Sodyum (Na); periyodik tabloda 3. periyot 1A grubunda yer alan 11 atom numarasına sahip yumuşak ve kaygan bir metal elementtir. Doğada genellikle saf halde değil bileşik halinde, özellikle sofra tuzunda(NaCl) bulunur. Yüksek reaktifliğe sahiptir, yandığında sarı bir alev oluşur, su ile şiddetli tepkime gösterir ve açık havada hızlıca oksitlenir. Bu sebeple vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.
İlk kez 1807 yılında Sir Humphrey Davy tarafından, ergimiş NaOH’nin elektroliziyle elde edilmiştir. Sodyum sözcüğü, Latince “sodium (soda)” sözcüğünden türetilmiştir.
Sodyum Elementinin Özellikleri
- Erime sıcaklığı; 370,87 °K / 97,72 °C
- Kaynama noktası; 1156 °K / 883 °C
Sodyum doğada saf halde bulunmaz ancak bileşikleri yer yüzünün %3’ünü oluşturur. İnsan yaşamı için en önemli bileşiği sodyum klorürdür(NaCl). Sodyum klorür (ya da sofra tuzu) deniz sununun da kütlece %3’ünü oluşturur.
Ayrıca iç denizlerin kuruması ile de kaya tuzu halinde yer yüzeyinde ve yer katmanları içerisinde bulunur. Bir diğer önemli sodyum bileşiği, Şili güherçilesi adı ile bilinen NaNO3’tür. Sodyum, feldspat gibi suda çözünmeyen kompleks silikat bileşikleri (en çok bulunan albit NaAlSi3O8), boraks (Na2B4O7.10H2O) ve sodyum karbonat (Na2CO3, NaHCO3.2H2O) cevherleri önemli sodyum kaynaklarıdır.
Sodyum, nükleer reaktörlerde meydana gelen aşırı ısı enerjisini buhar tribünlerine ileterek elektrik enerjisi üretiminde, sodyum-kurşun alaşımı halinde benzinin oktanını yükseltici olarak kullanılan kurşun tetraetil (C2H5)4Pb, bileşiğinin etilklorürden elde edilmesinde, özellikle şehirlerarası sisli yollarda kullanılan buhar lambalarında bazı metallerin (Zr, Ti gibi) oksit veya klorürlerinden elde edilmesinde, boya, ilaç endüstrisi ve laboratuvarlarda kullanılır.
- Hava ile temasında kendiliğinde oksijen ile reaksiyona girerek Na2O2 oluşturur, bu sebeple genellikle gaz yağı içerisinde saklanır.
- 2 Na + O2→ Na2O2
- Ametallerle şiddetli bir şekilde birleşerek tuz oluşturur. Klor gazı içerisinde yandığında sodyum klorür tuzunu meydana gelir.
- 2 Na + Cl2→ 2 NaCl
- Su ve asitlerle şiddetle tepkime verir, tepkime sonucu hidrojen açığa çıkarır böylece sodyum hidroksit ve asidin tuzu oluşur. Tepkimeler ekzotermik olduğu için açığa çıkan ısı hidrojenin tutuşmasına neden olur.
- 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
- 2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2
- Sodyum, cıvada çözünerek amalgam oluşturur, amalgam aktif bir indirgendir ve sodyumdan daha kullanışlıdır. Çünkü sodyum metali çok aktif olduğundan kullanılması zordur. Sodyum; potasyum, kalay, kurşun gibi metallerle alaşım yapar.
Saf Sodyum Nasıl Elde Edilir?
Susuz sodyum hidroksitin elektrolizi
Elektroliz işlemi, Castner elektroliz cihazında yapılır. Castner cihazda ergimiş sodyum hidroksit elektrolize edilirse ;
- 4 NaOH → 4 Na++ 4 OH-
Na+ katoda gelir ve elektron alarak serbest hale geçer,
- 4 Na+ + 4 e-→ 4 Na
Hidroksit iyonları da anoda gelir, anoda elektronlarını vererek su ve oksijene dönüşür.
- 4 OH-→ 2 H2O + O2 + 4 e-
- 4 NaOH → 4 Na + 2 H2O + O2
Elektroliz denklemi elde edilir. Elektroliz esnasında katotta sodyum metali, anotta ise oksijen gazı çıkışı olur ancak günümüzde bu yöntem pek kullanılmamaktadır.
Ergimiş sodyum klorürün elektrolizi ile
Ergimiş sodyum klorür elektroliz edilerek katottan ergimiş sodyum metali alınır.
- 2 NaCl → 2 Na + Cl2
Konuyla ilgili;
Dış bağlantılar ve kaynak;