza como aditivo que refuerza las aleaciones de plomo. En la industria de síntesis orgánica, el sodio se utiliza en la preparación de muchas sustancias. El sodio actúa como catalizador en la producción de algunos polímeros orgánicos. Los compuestos de sodio más importantes son el óxido de sodio Na2O, el peróxido de sodio Na2O2 y el hidróxido de sodio NaOH. El peróxido de sodio se utiliza para blanquear tejidos, para la regeneración del aire en habitaciones aisladas. El hidróxido de sodio es uno de los productos más importantes de la principal industria química. Se consume en cantidades colosales para la depuración de productos refinados de aceite. Además, el hidróxido de sodio se usa ampliamente en las industrias del jabón, papel, textil y otras, así como en la producción de fibras artificiales.

El sodio es uno de los elementos más importantes involucrados en el metabolismo mineral de animales y humanos. En el cuerpo humano, el sodio en forma de sales solubles (cloruro, fosfato, bicarbonato) se encuentra principalmente en los fluidos extracelulares: plasma sanguíneo, linfa, jugos digestivos. La presión osmótica plasmática se mantiene en el nivel requerido, principalmente debido al cloruro de sodio.

Los síntomas de la deficiencia de sodio incluyen pérdida de peso, vómitos, gases en el tracto gastrointestinal y absorción deficiente de aminoácidos y monosacáridos. La deficiencia prolongada provoca calambres musculares y neuralgia. Un exceso de sodio provoca hinchazón de las piernas y la cara, así como un aumento de la excreción de potasio en la orina.

Propiedades biologicas

El sodio pertenece al grupo de los macronutrientes que, junto con los oligoelementos, juegan un papel importante en el metabolismo mineral de los animales y los seres humanos. Los macronutrientes se encuentran en el cuerpo en cantidades significativas, con un promedio de 0,1 a 0,9% del peso corporal. El contenido de sodio en el cuerpo de un adulto es de 55 a 60 g por 70 kg de peso corporal. Principalmente, el elemento número once se encuentra en los fluidos extracelulares: en sangre - 160-240 mg, en plasma - 300-350 mg, en eritrocitos - 50-130 mg. Hueso contiene hasta 180 mg de sodio, el esmalte dental es mucho más rico en este macronutriente: 250 mg. Se concentran hasta 250 mg en los pulmones, 185 mg de sodio en el corazón. El tejido muscular contiene aproximadamente 75 mg de sodio.

La función principal del sodio en el cuerpo de los seres humanos, los animales e incluso las plantas es mantener el equilibrio de entrada-sal en las células, regular la presión osmótica y el equilibrio ácido-base. Por esta razón, el contenido de sodio en las células vegetales es bastante alto (alrededor de 0.01% por peso húmedo), el sodio crea una alta presión osmótica en la savia celular y por lo tanto contribuye a la extracción de agua del suelo. En humanos y animales, el sodio es responsable de la normalización de la actividad neuromuscular (participa en la conducción normal de los impulsos nerviosos) y retiene los necesarios minerales en la sangre en estado disuelto. En general, el papel del sodio en la regulación del metabolismo es mucho más amplio, porque este elemento es necesario para crecimiento normal y el estado del cuerpo. El sodio actúa como un "mensajero", entregando diversas sustancias a cada célula, como el azúcar en sangre. Previene la aparición de calor o insolación, y también tiene un efecto vasodilatador pronunciado.

El sodio interactúa activamente con otros elementos, por lo que junto con el cloro evitan la fuga de líquido de los vasos sanguíneos a los tejidos adyacentes. Sin embargo, el principal "socio" del sodio es el potasio, en cooperación con el cual realizan la mayoría de las funciones anteriores. La ingesta diaria óptima de sodio para los niños es de 600 a 1700 miligramos y para los adultos, de 1200 a 2300 miligramos. En equivalente de sal de mesa (la fuente de sodio más popular y disponible), esto corresponde a 3-6 gramos por día (100 gramos de sal de mesa contienen 40 gramos de sodio). El requerimiento diario de sodio depende principalmente de la cantidad de sal que se pierde con el sudor y puede llegar hasta los 10 gramos de NaCl. El sodio se encuentra en casi todos los alimentos (en cantidades significativas en el pan de centeno, huevos de gallina, queso duro, carne de res y leche), pero la mayor parte del cuerpo se obtiene de la sal de mesa. La asimilación del undécimo elemento se produce principalmente en el estómago y el intestino delgado, la vitamina D favorece una mejor absorción del sodio. Al mismo tiempo, los alimentos ricos en proteínas y especialmente salados pueden provocar dificultades de absorción. La concentración de iones de sodio en el cuerpo está regulada principalmente por la hormona de la corteza suprarrenal: la aldosterona; los riñones retienen o secretan sodio, dependiendo de si la persona está abusando o recibiendo menos sodio. Por esta razón, en condiciones normales Condiciones externas y el buen funcionamiento de los riñones no puede ser ni una deficiencia ni un exceso de sodio. La falta de este elemento puede ocurrir con varias dietas vegetarianas. Además, las personas con ocupaciones físicas pesadas y los deportistas sufren abundantes pérdidas de sodio con el sudor. La falta de sodio también es posible con diversas intoxicaciones, acompañadas de sudoración profusa, vómitos y diarrea. Sin embargo, este desequilibrio es fácil de corregir. agua mineral, con el que el organismo recibe no solo sodio, sino también una cierta cantidad de otras sales minerales (potasio, cloro y litio).

Con la falta de sodio (hiponatremia), hay manifestaciones como pérdida de apetito, disminución del gusto, calambres de estómago, náuseas, vómitos, formación de gases, como resultado de todo esto: pérdida de peso severa. La deficiencia prolongada causa calambres musculares y neuralgia: el paciente puede experimentar dificultad para mantener el equilibrio al caminar, mareos y fatiga rápida, y puede producirse un shock. Los síntomas de la deficiencia de sodio también incluyen problemas de memoria, cambios repentinos de humor y depresión.

Un exceso de sodio causa retención de agua en el cuerpo, como resultado: un aumento de la densidad sanguínea, por lo tanto, un aumento de la presión arterial (hipertensión), edema y enfermedad vascular. Además, el exceso de sodio conduce a una mayor excreción de potasio en la orina. La cantidad máxima de sal que pueden procesar los riñones es de aproximadamente 20-30 gramos, ¡una cantidad mayor ya es potencialmente mortal!

En medicina, se utilizan una gran cantidad de preparaciones de sodio, las más utilizadas son el sulfato de sodio, el cloruro (para la pérdida de sangre, pérdida de líquidos, vómitos); tiosulfato Na2S2O3 ∙ 5H2O (agente antiinflamatorio y antitóxico); borato Na2B4O7 ∙ 10H2O (antiséptico); bicarbonato NaHCO3 (como expectorante, así como para lavar y enjuagar con rinitis, laringitis).

La sal de mesa, una especia alimenticia insustituible y valiosa, se conoce desde la antigüedad. Hoy en día, el cloruro de sodio es un producto barato, junto con el carbón, la piedra caliza y el azufre, se incluye en las materias primas minerales llamadas "cuatro grandes", las más esenciales para la industria química. Pero hubo momentos en que la sal tenía el mismo precio que el oro. Por ejemplo, en la antigua Roma, a los legionarios a menudo se les pagaba los salarios no en dinero, sino en sal, de ahí la palabra soldado. V Kievan Rus La sal se entregó de la región de los Cárpatos, así como de los lagos de sal y los estuarios del Negro y Mares de Azov... Su extracción y entrega era tan cara que en las fiestas solemnes se servía únicamente en las mesas de los invitados nobles, mientras que los demás se dispersaban "sin sal". Incluso después de la anexión del reino de Astracán con sus lagos salinos de la región del Caspio a Rusia, el precio de la sal no disminuyó, lo que provocó el descontento entre los segmentos más pobres de la población, que se convirtió en un levantamiento conocido como Salt Riot. (1648). Pedro I en 1711 introdujo un monopolio sobre el comercio de sal como materia prima de importancia estratégica, el derecho exclusivo de comercio de sal para el estado existió hasta 1862. Hasta ahora se ha conservado la antigua tradición de saludar a los invitados con “pan y sal”, lo que significaba compartir las cosas más caras de la casa.

Todo el mundo conoce la expresión: “Para conocer a una persona hay que comerse un popo de sal con ella”, pero poca gente pensó en el significado de esta frase. Se estima que una persona consume hasta 8 kilogramos de cloruro de sodio al año. Resulta que el eslogan implica solo un año; después de todo, se puede comer un popo de sal (16 kg) juntos durante este período.

La conductividad eléctrica del sodio es tres veces menor que la conductividad eléctrica del cobre. Sin embargo, el sodio es nueve veces más ligero, resulta que los cables de sodio, si existieran, serían más baratos que los cables de cobre. Es cierto que hay barras de acero llenas de sodio, diseñadas para corrientes elevadas.

