Natrium

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl	11
Symbol	Na
CAS-Nummer	7440-23-5
Atomgewicht	22.98976928 amu
Elektronenkonfiguration	[Ne] 3s1
Schmelzpunkt	97.8 °C
Siedepunkt	883 °C
Dichte	0.971 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011

Geschichte

Vorkommen

Natrium kommt in größeren Mengen in der Sonne vor. Die D-Linien von Natrium sind unter den stärksten Linien im Sonnenspektrum. Natrium ist das sechst-häufigste Element in der Erdkruste (mit ca. 2.6%) und das häufigste Element der Alkalielemente.

Natrium wird kommerziell durch Elektrolyse von geschmolzenem Natriumchlorid erzeugt, was deutlich günstiger als die Elektrolyse von Natriumhydroxid ist.

Eigenschaften

Ref. Wikimedia Commons, user Dnn87.

Bedingt durch seine hohe Reaktivität kommt Natrium in der Natur nie in freier Form vor. Natrium ist ein weiches, silbrig glänzendes Metall, das leichter als Wasser ist und an der Luft schnell anläuft (Bildung von Natriumoxid, Na₂O). Bei Kontakt mit Wasser zersetzt es sich unter Freisetzung von Wasserstoff, der sich aufgrund der Reaktionswärme entzündet. Als Endprodukt entsteht dabei eine stark alkalische Lösung von Natriumhydroxid (Natronlauge). Natrium kommt in der Natur mit 13 Isotopen vor.

Anwendungen

Metallisches Natrium wird vielfältig bei der Synthese von Estern und anderen organischen Verbindungen eingesetzt. Das Metall wird in Legierungen verwendet, oder um geschmolzene Metalle zu reinigen.

Eine Legierung aus Natrium und Kalium ist ein wichtiges Medium zur Wärmeübertragung (Einsatz z.B. in Atomkraftwerken).

Verbindungen

Die häufigste Natriumverbindung ist Natriumchlorid (Speisesalz); Natrium ist allerdings auch in vielen anderen Mineralien enthalten (z.B. Chilesalpeter, Kryolith, div. Amphibole und Zeolithe, etc.). Natriumverbindungen sind für fast alle Teile der Industrie wichtig (Papier, Glas, Seife, Textilien, ....). Seife ist ein Natriumsalz bestimmter Fettsäuren.

Von den vielen Natriumverbindungen haben für die Industrie die größte Bedeutung Salz (NaCl), Soda (Na₂CO₃), Speisesoda (NaHCO₃), Natriumsulfat (Na₂SO₄), Natriumhydroxid (NaOH), Chilesaltpeter (NaNO₃), Di- und Trinatriumphosphat, Natriumthiosulfat (Na₂S₂O₃5H₂O) und Borax (Na₂B₄O₇10H₂O).

Umgang mit Natrium

Metallisches Natrium sollte man mit besonderer Vorsicht behandeln, da es sehr heftig mit Wasser und anderen Substanzen reagiert. Natrium wird normalerweise unter Petroleum aufbewahrt.