| Symbool | Na |
|---|---|
| Atoomnummer | 11 |
| Atoommassa | 22,990 u |
| Categorie | Alkalimetaal |
| Groep | 1 |
| Periode | 3 |
| Blok | s-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 97,79 °C |
| Kookpunt | 883 °C |
| Dichtheid | 0,968 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Ne] 3s1 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 1 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 0,93 |
| Oxidatiegetallen | +1 |
| Ontdekt | 1807 door Humphry Davy |
| Engelse naam | Sodium |
Eigenschappen van natrium
Natrium is zo zacht dat je het als koude boter met een mes snijdt. Het verse snijvlak glanst zilverig, maar wordt in lucht binnen seconden dof doordat er natriumoxide en -hydroxide ontstaan. Daarom wordt het onder petroleum of olie bewaard. Met een dichtheid onder die van water drijft het, en het smelt al bij 98 °C. In water schiet een stukje natrium sissend rond terwijl het smelt tot een bolletje; er ontstaan natronloog (NaOH) en waterstofgas, dat bij grotere stukken vlam kan vatten of ontploffen. Natrium staat zijn ene valentie-elektron gemakkelijk af en vormt het Na+-ion, dat in vrijwel alle verbindingen voorkomt. Natriumzouten lossen meestal goed op in water. In een vlam kleurt natrium fel geel-oranje; die gele lijn is zo sterk dat een spoortje zout al genoeg is. Natrium heeft maar één stabiele isotoop, natrium-23.
Naam. ‘Natrium’ komt van natron, een natuurlijk soda-mineraal dat in het oude Egypte al werd gebruikt; de Engelse naam ‘sodium’ verwijst naar soda.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Natrium staat in periode 3 en groep 1 (alkalimetalen) van het periodiek systeem, in het s-blok.
Een neutraal atoom heeft 11 protonen in de kern en 11 elektronen, verdeeld over 3 schillen: 2, 8, 1. Het periodenummer (3) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 1 staat, heeft Natrium 1 valentie-elektron in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Neon (Ne, 10); rechts/erna: Magnesium (Mg, 12); erboven in dezelfde groep: Lithium (Li); eronder in dezelfde groep: Kalium (K).
Andere elementen in groep 1: Waterstof, Lithium, Kalium, Rubidium, Cesium, Francium.
Voorkomen
Natrium is het zesde meest voorkomende element in de aardkorst, gebonden in veldspaten, steenzout (haliet) en soda. Zeewater bevat ongeveer 1,1 procent natrium, vooral als opgelost natriumchloride. In Nederland en Duitsland liggen diep in de bodem dikke zoutlagen, ontstaan doordat oude zeeën indampten; in Twente en Groningen wordt dat zout gewonnen. Een volwassen mens bevat ongeveer 100 gram natrium, grotendeels in lichaamsvocht buiten de cellen. Het metaal wordt gemaakt door elektrolyse van gesmolten natriumchloride in een Downs-cel, waarbij tegelijk chloorgas ontstaat.
Toepassingen
- Keukenzout (natriumchloride) is een smaakmaker en conserveermiddel en wordt in de winter op wegen gestrooid tegen gladheid.
- Natronloog en soda zijn basisgrondstoffen voor zeep, papier, glas en textiel.
- Natriumdamplampen geven een efficiënt geel licht en werden veel gebruikt voor straat- en snelwegverlichting.
- Vloeibaar natrium wordt in sommige kernreactoren (snelle kweekreactoren) als koelmiddel gebruikt omdat het warmte zeer goed afvoert.
- Natriumbicarbonaat (zuiveringszout) zit in bakpoeder, bruistabletten en sommige blusmiddelen.
- Natrium-ionbatterijen worden ontwikkeld als goedkoper alternatief voor lithium-ionaccu’s.
Veelgestelde vragen
Waarom ontploft natrium in water?
Natrium staat zijn buitenste elektron heel gemakkelijk af aan water. Daarbij ontstaan natronloog en waterstofgas, en er komt veel warmte vrij. Het natrium smelt en de hitte kan het waterstof laten ontbranden. Bij grotere stukken gaat het zo snel dat er een explosie ontstaat.
Wat is het verschil tussen natrium en zout?
Natrium is een element: als zuivere stof een zacht, reactief metaal. Keukenzout is natriumchloride, een verbinding van natriumionen en chloride-ionen. Op voedingsetiketten staat soms ‘natrium’; dat gaat over de natriumionen in het zout. Eén gram zout bevat ongeveer 0,4 gram natrium.
Waarom heeft je lichaam natrium nodig?
Natriumionen regelen samen met kaliumionen de vochtbalans en de bloeddruk. Ook zijn ze essentieel voor zenuwprikkels: als een zenuw vuurt, stromen natriumionen de cel in. Een tekort geeft vermoeidheid, kramp en verwardheid, maar de meeste mensen krijgen via zout juist te veel binnen.