Se estima que la sal de roca en una cantidad equivalente al contenido de cloruro de sodio en el Océano Mundial ocuparía un volumen de 19 millones de metros cúbicos. km (50% más que el volumen total del continente norteamericano sobre el nivel del mar). ¡Un prisma de este volumen con un área base de 1 km2 puede llegar a la Luna 47 veces! La sal extraída de las aguas del mar podría llenar toda la tierra el mundo una capa de 130 m! Ahora, la producción total de cloruro de sodio a partir del agua de mar ha alcanzado entre 6 y 7 millones de toneladas por año, lo que representa aproximadamente un tercio de la producción mundial total.

Cuando el peróxido de sodio interactúa con el dióxido de carbono, el proceso se invierte a respirar:

2Na2О2 + 2СО2 → 2Na2CO3 + О2

Durante la reacción, se une el dióxido de carbono y se libera oxígeno. Esta reacción ha encontrado aplicación en submarinos para la regeneración del aire.

Los científicos canadienses establecieron un hecho interesante. Descubrieron que en las personas irritables y de mal genio, el sodio se excreta rápidamente del cuerpo. Gente tranquila y amigable, así como aquellos que experimentan emociones positivas, por ejemplo, en los amantes, esta sustancia se absorbe bien.

Con la ayuda de sodio a una distancia de 113 mil km de la Tierra el 3 de enero de 1959, se creó un cometa artificial inyectando vapor de sodio en el espacio mundial desde un aparato soviético. astronave volando hacia la luna. El brillante resplandor del cometa de sodio permitió aclarar la trayectoria del primer aeronave, que transcurría por la ruta Tierra - Luna.

Las fuentes con alto contenido de sodio son: purificadas sal marina, alta calidad salsas de soja, varias salmueras, Chucrut, caldos de carne. El undécimo elemento está presente en pequeñas cantidades en algas marinas, ostras, cangrejos, zanahorias y remolachas frescas, achicoria, apio y diente de león.

Historia

Los compuestos naturales de sodio (cloruro de sodio NaCl y sosa Na2CO3) son conocidos por el hombre desde la antigüedad. Los antiguos egipcios usaban soda natural extraída de las aguas de los lagos de soda para embalsamar, blanquear lienzos, cocinar alimentos, hacer pinturas y esmaltes. Los egipcios llamaban a este compuesto neter, sin embargo, este término se refería no solo a la soda natural, sino también al álcali en general, incluido el obtenido de la ceniza de las plantas. Las fuentes griegas posteriores (Aristóteles, Dioscórides) y romanas (Plutarco) también mencionan esta sustancia, pero ya bajo el nombre de "nitrón". El antiguo historiador romano Plinio el Viejo escribió que en el delta del Nilo, la soda (él la llama "nitrum") se aisló del agua del río, en forma de grandes piezas se puso a la venta. Con una gran cantidad de impurezas, principalmente carbón, dicha soda tenía un color gris y, a veces, incluso negro. En la literatura árabe medieval, aparece el término "natron", a partir del cual gradualmente en los siglos XVII-XVIII. se forma el término "sodio", es decir, la base a partir de la cual se puede obtener la sal de mesa. De "natra" proviene el nombre moderno del elemento.

La abreviatura moderna "Na" y la palabra latina "natrium" fueron utilizadas por primera vez en 1811 por el académico, fundador de la Sociedad Sueca de Médicos Jens Jakob Berzelius para designar las sales minerales naturales, que incluían los refrescos. Este nuevo término cambió el nombre original "sodio", que le fue dado al metal por el químico inglés Humphrey Davy, quien fue el primero en obtener sodio metálico. Se cree que Davy se guió por el nombre latino de la soda - "soda", aunque hay otra suposición: en el idioma árabe hay una palabra "suda", que significa dolor de cabeza, en la antigüedad, esta dolencia se curaba con refrescos. Cabe señalar que en varios países Europa Oriental(Gran Bretaña, Francia, Italia), así como en los Estados Unidos de América, el sodio se llama sodio.

A pesar de que los compuestos de sodio se conocían desde hace mucho tiempo, fue posible obtener un metal puro solo en 1807, por el químico inglés Humphrey Davy como resultado de la electrólisis de NaOH sosa cáustica sólida ligeramente humedecida. El hecho es que el sodio no se podía obtener con los métodos químicos tradicionales, debido a la alta actividad del metal, mientras que el método de Davy estaba por delante del pensamiento científico y los desarrollos técnicos de esa época. A principios del siglo XIX, la única fuente de corriente realmente aplicable y adecuada era un polo de voltaje. El que utilizó Davy tenía 250 pares de placas de cobre y zinc. El proceso descrito por D.I. Mendeleev, en una de sus obras, era extremadamente complejo y consumía mucha energía: “Conectar un trozo de sosa cáustica húmeda (para lograr conductividad galvánica) con el polo positivo (de cobre o carbón) y ahuecar una depresión en él, en la que el mercurio Se vertió, conectado al polo negativo (cátodo) de una columna voltaica fuerte, Davy notó que el mercurio disuelve, cuando pasa la corriente, un metal especial, menos volátil que el mercurio, y capaz de descomponer el agua, formando nuevamente sosa cáustica. Debido a la alta intensidad energética, el método alcalino se ha industrializado solo en finales del XIX siglo - con el advenimiento de fuentes de energía más avanzadas, y en 1924 el ingeniero estadounidense G. Downs cambió fundamentalmente el proceso de producción de sodio electrolítico, reemplazando el álcali con sal de mesa mucho más barata.

Un año después del descubrimiento de Davy, Joseph Gay-Lussac y Louis Thénard obtuvieron sodio no por electrólisis, sino por reacción de sosa cáustica con hierro calentado al rojo vivo. Más tarde, Saint-Clair Deville desarrolló un método mediante el cual se obtenía sodio reduciendo la sosa con carbón en presencia de piedra caliza.

Estar en la naturaleza

El sodio es uno de los elementos más comunes - el sexto en términos de contenido cuantitativo en la naturaleza (de los no metales, solo el oxígeno es más - 49.5% y el silicio - 25.3%) y el cuarto entre los metales (solo el hierro es más común - 5.08 %, aluminio - 7, 5% y calcio - 3,39%). Su clarke (contenido medio en la corteza terrestre), según diversas estimaciones, oscila entre el 2,27% en peso y el 2,64%. La mayor parte de este elemento se encuentra en varios aluminosilicatos. El sodio es un elemento típico de la parte superior de la corteza terrestre; esto se puede rastrear fácilmente por el grado de contenido de metal en varias rocas. Entonces, la concentración más alta de sodio, 2.77% en masa, se encuentra en rocas ígneas ácidas (granitos y muchas otras), en rocas básicas (basaltos y similares) el contenido promedio del undécimo elemento ya es 1.94% en masa. Las rocas ultrabásicas del manto tienen el contenido de sodio más bajo: solo el 0,57%. Las rocas sedimentarias (arcillas y lutitas) también son pobres en el undécimo elemento - 0,66% en peso, no son ricas en sodio y la mayoría de los suelos - un contenido medio de aproximadamente 0,63%.

Debido a su alta actividad química en la naturaleza, el sodio se encuentra exclusivamente en forma de sales. El número total de minerales de sodio conocidos es más de doscientos. Sin embargo, no todos son considerados los más importantes, que son las principales fuentes de obtención de este metal alcalino y sus compuestos. Cabe mencionar halita (sal de roca) NaCl, mirabilita (sal de Glauber) Na2SO4 10H2O, nitrato chileno NaNO3, criolita Na3, tinkal (bórax) Na2B4O7 ∙ 10H2O, trono NaHCO3 ∙ Na2CO3 ∙ 2H2O, tenardita también albita natural, por ejemplo Na2SO4 nefelina Na, que contiene además sodio y otros elementos. Como resultado del isomorfismo de Na + y Ca2 +, que se debe a la proximidad de sus radios iónicos, se forman feldespatos de sodio-calcio (plagioclasas) en rocas ígneas.

El sodio es el principal elemento metálico en el agua de mar, se estima que las aguas del Océano Mundial contienen 1.5 1016 toneladas de sales de sodio (la concentración promedio de sales solubles en las aguas del Océano Mundial es de aproximadamente 35 ppm, que es 3.5% por peso, la proporción de sodio de ellos representan el 1,07%). Esta alta concentración se debe al llamado ciclo del sodio en la naturaleza. El hecho es que este metal alcalino se retiene bastante débilmente en los continentes y es transportado activamente por las aguas de los ríos a los mares y océanos. Durante la evaporación en lagunas costero-marinas, así como en lagos continentales de estepas y desiertos, se depositan sales de sodio, formando estratos de rocas salinas. Existen depósitos similares de sales de sodio en forma relativamente pura en todos los continentes, como resultado de la evaporación de los mares antiguos. Estos procesos aún ocurren en nuestro tiempo, un ejemplo es Salt Lake, ubicado en Utah (EE. UU.), Baskunchak (Rusia, región de Akhtuba), Salt Lake Territorio de Altai(Rusia), así como el Mar Muerto y otros lugares similares.

La sal de roca forma grandes depósitos subterráneos (a menudo de cientos de metros de espesor), que contienen más del 90% de NaCl. El depósito de sal típico de Cheshire (la principal fuente de cloruro de sodio en el Reino Unido) cubre un área de 60 por 24 km y tiene un espesor de capa de sal de aproximadamente 400 m. Este depósito solo se estima en más de 1011 toneladas.

