NMR- Daten
| Isotop | 23Na | Spin | 3/2 |
| Natürliche Häufigkeit (%) | 100 | Magnetisches Moment μ/μN | 2.8629811 |
| Magnetogyrisches Verhältnis γ/107rad s-1T-1 |
7.0808493 | Quadrupolmoment Q/fm2 |
10.4 |
| Frequenzverhältnis Ξ/% |
26.451900 | Standard | NaCl |
| Probenbedingungen | D2O, 0.1M | Linenweitenfaktor l/fm4 |
140 |
| Empfindlichkeit relativ zu 1H | 9.27*10-2 | Empfindlichkeit relativ zu 13C | 5.45*102 |
| Larmor Frequenzen (MHZ) vs. Bruker Feldstärken (Tesla) | |||
|---|---|---|---|
| 7.04925 | 9.39798 | 11.7467 | 14.0954 |
| 79.390 | 105.842 | 132.294 | 158.746 |
| 16.4442 | 17.6185 | 18.7929 | 19.9673 |
| 185.198 | 198.424 | 211.650 | 224.876 |
| 21.1416 | 22.3160 | 23.4904 | |
| 238.101 | 251.327 | 264.553 | |
Historisches
1807 entdeckte Davy das Natrium. Die Darstellung gelang ihm durch Elektrolyse von angefeuchtetem Natriumhydroxid.
Allgemeine Eigenschaften
Natrium ist ein sehr weiches Material, es lässt sich Beispielsweise mit dem Messer schneiden. Die frischen Schnittflächen zeigen dann, das Natrium ein silberweißes und metallisch glänzendes Element ist. Jedoch oxydiert es leicht an der Luft, so das auch an den Schnittflächen der silberweiße metallische Glanz sehr schnell verschwindet. Es wird daher unter Ausschluß von Luft, z. B. in Petroleum aufbewahrt. Natrium selber ist sehr leicht und hoch reaktiv. So schwimmt Natrium auf Wasser und setzt sich dabei lebhaft unter Bildung Von Wasserstoff und Natronlauge mit diesem um.
Vorkommen
In der Natur findet man Natrium in Form seiner Verbindungen. Vor allem Natriumchlorid (Kochsalz) findet man im Meerwasser und in Steinsalzvorkommen. Aber auch als Nitrat (Chilesalpeter), in Feldpäten, Glimmern und anderen Mineralien findet sich Natrium.
Meersalz bei 20 facher Vergrößerung
Darstellung
Im großen Maßstab erfolgt die Darstellung durch Elektrolyse von geschmolzenem Natriumhydroxid, eventuell versetzt mit Calziumchlorid zur Schmelzpunkterniedrigung.
Verwendung
Natrium findet vor allem in Form seiner Verbindungen eine sehr vielfältige Verwendung. Das beginnt beim Salz auf dem Frühstücksei am Sonntag, über die Natriumdampflampe (Straßenbeleuchtung) bis hin zum Einsatz als Kühlmittel in Kernreaktoren.
Chemie des Natrium
Natriumhydroxid
Das auch als Ätznatron bekannte Natriumhydroxid NaOH wird heute technisch vor allem durch Elektrolyse von Natriumchloridlösungen gewonnen.
Natriumnitrat
Das auch als Chilesalpeter bezeichnete Natriumnitrat wird u.a. im großen Maßstab als Düngemittel eingesetzt und durch Umsetzung von Natriumcarbonat (Soda) mit Salpetersäure gewonnen.
Natriumcabonat
Natriumcarbonat ist auch als Soda bekannt und findet vielfach Anwendung, nicht nur im Haushalt als Waschsoda oder Mittel gegen Sodbrennen. Hergestellt wird Soda heute immer noch nach dem Solvay- Verfahren:
Dabei wird in einem ersten Schritt (1) durch einleiten von Ammoniak und Kohlendioxid in eine Natriumchloridlösung das Natriumhydrogencarbonat gewonnen. Dieses wird dann beim sogenannten Kalzinieren durch Erhitzen in Soda umgewandelt (2). Das dabei entstehenden Kohlendioxid wird wieder zurückgeführt. Das in Schritt 1 entstehende Ammoniumchlorid wird wiederum mit Löschkalk (Calciumhydroxid) umgesetzt und so der Ammoniak wiedergewonnen (3). Das im Prozesse benötigte Kohlendioxid wird durch Glühen von Calciumcarbonat (Kalkstein) gewonnen(4) und das dabei entstehende Calciumoxid bildet mit Wasser Löschkalk (sprich Calciumhydoxid, 5).
Technisch weniger von Bedeutung ist das Leblanc- Verfahren. Dabei wird das Natriumchlorid zuerst mit Schwelsäure in Natriumsulfat überführt. Diese wird dann mit Kohle durch Glühen ion Natriumsulfid überführt, welches wiederum durch Auslaugen mit Calciumcarbonat in Soda überführt wird während das unlösliche Calciumsulfid zurück bleibt.
Allgemeine Daten
| Ordnungszahl: 11 | rel. Atommasse: 22,98977 | Oxydationszahl: 1 |
| Elekronenkonfiguration:
(Ne)3s1 |
reagiert mit Luft reagiert mit Wasser |
1.Ionisierungsenergie: 496 kJ*mol-1 |
| Elektronenaffinität: -33 kJ*mol-1 | Elektronegativität: 0,93 | Atomradius: 2,23 (quantenchemischer Wert für das freie Atom) in 10-10m |
| kovalenter Radius: 1,57 * 10-10m | Ionenradius: 0,98 * 10-10m | elektr. Leitfähigkeit: 21,8 MS/m bei 293K |
| Kristallstruktur: kubisch, raumzentriert | Schmelzpunkt: 371 K | Siedepunkt: 1156 K |
| Dichte: 0,97 g*cm-3 | Spez. Wärmekapazität: 1,23 Jg-1K-1 |