Además, el sodio es un bioelemento importante, está contenido en relativamente grandes cantidades en organismos vivos (en promedio 0.02%, principalmente en forma de NaCl), y en animales es más que en plantas. Se ha establecido la presencia de sodio en la atmósfera del Sol y en el espacio interestelar. Se encontró una capa de sodio atómico en la atmósfera superior (a una altitud de unos 80 kilómetros). El hecho es que a tal altitud, el oxígeno, el vapor de agua y otras sustancias con las que el sodio podría interactuar están casi completamente ausentes.

Solicitud

El sodio metálico y sus compuestos se utilizan ampliamente en diversas industrias. Debido a su alta reactividad, este metal alcalino se utiliza en metalurgia como agente reductor para la producción de metales como niobio, titanio, hafnio y circonio por el método metalotermia. Ya en la primera mitad del siglo XIX, el sodio se utilizó para aislar el aluminio (del cloruro de aluminio), hoy el undécimo elemento y sus sales todavía se utilizan como modificador en la producción de algunos tipos de aleaciones de aluminio fundido. El sodio también se utiliza en una aleación a base de plomo (0,58% Na), que se utiliza en la fabricación de cojinetes de eje para vagones de ferrocarril; el metal alcalino de esta aleación es un elemento de endurecimiento. El sodio y sus aleaciones con potasio son refrigerantes líquidos en reactores nucleares; después de todo, ambos elementos tienen pequeñas secciones transversales de absorción de neutrones térmicos (granero de 0,49 para Na). Además, estas aleaciones se caracterizan por altos puntos de ebullición y coeficientes de transferencia de calor y no interactúan con los materiales estructurales a altas temperaturas desarrollados en los reactores de energía nuclear, por lo que no afectan el curso de la reacción en cadena.

Sin embargo, no solo la energía nuclear usa sodio como portador de calor - el elemento 11 se usa ampliamente como portador de calor para procesos que requieren un calentamiento uniforme en el rango de temperatura de 450 a 650 ° C - en válvulas de motores de aviones, en válvulas de escape de camiones, en maquinas de moldeo por inyeccion presion. Una aleación de sodio, potasio y cesio (Na 12%, K 47%, Cs 41%) tiene un punto de fusión récord bajo (solo 78 ° C), por esta razón se propuso como medio de trabajo para iónicos. motores de cohetes... En la industria química, el sodio se utiliza en la producción de sales de cianuro, detergentes sintéticos (detergentes) y productos farmacéuticos. En la producción de caucho artificial, el sodio juega el papel de un catalizador que combina moléculas de butadieno en un producto que no es inferior en propiedades. las mejores variedades caucho natural. El compuesto NaPb (10% de Na en peso) se utiliza en la producción de tetraetilo de plomo, el agente antidetonante más eficaz. El vapor de sodio se utiliza para llenar lámparas de descarga de alta y baja presión (NLVD y NLND). Una lámpara de sodio está llena de neón y contiene una pequeña cantidad de sodio metálico; cuando se enciende una lámpara de este tipo, la descarga comienza en neón. El calor liberado durante la descarga evapora el sodio y, después de un tiempo, la luz roja de neón es reemplazada por el resplandor amarillo del sodio. Las lámparas de sodio son fuentes de luz potentes con alta eficiencia (hasta un 70% en condiciones de laboratorio). La alta eficiencia de las lámparas de sodio hizo posible su uso para iluminar carreteras, estaciones de tren, puertos deportivos y otros objetos de gran tamaño. Por lo tanto, las lámparas NLVD del tipo DNaT (Arc Sodium Tubular), que dan una luz amarilla brillante, son muy utilizadas en el alumbrado público, la vida útil de dichas lámparas es de 12 a 24 mil horas. Además, existen lámparas DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matt), DNaZ (Arc Sodium Mirror) y DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury). El sodio se utiliza en la fabricación de baterías de sodio-azufre que consumen mucha energía. En síntesis orgánica, el sodio se utiliza en las reacciones de reducción, condensación, polimerización y otras. Ocasionalmente, el sodio metálico se utiliza como material para cables eléctricos diseñados para corrientes muy altas.

Numerosos compuestos de sodio también se utilizan ampliamente: la sal de mesa NaCl se utiliza en Industria de alimentos; El hidróxido de sodio NaOH (sosa cáustica) se utiliza en la industria del jabón, en la producción de pinturas, en las industrias de pulpa y papel y aceite, en la producción de fibras artificiales y también como electrolito. Sosa: el carbonato de sodio Na2CO3 se utiliza en las industrias de vidrio, pulpa y papel, alimentos, textiles, petróleo y otras. V agricultura Como fertilizante, la sal sódica del ácido nítrico NaNO3, conocida como nitrato chileno, se usa ampliamente. El clorato de sodio NaClO3 se utiliza para destruir la vegetación no deseada en las vías del tren. El fosfato de sodio Na3PO4 es un componente de los detergentes; se utiliza en la producción de vidrios y pinturas, en la industria alimentaria y en fotografía. La azida de sodio NaN3 se utiliza como agente nitrurante en metalurgia y en la producción de azida de plomo. El cianuro de sodio NaCN se utiliza en el método hidrometalúrgico de lixiviación de oro de las rocas, así como en la nitrocarburación de acero y en galvanoplastia (plateado, dorado). Silicatos mNa2O nSiO2: componentes de carga en la producción de vidrio, para la producción de catalizadores de aluminosilicato, hormigones resistentes al calor y a los ácidos.

Producción

Como saben, el sodio metálico fue obtenido por primera vez en 1807 por el químico inglés Davy mediante electrólisis de sosa cáustica NaOH. Desde un punto de vista científico, el aislamiento de metales alcalinos es un tremendo descubrimiento en el campo de la química. Sin embargo, la industria de esos años no pudo evaluar la importancia de este evento: en primer lugar, para la producción de sodio a escala industrial a principios del siglo XIX, las capacidades necesarias simplemente aún no existían, y en segundo lugar, nadie sabía donde el metal blando que se enciende durante la interacción podría ser útil con el agua. Y si el primer problema fue resuelto en 1808 por Joseph Gay-Lussac y Louis Thénard, habiendo obtenido sodio sin recurrir a la electrólisis de alto consumo energético, utilizando la reacción de sosa cáustica con hierro calentado al rojo vivo, entonces el segundo problema: el campo de Aplicación: se resolvió solo en el año 1824, cuando se aisló el aluminio con la ayuda de sodio. En la segunda mitad del siglo XIX, Saint-Clair Deville desarrolló un nuevo método para obtener sodio metálico, reduciendo la sosa con carbón en presencia de piedra caliza:

Na2CO3 + 2C → 2Na + 3CO

Este método se mejoró en 1886. Sin embargo, ya en 1890, se introdujo en la industria el método electrolítico para producir sodio. Por lo tanto, ¡la idea de Humphrey Davy a escala industrial se hizo realidad solo 80 años después! Todas las búsquedas e investigaciones terminaron con un retorno al método original. En 1924, el ingeniero estadounidense Downes abarató el proceso de producción de sodio electrolítico al reemplazar el álcali con sal de mesa mucho más barata. Esta modernización influyó en la producción de sodio metálico, que pasó de 6 mil toneladas (1913) a 180 mil toneladas (1966). El método de Downs formó la base del método moderno de obtención de sodio metálico.

Ahora, el principal método industrial para producir sodio metálico es la electrólisis de la sal fundida de cloruro de sodio (un subproducto del proceso es el cloro) con adiciones de KCl, NaF o CaCl2, que reducen el punto de fusión de la sal a 575-585 ° C. De lo contrario, la electrólisis del cloruro de sodio puro conduciría a grandes pérdidas metal por evaporación, ya que los puntos de fusión del NaCl (801 ° C) y los puntos de ebullición del sodio metálico (882,9 ° C) están muy próximos. El proceso tiene lugar en una celda de acero con diafragma. El electrolizador moderno para la producción de sodio es una estructura imponente que se asemeja a un horno. La unidad está compuesta por ladrillos refractarios, que están rodeados en el exterior por una carcasa de acero. Se introduce un ánodo de grafito a través de la parte inferior del electrolizador, rodeado por una malla anular, un diafragma, que evita que el sodio penetre en el espacio del ánodo, donde se deposita el cloro. De lo contrario, el sodio simplemente se quemaría en el cloro.

El cátodo anular está hecho de hierro o cobre. Las tapas se instalan sobre el cátodo y el ánodo para eliminar el sodio y el cloro. El electrolizador se carga con una mezcla de cloruro de sodio y cloruro de calcio cuidadosamente secados; ya sabemos que dicha mezcla se derrite a una temperatura más baja que el cloruro de sodio puro. Por lo general, el proceso tiene lugar a una temperatura de aproximadamente 600 ° C. Los electrodos se alimentan CORRIENTE CONTINUA. voltaje de aproximadamente 6 V, mientras que la descarga de iones de Na + se produce en el cátodo y la liberación de sodio metálico, que flota y se descarga en una colección especial. Naturalmente, el proceso se lleva a cabo sin acceso aéreo. En el ánodo, se descargan iones de cloro Cl– y se libera cloro gaseoso, un valioso subproducto de la producción de sodio. El electrolizador produce 400-500 kg de sodio y 600-700 kg de cloro por día. El metal así obtenido se purifica de impurezas (cloruros, óxidos y otros) mediante la adición de una mezcla de NaOH + Na2CO3 + NaCl o Na2O2 al sodio fundido; procesamiento de la masa fundida con metal de litio, titanio o aleación de titanio-circonio, cloruros inferiores TiCl3, TiCl2; destilación al vacío.

Propiedades físicas

Humphrey Davy no solo fue el primero en obtener sodio metálico, sino también el primero en investigar sus propiedades. Al informar en Londres sobre el descubrimiento de nuevos elementos (potasio y sodio), el químico mostró por primera vez muestras de nuevos metales a una audiencia científica. El químico inglés mantuvo un trozo de sodio metálico bajo una capa de queroseno, con el que el sodio no interactuaba y no se oxidaba en su entorno, conservando su color plateado brillante. Además, el sodio (la densidad a 20 ° C es 0.968 g / cm3) es más pesado que el queroseno (la densidad a 20 ° C con diferentes grados de purificación es 0.78-0.85 g / cm3) y no flota en su superficie, por lo tanto, no no oxidado por oxígeno y dióxido de carbono. Davy no se limitó a la demostración habitual de un recipiente con una muestra del nuevo metal, tomando sodio del queroseno, el químico arrojó la muestra en un balde de agua. Para sorpresa de todos, el metal no se hundió, sino que comenzó a moverse activamente a lo largo de la superficie del agua, fundiéndose en pequeñas gotas brillantes, algunas de las cuales se encendieron. El hecho es que la densidad del agua (a 20 ° C es 0,998 g / cm3) mas densidad de este metal alcalino, por esta razón, el sodio no se hunde en el agua, sino que flota en ella, interactuando activamente con ella. La audiencia quedó asombrada con esta "presentación" del nuevo elemento.

¿Qué podemos decir ahora sobre las propiedades físicas del sodio? El undécimo elemento de la tabla periódica es suave (fácil de cortar con un cuchillo, fácil de presionar y enrollar), de metal blanco plateado brillante y ligero, que se empaña rápidamente en el aire. Las capas delgadas de sodio tienen un tono púrpura; bajo presión, el metal se vuelve transparente y rojo, como el rubí. A temperaturas ordinarias, el sodio cristaliza en una red cúbica con los siguientes parámetros: a = 4,28 A, radio atómico 1,86 A, radio iónico Na + 0,92 A. Potenciales de ionización del átomo de sodio (eV) 5,138; 47,20; 71,8; la electronegatividad del metal es 0,9. La función de trabajo de los electrones es 2,35 eV. Esta modificación es estable a temperaturas superiores a -222 ° C. Por debajo de esta temperatura, la modificación hexagonal es estable con los siguientes parámetros: a = 0.3767 nm, c = 0.6154 nm, z = 2.

El sodio es un metal de bajo punto de fusión con un punto de fusión de solo 97,86 ° C. Resulta que este metal podría derretirse en agua hirviendo si no interactuara activamente con él. Además, durante la fusión, la densidad del sodio disminuye en un 2.5%, pero el volumen aumenta en ΔV = 27.82 ∙ 10-6 m3 / kg. Al aumentar la presión, el punto de fusión del metal aumenta, alcanzando 242 ° C a 3 GPa y 335 ° C a 8 GPa. El punto de ebullición del sodio fundido es 883,15 ° C. El calor de vaporización del sodio a presión normal = 3869 kJ / kg. Calor específico del undécimo elemento (a temperatura ambiente) 1,23 103 J / (kg K) o 0,295 cal / (g deg); la conductividad térmica del sodio es 1.32 102 W / (m K) o 0.317 cal / (cm seg deg). El coeficiente de temperatura de expansión lineal para este metal alcalino (a 20 ° C) es 7,1 10-5. La resistividad eléctrica del sodio (a 0 ° C) es 4,3 10-8 ohmios m (4,3 10-6 ohmios cm). Al fundirse, la resistividad eléctrica del sodio aumenta en un factor de 1,451. El sodio es paramagnético, su susceptibilidad magnética específica es +9,2 10-6. Dureza Brinell del sodio HB = 0,7 MPa. Módulo de tracción a temperatura ambiente E = 5,3 GPa. Compresibilidad del sodio x = 15,99 ∙ 10-11 Pa-1. El sodio es un metal muy dúctil, que se deforma fácilmente con el frío. La presión de salida de sodio, según NS Kurnakov y SF Zhemchuzhny, está en el rango de 2,74-3,72 MPa, dependiendo del diámetro de la salida.

Propiedades químicas

V compuestos químicos, incluidos los hidruros, el sodio presenta un estado de oxidación de + 1. El undécimo elemento es uno de los metales más reactivos, por lo que no se encuentra en la naturaleza en su forma pura. Incluso a temperatura ambiente, reacciona activamente con el oxígeno atmosférico, el vapor de agua y el dióxido de carbono, formando una costra suelta en la superficie de una mezcla de peróxido, hidróxido y carbonato. Por esta razón, el sodio metálico se almacena bajo una capa de líquido deshidratado (queroseno, aceite mineral). Los gases nobles se disuelven ligeramente en sodio sólido y líquido, a 200 ° C el sodio comienza a absorber hidrógeno, formando un hidruro de NaH muy higroscópico. Este metal alcalino reacciona con el nitrógeno de manera extremadamente débil en una descarga luminiscente, formando una sustancia muy inestable: el nitruro de sodio:

6Na + N2 → 2Na3N

El nitruro de sodio es estable en aire seco, pero se descompone instantáneamente con agua o alcohol para formar amoníaco.

Con la interacción directa del sodio con el oxígeno, dependiendo de las condiciones, se forma óxido de Na2O (cuando el sodio se quema en una cantidad insuficiente de oxígeno) o peróxido de Na2O2 (cuando el sodio se quema en el aire o en un exceso de oxígeno). El óxido de sodio exhibe propiedades básicas pronunciadas, reacciona violentamente con el agua para formar hidróxido de NaOH, una base fuerte:

Na2O + H2O → 2NaOH

El hidróxido de sodio es un álcali altamente soluble en agua (108 g de NaOH se disuelven en 100 g de agua a 20 ° C) en forma de cristales higroscópicos blancos sólidos, corroe la piel, los tejidos, el papel y otras sustancias orgánicas. Desprende mucho calor cuando se disuelve en agua. En el aire, el hidróxido de sodio absorbe activamente el dióxido de carbono y se convierte en carbonato de sodio:

2NаОН + СO2 → Na2СО3 + Н2О

Por esta razón, el hidróxido de sodio debe almacenarse en recipientes sellados. En la industria, el NaOH se obtiene por electrólisis de soluciones acuosas de NaCl o Na2CO3 utilizando membranas de intercambio iónico y diafragmas:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2

El peróxido de sodio es un polvo de color amarillo pálido que se funde sin descomponerse, el Na2O2 es un agente oxidante muy fuerte. La mayoría de las sustancias orgánicas se encienden al entrar en contacto con él. Cuando el Na2O2 interactúa con el dióxido de carbono, se libera oxígeno:

2Na2О2 + 2СО2 → 2Na2CO3 + О2

El sodio metálico, al igual que sus óxidos, interactúa activamente con el agua con la formación de hidróxido NaOH y la liberación de hidrógeno, con una gran superficie de contacto, la reacción procede con una explosión. El sodio interactúa con los alcoholes de manera mucho más tranquila que con el agua, como resultado, se obtiene el alcoholato de sodio. Entonces, al reaccionar con etanol, el sodio da etanolato de sodio С2Н5ОNa:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

El sodio se disuelve en casi todos los ácidos con la formación de una gran cantidad de sales:

2Nа + 2HCl → 2NаСl + Н2

2Na + 2Н2SO4 → SO2 + Na2SO4 + 2H2O

En una atmósfera de flúor y cloro, el sodio se enciende espontáneamente, reacciona con el bromo cuando se calienta y no interactúa directamente con el yodo. Reacciona violentamente con el azufre, cuando se frota en un mortero, formando sulfuros de composición variable. El sulfuro de sodio Na2S se produce por reducción de sulfato de sodio con carbono. Un compuesto muy común de sodio con azufre y oxígeno es la llamada sal de Glauber Na2SO4 ∙ 10H2O. Además del azufre, reacciona activamente con el selenio y el telurio para formar calcogenuros de las composiciones Na2X, NaX, NaX2, Na2X5.

El sodio se disuelve en amoníaco líquido (34,6 g por 100 g de NH3 a 0 ° C) para formar complejos de amoníaco (solución de color azul con conductividad metálica). Cuando el amoníaco se evapora, el metal original permanece; durante el almacenamiento a largo plazo de la solución, se decolora gradualmente debido a la reacción del metal con el amoníaco con la formación de la amida NaNH2 o imida Na2NH y el desprendimiento de hidrógeno. Cuando el amoníaco gaseoso pasa a través del sodio fundido a 300-350 ° C, se forma la amina sódica NaNH2, incolora. sustancia cristalina fácilmente biodegradable.

A 800-900 ° C, el sodio gaseoso con carbono forma carburo (acetilenuro) Na2C2. El sodio forma compuestos de inclusión con grafito.

El sodio forma una serie de compuestos intermetálicos, con plata, oro, estaño, plomo, bismuto, cesio, potasio y otros metales. No forma compuestos con bario, estroncio, magnesio, litio, zinc y aluminio. Con el mercurio, el sodio forma amalgamas: compuestos intermetálicos de la composición NaHg2, NaHg4, NaHg8, NaHg, Na3Hg2, Na5Hg2, Na3Hg. Son significativas las amalgamas líquidas (que contienen menos del 2,5% en masa de sodio) obtenidas mediante la introducción gradual de sodio en el mercurio bajo una capa de queroseno o aceite mineral.

Es sabido gran cantidad compuestos de organosodio similares en propiedades químicas a los compuestos de organolitio, pero superiores en reactividad.

Plan de conferencias:

1. Distribución de sodio en la naturaleza.

2. Antecedentes históricos.

3. Propiedades físicas del sodio

4. 4. Propiedades químicas del sodio

5. Obtención de sodio.

6. 6. Obtención de sodio.

Sodio(Natrio), Na, elemento químico del grupo I del sistema periódico de Mendeleev: número atómico 11, masa atómica 22,9898; un metal blando de color blanco plateado que se oxida rápidamente desde la superficie en el aire. El elemento natural consta de un isótopo estable, 23 Na.

Referencia histórica... Los compuestos naturales de sodio (cloruro de sodio NaCl, soda Na 2 CO 3) se conocen desde la antigüedad. El nombre "Sodio" proviene del árabe natrun, griego. nitrón, originalmente conocido como refresco natural. Ya en el siglo XVIII, los químicos conocían muchos otros compuestos de sodio. Sin embargo, el metal en sí fue obtenido solo en 1807 por G. Davy mediante electrólisis de sosa cáustica NaOH. En el Reino Unido, EE. UU., Francia, el elemento se llama sodio (de la palabra española soda - soda), en Italia - sodio.

Extensiónnorteatrios en la naturaleza.

El sodio es un elemento típico de la corteza superior. Su contenido medio en la litosfera es de 2,5% en peso, en rocas ígneas ácidas (granitos y otras) 2,77, en básicas (basaltos y otras) 1,94, en ultrabásicas (rocas del manto) 0,57. Debido al isomorfismo de Na + y Ca 2+, debido a la proximidad de sus radios iónicos, se forman feldespatos de sodio-calcio (plagioclasas) en rocas ígneas. En la biosfera, hay una marcada diferenciación de sodio: las rocas sedimentarias están en promedio empobrecidas en sodio (en arcillas y lutitas 0,66%), poco en la mayoría de los suelos (promedio 0,63%). El número total de minerales de sodio es 222. El Na se retiene débilmente en los continentes y es llevado por los ríos a los mares y océanos, donde su contenido promedio es 1.035% (el Na es el principal elemento metálico del agua de mar). Durante la evaporación en lagunas costero-marinas, así como en lagos continentales de estepas y desiertos, se depositan sales de sodio, formando estratos de rocas salinas. Los principales minerales que son fuente de sodio y sus compuestos son halita (sal de roca) NaCl, nitrato chileno NaNO 3, tenardita Na 2 SO 4, mirabilita Na 2 SO 4 10H 2 O, trono NaH (CO 3) 2 2H 2 O Na - un bioelemento importante, la materia viva contiene un promedio de 0.02% de Na; en los animales es más que en las plantas.

Propiedades físicasnorteatrios

A temperaturas ordinarias, el sodio cristaliza en una red cúbica, a = 4,28 Å. Radio atómico 1,86 Å, radio iónico Na + 0,92 Å. Densidad 0,968 g / cm3 (19,7 ° C), punto de fusión 97,83 ° C, punto de ebullición 882,9 ° C; calor especifico(20 ° C) 1,23 · 10 3 J / (kg · K) o 0,295 cal / (g · grados); coeficiente de conductividad térmica 1,32 · 10 2 W / (m · K) o 0,317 cal / (cm · seg · deg); coeficiente de temperatura de expansión lineal (20 ° C) 7,1 · 10 -5; resistividad eléctrica (0 ° C) 4,3 · 10 -8 ohmios · m (4,3 · 10 -6 ohmios · cm). El sodio es paramagnético, la susceptibilidad magnética específica es + 9,2 · 10 -6; muy plástico y suave (se corta fácilmente con un cuchillo).

Propiedades químicasnorteatrios

El potencial normal del electrodo de sodio es -2,74 V; potencial del electrodo en la masa fundida - 2,4 V. Los vapores de sodio tiñen la llama con un característico color amarillo brillante. Configuración electrones externosátomo 3s 1; en todos los compuestos conocidos, el sodio es monovalente. Su actividad química es muy elevada. En interacción directa con el oxígeno, dependiendo de las condiciones, se forma un óxido de Na 2 O o un peróxido de Na 2 O 2, sustancias cristalinas incoloras. Con agua, el sodio forma hidróxido NaOH y H2; la reacción puede ir acompañada de una explosión. Los ácidos minerales forman con el sodio las correspondientes sales solubles en agua, sin embargo, en relación con el 98-100% de ácido sulfúrico, el sodio es relativamente inerte.

La reacción del sodio con el hidrógeno comienza a 200 ° C y conduce a la formación de hidruro NaH, una sustancia cristalina higroscópica incolora. El sodio interactúa con el flúor y el cloro directamente ya a temperatura normal, con el bromo, solo cuando se calienta; no se observa interacción directa con el yodo. Reacciona violentamente con azufre, formando sulfuro de sodio, la interacción del vapor de sodio con nitrógeno en el campo de una descarga eléctrica silenciosa conduce a la formación de nitruro de Na 3 N, y con carbono a 800-900 ° C - a la formación de Na 2 carburo C 2.

El sodio se disuelve en amoníaco líquido (34,6 g por 100 g de NH 3 a 0 ° C) para formar complejos de amoníaco. Cuando el amoníaco gaseoso pasa a través del sodio fundido a 300-350 ° C, se forma la amina sódica NaNH 2, una sustancia cristalina incolora que se descompone fácilmente con el agua. Se conocen una gran cantidad de compuestos organosódicos, que por propiedades químicas son muy similares a los compuestos de organolitio, pero los superan en reactividad. Los compuestos orgánicos de sodio se utilizan en síntesis orgánica como agentes alquilantes.

El sodio se encuentra en muchas aleaciones prácticamente importantes. Las aleaciones de Na-K, que contienen 40-90% de K (en masa) a una temperatura de aproximadamente 25 ° C, son líquidos de color blanco plateado con alta actividad química, inflamables en el aire. La conductividad eléctrica y la conductividad térmica de las aleaciones líquidas de Na-K son más bajas que los valores correspondientes para Na y K. Las amalgamas de sodio se obtienen fácilmente mediante la introducción de sodio metálico en el mercurio; por encima del 2,5% de Na (en peso) ya son sólidos a temperatura ambiente.

Recepciónnorteatrios.

El principal método industrial para producir sodio es la electrólisis de cloruro de sodio fundido que contiene aditivos KCl, NaF, CaCl 2 y otros, que reducen el punto de fusión de la sal a 575-585 ° C. La electrólisis del NaCl puro daría como resultado una gran pérdida de sodio por evaporación, ya que los puntos de fusión del NaCl (801 ° C) y el punto de ebullición del Na (882,9 ° C) están muy próximos. La electrólisis se lleva a cabo en electrolizadores con diafragma, los cátodos están hechos de hierro o cobre, los ánodos están hechos de grafito. El cloro se obtiene simultáneamente con el sodio. El antiguo método de producción de sodio es la electrólisis de la sosa cáustica fundida NaOH, que es mucho más cara que el NaCl, pero se descompone electrolíticamente a una temperatura más baja (320-330 ° C).

Solicitudnorteatrios.

El sodio y sus aleaciones se utilizan ampliamente como refrigerantes para procesos que requieren un calentamiento uniforme en el rango de 450-650 ° C, en válvulas de motores de aviones y especialmente en plantas de energía nuclear. En el último caso, las aleaciones de Na-K sirven como refrigerantes de metales líquidos (ambos elementos tienen pequeñas secciones transversales de absorción de neutrones térmicos, 0,49 granero para Na), estas aleaciones se distinguen por altos puntos de ebullición y coeficientes de transferencia de calor y no interactúan con materiales estructurales a altas temperaturas desarrollado en reactores nucleares de energía. El compuesto NaPb (10% de Na en peso) se utiliza en la producción de tetraetilo de plomo, el agente antidetonante más eficaz. En la aleación a base de plomo (0,73% Ca, 0,58% Na y 0,04% Li) utilizada para la fabricación de cojinetes de eje para vagones de ferrocarril, el sodio es un aditivo endurecedor. En metalurgia, el sodio sirve como agente reductor activo en la producción de algunos metales raros (Ti, Zr, Ta) por los métodos de metalotermia; en síntesis orgánica - en las reacciones de reducción, condensación, polimerización y otras.

Debido a la alta actividad química del sodio, su manipulación requiere precaución. Es especialmente peligroso si el agua entra en contacto con sodio, lo que puede provocar incendios y explosiones. Los ojos deben protegerse con gafas protectoras, las manos, con guantes de goma gruesos; El contacto del sodio con la piel o la ropa húmedas puede provocar quemaduras graves.

DEFINICIÓN

Sodio- el undécimo elemento de la tabla periódica. Designación - Na del latín "natrium". Ubicado en el tercer período, grupo IA. Se refiere a los metales. La carga nuclear es 11.

El sodio es uno de los elementos más abundantes en la tierra. Se encuentra en la atmósfera del Sol y en el espacio interestelar. Los minerales de sodio más importantes: NaCl (halita), Na 2 SO 4 × 10H 2) (mirabelita), Na 3 AlF 6 (criolita), Na 2 B 4 O 7 × 10H 2) (bórax), etc. sales de sodio en la hidrosfera (alrededor de 1,5 × 10 16 toneladas).

Los compuestos de sodio ingresan a los organismos vegetales y animales en el último caso principalmente en forma de NaCl. En la sangre humana, los iones de Na + son 0.32%, en los huesos - 0.6%, en el tejido muscular - 0.6-1.5%.

Como sustancia simple el sodio es un metal blanco plateado (Figura 1). Es tan suave que se puede cortar fácilmente con un cuchillo. Debido a su fácil oxidación en el aire, el sodio se almacena bajo una capa de queroseno.

Arroz. 1. Sodio. Apariencia.

Peso atómico y molecular del sodio

DEFINICIÓN

Peso molecular relativo de la sustancia (M r) es un número que muestra cuántas veces la masa de una molécula dada es mayor que 1/12 de la masa de un átomo de carbono, y masa atómica relativa de un elemento(A r) - cuántas veces la masa promedio de átomos de un elemento químico es más de 1/12 de la masa de un átomo de carbono.

Dado que en el estado libre el sodio existe en forma de moléculas de Na monoatómicas, los valores de sus masas atómicas y moleculares coinciden. Son iguales a 22,9898.

Isótopos de sodio

Se conocen veinte isótopos de sodio con números de masa de 18 a 37, de los cuales el más estable es el 23 Na con una vida media de menos de un minuto.

Iones de sodio

En el exterior nivel de energía el átomo de sodio tiene un electrón, que es valencia:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1.

Como resultado de la interacción química, el sodio dona su único electrón de valencia, es decir, es su donante, y se convierte en un ion cargado positivamente:

Na 0 -1e → Na +.

Átomo y molécula de sodio

En estado libre, el sodio existe en forma de moléculas de Na monoatómicas. Aquí hay algunas propiedades que caracterizan al átomo y la molécula de sodio:

Aleaciones de sodio

Las áreas más importantes de aplicación del sodio son la energía nuclear, la metalurgia y la industria de síntesis orgánica. En la energía nuclear, el sodio y su aleación con potasio se utilizan como refrigerantes metálicos líquidos. Una aleación de sodio con potasio, que contiene 77,2% (masa) de cadmio, se encuentra en estado líquido en un amplio rango de temperatura, tiene un alto coeficiente de transferencia de calor y no interactúa con la mayoría de los materiales estructurales ni a temperaturas normales ni elevadas.

El sodio se utiliza como aditivo para endurecer las aleaciones de plomo.

Con el mercurio, el sodio forma una aleación dura: la amalgama de sodio, que a veces se usa como un agente reductor más suave en lugar de un metal puro.

Ejemplos de resolución de problemas

EJEMPLO 1

Ejercicio

Escribe las ecuaciones de reacción con las que puedes realizar las siguientes transformaciones:

Na 2 O → NaCl → NaOH → Na.

Respuesta

Para obtener cloruro del mismo metal a partir del óxido de sodio, es necesario disolverlo en ácido:

Na 2 O + 2HCl → 2NaCl + H 2 O.

Para obtener hidróxido de sodio a partir del cloruro del mismo metal, es necesario disolverlo en agua, sin embargo, debe recordarse que la hidrólisis no procede en este caso:

NaCl + H2O → NaOH + HCl.

Es posible obtener sodio del hidróxido correspondiente si el álcali se somete a electrólisis:

NaOH ↔ Na + + Cl -;

K (-): Na + + e → Na 0:

A (+): 4OH - - 4e → 2H _ {2} O + O _ {2}.

Información general y métodos de obtención

El sodio (Na) es un metal alcalino blanco plateado que se empaña rápidamente en el aire en condiciones normales. El contenido en la corteza terrestre es del 2,5% (en peso). En las aguas de los océanos del mundo, su concentración media es del 1,035%. Los organismos vivos contienen hasta un 0,02% (en peso) de sodio, su contenido en plantas es algo menor.

Se conocen más de 220 minerales, entre los que se incluye el sodio. Los más comunes son cloruro de sodio o sal de mesa, NaCl, halita NaCl o sal de roca, nitrato chileno NaN 0 3, tenardita Na 2 S 04, mirabolita (sal de Glauber) Na 2 SCv 10H 2 O, trono Na, H (C 0 3) 2 -2 H 2 0, etc.

El sodio también se encuentra en varios minerales más complejos que contienen aluminio, silicio, azufre y otros elementos. Por ejemplo, en iafelin Na [A] Si 0 4], lapislázuli (ultramarino) Na 3 [Al 3 Si 3 0 | 2] Na 2 [S 0 4], jadeíta NaCl [Si 2 0 6], etc.

Varios compuestos de sodio, principalmente cloruro de sodio y sodio Na 2 C 0 3 10H 2 O, han sido conocidos por el hombre desde la antigüedad.

En el antiguo Egipto, se conocía un detergente (refresco), que se llamaba neter. Aristóteles lo llama vixpovj, y Plutarco (la antigua Roma) lo llama nitrum. En los manuscritos de alquimistas árabes, el término natrón corresponde a la soda, de la cual gradualmente en los siglos XVII-XVIII. se forma el término "sodio", es decir, la base a partir de la cual se puede obtener la sal de mesa. De "natra" proviene el nombre moderno del elemento. Cabe señalar que en varios países de Europa occidental (Gran Bretaña, Francia, Italia), así como en los Estados Unidos, el sodio se llama sodio.

El sodio metálico fue obtenido por primera vez en 1807 por el químico inglés Devi como resultado de la electrólisis (método alcalino). Debido a su alta intensidad energética, el método alcalino se industrializó solo a fines del siglo XIX. Antes de esto, el sodio metálico se obtenía por reducción química de sus compuestos con carbono o hierro fundido a altas temperaturas. Desde el primer cuarto de este siglo, el método alcalino ha sido reemplazado gradualmente por el método de la sal, es decir, mediante la electrólisis del cloruro de sodio fundido directamente, sin pasar por la etapa de producción de álcali. La electrólisis de la sal fundida se lleva a cabo a 850-860 K. Para reducir el punto de fusión del NaCl, se utilizan aditivos de una serie de sales, en particular NaF, KCl, CaClg, etc. La electrólisis del cloruro de sodio también produce otro valioso producto - cloro gaseoso. Por lo tanto, en la actualidad, el método de la sal para producir sodio ha reemplazado prácticamente al alcalino, sin mencionar los métodos químicos.

Propiedades físicas

Características atómicas. Número atómico 11, masa atómica 22,98977 uma. e. m., volumen atómico 23.08 * 10 -6 m 3 / mol. Radio atómico (metálico) 0.192 nm, radio iónico Na + 0.098 nm, covalente 0.157 nm. La configuración de las capas externas de electrones del átomo es 2 p 6 3 s 1. El sodio tiene el único isótopo estable, 23 Na; se conocen cinco isótopos radiactivos con números de masa de 20 a 25; la vida media de los isótopos varía de milésimas de segundo (20 Na) a 2,6 años para el 22 Na. A temperatura ambiente, el sodio tiene aproximadamente. C. j. una rejilla con un período a = 0,42905 nm; la energía de la red cristalina es de 108,8 μJ / kmol. A bajas temperaturas, hay una modificación del sodio con g.p. estructura, cuyos periodos a 5K: a = 0,3767 nm, c = 0,6154 nm. Los potenciales de ionización del átomo de sodio J (eV) 5.138, 47.20, 71.8, electronegatividad 0.9. La función de trabajo de los electrones f 0 = = 2,35 eV. La función de trabajo de los electrones para diferentes caras del monocristal es f -2,75 eV para (100), f = 3,10 eV para (110), f = 2,65 eV para (111).

Densidad. A temperatura ambiente, la densidad del sodio es de rayos X p = 0,966 Mg / m 3, picnométrica p = 0,971 Mg / m 3.

Al fundirse, la resistividad eléctrica del sodio aumenta en un factor de 1,451. Coeficiente de temperatura de la resistencia eléctrica del sodio a 273 K a = 4,34-10-3 K -1.

En un termopar de sodio-platino a una temperatura de unión caliente de 173,16 K, se desarrolla. etc. con. £ = 0,29 mV, y a una temperatura de 373,16 K £ = -0,25 mV. Coeficiente absoluto de t.e. etc. con. e = - 4,4 μV / K. Constante Hall a temperatura ambiente /? = 2,3-10-10 m 3 / C y /? = - 2,2-10-10 m 3 / C a 371-383 K.

Susceptibilidad magnética del sodio x = + 0,70-10 -9 a 293 K.

Térmica y termodinámica. El punto de fusión del sodio / Pl = 98 ° C, el punto de ebullición es bale = 878 ° C, la temperatura característica es 6w = 160K, el calor específico de fusión es DY PL = P7 kJ / kg. El calor específico de sublimación a 298 K es DN ss bl = 4717 kJ / kg, el calor específico de vaporización es DN I cn = 3869 kJ / kg. Calor de vaporización de sodio a presión normal DNU<-п = 3869 кДж/кг. При плавлении происходит увеличение объема на ДУ- 27,82-Ю -6 м 3 /кг или AV / V 0 = 0,0265. При повышении давления возрастает температура плавления металла, достигая 515 К при 3 ГПа и 608 при 8 ГПа. Начальное значение углового коэффициента dT / dP = 85 К/ГПа, при 7 ГПа 33 К/ГПа. Фазовых превращений в натрии до давления 8,5 ГПа не обнаружено.

Propiedades mecánicas

Dureza sódica Brinell HB = 0,7 MPa. Módulo de tracción a temperatura ambiente £ = 5,3 GPa. Compresibilidad del sodio x = 15,99 * 10-11 Pa -1.

Propiedades químicas

En los compuestos químicos, incluidos los hidruros, presenta un estado de oxidación de + 1.

El sodio es uno de los metales más reactivos, por lo que no se encuentra en su forma pura en la naturaleza. El sodio es uno de los metales más electropositivos; interactúa intensamente con el oxígeno atmosférico, por lo que suele almacenarse bajo una capa de queroseno. En la serie de voltajes, el sodio está muy por delante del hidrógeno y lo desplaza del agua, formando así hidroxilo NaOH.

Cuando se pasa hidrógeno seco sobre sodio ligeramente calentado, se forma hidruro de sodio NaH, que es un compuesto noico, en el que se incluye sodio en forma de catión e hidrógeno en forma de anión.

El óxido de sodio se forma cuando el sodio se quema en una cantidad insuficiente de oxígeno, reacciona violentamente con el agua para formar hidróxido y tiene una red cristalina de tipo espato flúor.

El peróxido de sodio se forma cuando el sodio se quema en el aire o en el oxígeno, es un polvo amarillo pálido que se funde sin descomponerse; agente oxidante muy fuerte. Muchas sustancias orgánicas se encienden al entrar en contacto con él. Cuando el Na 2 0 2 interactúa con el dióxido de carbono, se libera oxígeno. Esta reacción se utiliza en aparatos respiratorios utilizados por bomberos y buceadores, así como para la regeneración del aire en espacios cerrados como submarinos.

El hidróxido de sodio NaOH se forma como cristales blancos muy higroscópicos que se funden a 318,3 ° C; densidad 2,13 Mg / m 3.

Compuesto conocido de sodio con carbono Na 2 C 2, que puede considerarse como la sal de acetileno. Por lo tanto, recibió el nombre de acetato de sodio. El nitruro de sodio es estable en aire seco, pero se descompone instantáneamente con agua o alcohol para formar amoníaco.

El sulfuro de sodio Na 2 S se produce por reducción de sulfato de sodio con carbono. En su forma pura, el Na 2 S es incoloro, tiene una red cristalina del tipo CaF 2. Un compuesto muy común de sodio con azufre y oxígeno es la llamada sal de Glauber Na 2 S 0 4 - 10H 2 O. El sodio, junto con los compuestos químicos habituales que obedecen la regla de valencia, también forma compuestos metálicos. En las aleaciones del sistema Na-K, se forma la fase de Laves de la composición KNa 2, que tiene un complejo o. C. debido a la red cristalina del tipo MgCu 2 (C15). Se observa un compuesto metálico similar cuando el sodio interactúa con el cesio. Varios compuestos metálicos se forman por la interacción del sodio con metales de los grupos I y VII B: plata, oro, zinc, cadmio, mercurio, galio, estaño, plomo y otros elementos. Por supuesto, hay excepciones. Por lo tanto, el aluminio, un elemento del subgrupo ШВ, no interactúa con el sodio ni en el estado líquido ni en el sólido. Los elementos III - VIIIA de los subgrupos del sistema periódico prácticamente no interactúan con el sodio debido a la gran diferencia tanto en el factor de tamaño como en las temperaturas de fusión.

Áreas de uso

El sodio se usa ampliamente en varios campos de la tecnología. La alta reactividad de este elemento predeterminó su uso en metalurgia como agente reductor para la producción de metales como titanio, circonio, hafnio, niobio, etc. por el método térmico del sodio. En la producción de algunos tipos de aleaciones de aluminio fundido, sodio y sus sales se utilizan como modificadores. En la industria química, el sodio se utiliza en la producción de sales de cianuro, caucho sintético y detergentes sintéticos (detergentes), productos farmacéuticos, así como tetraetilo de plomo, un agente antidetonante para la producción de combustible de alto octanaje para motores. En los últimos años, se ha expandido el uso de sodio puro y sus aleaciones con potasio en la industria de la energía nuclear como portadores de calor.

Sus compuestos químicos son ampliamente utilizados en la economía nacional. Se trata principalmente de hidróxido de sodio NaOH (sosa cáustica), que se utiliza en la industria del jabón, en la producción de pinturas, en las industrias de pulpa y papel y aceite, en la producción de fibras artificiales, etc. Sosa - carbonato de sodio Na 2 C 0 3 - se utiliza en vidrio, pulpa y papel, alimentos, textiles, petróleo y otras industrias. En agricultura, la sal sódica del ácido nítrico NaN 0 3, conocida como nitrato chileno, se usa ampliamente como fertilizante.

El sodio es uno de los metales alcalinos. La tabla de elementos químicos lo muestra como un átomo perteneciente al tercer período y al primer grupo.

Propiedades físicas

Esta sección discutirá las características del sodio desde el punto de vista de la física. Para empezar, en su forma pura es un sólido plateado con brillo metálico y baja dureza. El sodio es tan suave que se puede cortar fácilmente con un cuchillo. El punto de fusión de esta sustancia es bastante bajo y es de setenta y nueve grados centígrados. La masa atómica del sodio también es pequeña, de eso hablaremos más adelante. La densidad de este metal es de 0,97 g / cm 3.

Características químicas del sodio

Este elemento tiene una actividad muy alta: puede reaccionar rápida y violentamente con muchas otras sustancias. Además, la tabla de elementos químicos le permite determinar un valor como la masa molar; para el sodio es veintitrés. Un mol es la cantidad de una sustancia que contiene 6.02 x 10 elevado a 23 de átomos (moléculas si la sustancia es compleja). Conociendo la masa molar de un elemento, puedes determinar cuánto pesará una cantidad específica de un mol de una sustancia dada. Por ejemplo, dos moles de sodio pesan cuarenta y seis gramos. Como se mencionó anteriormente, este metal es uno de los más químicamente activos, pertenece a los alcalinos, respectivamente, su óxido puede formar un álcali (bases fuertes).

Cómo se forman los óxidos

Todas las sustancias de este grupo, incluso en el caso del sodio, se pueden obtener quemando el original. Por tanto, el metal reacciona con el oxígeno, lo que conduce a la formación del óxido. Por ejemplo, si quema cuatro moles de sodio, gastamos un mol de oxígeno y obtenemos dos moles de este óxido metálico. La fórmula para el óxido de sodio es Na 2 O. La ecuación de reacción se ve así: 4Na + O 2 = 2Na 2 O. Si agrega agua a la sustancia resultante, se forma un álcali: NaOH.

Tomando un mol de óxido y agua, obtenemos dos moles de la base. Aquí está la ecuación para esta reacción: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH. La sustancia resultante también se llama hidróxido de sodio. Esto se debe a sus pronunciadas propiedades alcalinas y alta actividad química. Al igual que los ácidos fuertes, el sodio cáustico reacciona activamente con sales de metales inactivos, compuestos orgánicos, etc. Durante la interacción con las sales, se produce una reacción de intercambio: se forman una nueva sal y una nueva base. Una solución de sodio cáustico puede destruir fácilmente la tela, el papel, la piel y las uñas, por lo que requiere el cumplimiento de las reglas de seguridad al trabajar con ella. Se utiliza en la industria química como catalizador, así como en la vida cotidiana como un medio para eliminar el problema de las tuberías obstruidas.

Reacciones con halógenos

Se trata de sustancias simples compuestas por elementos químicos que pertenecen al séptimo grupo de la tabla periódica. Su lista incluye flúor, yodo, cloro, bromo. El sodio es capaz de reaccionar con todos ellos, formando compuestos como cloruro / bromuro / yoduro / fluoruro de sodio. Para llevar a cabo la reacción, debe tomar dos moles del metal en cuestión, agregarle un mol de flúor. Como resultado, obtenemos fluoruro de sodio en una cantidad de dos moles. Este proceso se puede escribir como una ecuación: Na + F 2 = 2NaF. El fluoruro de sodio que obtuvimos se utiliza en la elaboración de pastas dentales contra la caries, así como en detergentes para diversas superficies. De igual forma, con la adición de cloro, es posible obtener (sal de cocina), yoduro de sodio, que se utiliza en la fabricación de lámparas de halogenuros metálicos, bromuro de sodio, utilizado como medicamento para neurosis, insomnio, histeria y otros trastornos del sistema nervioso.

Con otras sustancias simples

También son posibles reacciones de sodio con fósforo, azufre (azufre), carbono (carbono). Tales interacciones químicas pueden llevarse a cabo solo si se crean condiciones especiales en forma de alta temperatura. Por tanto, tiene lugar la reacción de adición. Se puede utilizar para obtener sustancias como fosfuro de sodio, sulfuro de sodio, carburo de sodio.

Un ejemplo es la adición de átomos de un metal dado a átomos de fósforo. Si tomamos tres moles del metal en cuestión y un mol del segundo componente, luego los calentamos, obtenemos un mol de fosfuro de sodio. Esta reacción se puede escribir como la siguiente ecuación: 3Na + P = Na 3 P. Además, el sodio puede reaccionar tanto con nitrógeno como con hidrógeno. En el primer caso, se forma un nitruro de este metal, en el segundo, un hidruro. Se pueden citar como ejemplos las siguientes ecuaciones de reacciones químicas: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + H2 = 2NaH. Para llevar a cabo la primera interacción, se requiere una descarga eléctrica, la segunda, una temperatura alta.

Reacciones con ácidos

La característica del sodio no se acaba con las simples. Este metal también reacciona con todos los ácidos. Como resultado de tales interacciones químicas, también se forma hidrógeno. Por ejemplo, cuando el metal en cuestión reacciona con el ácido clorhídrico, se forma sal de cocina e hidrógeno, que se evapora. Esta reacción se puede expresar usando la ecuación de reacción: Na + HCl = NaCl + H 2. Este tipo de interacción química se llama reacción de sustitución. Utilizándolo, también puede obtener sales como fosfato, nitrato, nitrito, sulfato, sulfito, carbonato de sodio.

6 interacción con sales

El sodio reacciona con las sales de todos los metales, excepto el potasio y el calcio (son más reactivos que el elemento en cuestión). En un caso similar, como en el anterior, se produce una reacción de sustitución. Los átomos del metal en consideración toman el lugar de los átomos de un metal químicamente más débil. Por lo tanto, al mezclar dos moles de sodio y un mol de nitrato de magnesio, obtenemos dos moles, así como magnesio puro: un mol. La ecuación para esta reacción se puede escribir de la siguiente manera: 2Na + Mg (NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg. Se pueden preparar muchas otras sales de sodio de la misma manera. Además, este método se puede utilizar para obtener metales a partir de sus sales.

¿Qué sucede si agrega agua al sodio?

Esta es quizás una de las sustancias más abundantes del planeta. Y con él, el metal en cuestión también es capaz de entrar en interacción química. En este caso, se forma el sodio cáustico o hidróxido de sodio ya discutido anteriormente.

Para llevar a cabo tal reacción, debe tomar dos moles de sodio, agregarle agua, también en una cantidad de dos moles, y como resultado obtenemos dos moles de hidróxido y un mol de hidrógeno, que se liberarán en la forma de un gas con un olor acre.

El sodio y sus efectos sobre los organismos.

Habiendo considerado este metal desde un punto de vista químico, pasemos a cuál es la característica biológica del sodio. Es uno de los oligoelementos importantes. En primer lugar, es uno de los componentes de la célula animal. Aquí realiza funciones importantes: junto con el potasio, lo apoya, participa en la formación y propagación de los impulsos nerviosos entre las células, es un elemento químico necesario para los procesos osmóticos (que es necesario, por ejemplo, para el funcionamiento de las células renales). Además, el sodio es responsable del equilibrio de agua y sal de la célula. Además, sin este elemento químico, el transporte de glucosa a través de la sangre, tan necesario para el funcionamiento del cerebro, es imposible. Este metal también participa en el proceso de contracción muscular.

Este microelemento es necesario no solo para los animales: el sodio también desempeña funciones importantes en el cuerpo de la planta: participa en el proceso de fotosíntesis, ayuda a transportar carbohidratos y también es necesario para el paso de sustancias orgánicas e inorgánicas a través de las membranas.

Exceso y deficiencia de sodio

La ingesta excesiva de sal durante mucho tiempo puede conducir a un mayor contenido de este elemento químico en el cuerpo. Los síntomas del exceso de sodio pueden ser un aumento de la temperatura corporal, hinchazón, aumento de la excitabilidad nerviosa y deterioro de la función renal. Si aparecen tales síntomas, debe eliminar la sal de cocina y los alimentos en los que hay una gran cantidad de este metal de la dieta (la lista se proporcionará a continuación) y luego consultar inmediatamente a un médico. Los niveles bajos de sodio en el cuerpo también provocan síntomas desagradables y disfunción orgánica. Este elemento químico se puede eliminar con el uso prolongado de diuréticos o cuando se bebe solo agua purificada (destilada), con aumento de la sudoración y deshidratación del cuerpo. Los síntomas de la deficiencia de sodio son sed, piel seca y membranas mucosas, vómitos y náuseas, falta de apetito, alteración de la conciencia y apatía, taquicardia y cese de la función renal completa.

Alimentos ricos en sodio

Para evitar un contenido demasiado alto o demasiado bajo en el cuerpo del elemento químico en cuestión, debe saber qué alimento contiene la mayor parte. En primer lugar, esta es la sal de cocina ya mencionada anteriormente. Tiene un cuarenta por ciento de sodio. También puede ser sal marina. Además, este metal se encuentra en la soja y la salsa de soja. Se encuentra una gran cantidad de sodio en los mariscos. Se trata de algas, la mayoría de especies de peces, camarones, pulpos, carne de cangrejo, caviar, cangrejos de río, etc. El contenido de sodio en ellos se debe a que estos organismos viven en un ambiente salado con una alta concentración de sales de varios metales importantes para el funcionamiento normal del cuerpo.

El uso de este metal y algunos de sus compuestos.

El uso de sodio en la industria es muy versátil. En primer lugar, esta sustancia se utiliza en la industria química. Aquí es necesario obtener sustancias como el hidróxido del metal en cuestión, su fluoruro, sulfatos y nitratos. Además, se utiliza como un poderoso agente reductor, para separar los metales puros de sus sales. Hay un sodio técnico especial para este propósito. Sus propiedades están registradas en GOST 3273-75. Debido a las fuertes propiedades reductoras mencionadas anteriormente, el sodio se usa ampliamente en metalurgia.

Además, este elemento químico encuentra su uso en la industria farmacéutica, donde con mayor frecuencia se requiere para obtener su bromuro, que es uno de los componentes principales de muchos sedantes y antidepresivos. Además, el sodio se puede utilizar en la fabricación de lámparas de descarga de gas, que serán fuentes de luz amarilla brillante. Un compuesto químico como el clorato de sodio (NaClO 3) destruye las plantas jóvenes, por lo que se utiliza para eliminarlas de las vías del tren para evitar el crecimiento excesivo de estas últimas. El cianuro de sodio se usa ampliamente en la industria minera de oro. Con su ayuda, este metal se obtiene de las rocas.

Cómo se obtiene el sodio

El método más común es la reacción del carbonato del metal en cuestión con carbono. Para ello, es necesario calentar las dos sustancias indicadas a una temperatura de unos mil grados centígrados. Como resultado de esto, se forman dos compuestos químicos, sodio y gas apestoso. Cuando un mol de carbonato de sodio interactúa con dos moles de carbono, se obtienen dos moles del metal deseado y tres moles de monóxido de carbono. La ecuación de la reacción dada se puede escribir de la siguiente manera: NaCO 3 + 2C = 2Na + 3CO. De manera similar, este elemento químico se puede obtener a partir de sus otros compuestos.

Reacciones cualitativas

La presencia de sodio +, como otros cationes o aniones, puede determinarse mediante manipulaciones químicas especiales. Una reacción cualitativa al ion sodio es la combustión; si está presente, la llama se volverá amarilla.

¿Dónde puede encontrar el elemento químico en cuestión en la naturaleza?

Primero, como ya se mencionó, es uno de los componentes de las células animales y vegetales. Su alta concentración también se observa en agua de mar. Además, el sodio se encuentra en algunos minerales. Esto es, por ejemplo, silvinita, su fórmula es NaCl. KCl, así como carnalita, cuya fórmula es KCl.MgCl 2 .6H 2 O. El primero de ellos tiene una estructura no homogénea con partes de colores alternados; en su color se pueden encontrar naranja, rosa, azul y rojo. Este mineral es completamente soluble en agua. La carnalita, según el lugar de formación y las impurezas, también puede tener diferentes colores. Puede ser rojo, amarillo, blanco, azul claro y transparente. Tiene un brillo tenue, los rayos de luz se refractan fuertemente en él. Estos dos minerales sirven como materia prima para la obtención de los metales que forman parte de su composición: sodio, potasio, magnesio.

Los científicos creen que el metal que hemos considerado en este artículo es uno de los más abundantes en la naturaleza, ya que representa el dos y medio por ciento en la corteza terrestre.