Factos sobre o Sódio

Sozinho, é explosivo. Combinado com cloro, é sal de mesa.

É sódio para si – um elemento selvagem e de lã que reage facilmente e se mistura com outros elementos para fazer algumas das substâncias mais comuns na vida quotidiana. Além do sal de mesa (NaCl), o sódio aparece em bicarbonato de sódio (NaHCO3), peróxido de sódio (Na2O2) e bórax, ou borato de sódio (Na2B4O7-10H2O). É crucial para o controlo da pressão sanguínea e para o funcionamento do sistema nervoso.

Mas comecemos com as explosões.

Ka-boom

Quando misturado com água, o sódio reage de forma espectacular. A combinação produz hidróxido de sódio, hidrogénio gasoso e calor (o termo técnico para estas reacções geradoras de calor é um exotérmico). O calor é tão intenso que inflama o gás hidrogênio, criando uma explosão impressionante. Os cientistas apanharam mesmo esta reacção em vídeo de alta velocidade, captando a explosão e explicando porque é que a reacção acontece tão rapidamente. Acontece que quando a água e o sódio se combinam pela primeira vez, o sódio liberta electrões – partículas carregadas negativamente – deixando o elemento num estado de carga positiva, os investigadores relataram na revista Nature Chemistry em Janeiro de 2015. Todas essas cargas positivas repelem-se umas às outras, dilacerando o sódio e criando mais área superficial para uma reacção ainda maior: ka-boom.

Apenas os factos

De acordo com o Laboratório Nacional de Aceleradores Lineares Jefferson, as propriedades do sódio são:

• Número atómico (número de prótons no núcleo): 11
• Símbolo atómico (na Tabela Periódica dos Elementos): Na
• Peso atómico (massa média do átomo): 22,98976928
• Densidade: 0,97 gramas por centímetro cúbico
• Fase à temperatura ambiente: Sólido

Ponto de fusão: 208,04 graus Fahrenheit (97,80 graus Celsius)Ponto de fusão: 1,621 F (883 C)Número de isótopos (átomos do mesmo elemento com um número diferente de neutrões): 21; 1 estábuloI>Isótopos mais comuns: Na-23 (100% de abundância natural)

Metal reactivo

Sódio é um metal alcalino, encontrado no lado esquerdo da Tabela Periódica com os seus compatriotas: lítio, potássio, rubídio, césio e franco. O que todos estes metais alcalinos têm em comum é um único electrão na sua casca mais exterior. Os átomos partilham electrões com outros átomos a fim de se ligarem, e um único electrão pendurado na extremidade é simplesmente demasiado tentador para passar, em termos moleculares. Como resultado, o sódio e os outros metais alcalinos são tão reactivos que nunca são encontrados sozinhos na natureza. Estão sempre ligados a pelo menos um outro elemento para formar compostos.

Os compostos contendo sódio são conhecidos e utilizados desde os tempos antigos. Os antigos egípcios, por exemplo, utilizavam uma substância chamada natron para embalar múmias e os seus órgãos, secando a carne e preservando-a. Natron é uma mistura de cinza de sódio (carbonato de sódio) e bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) que ocorre naturalmente.

Crédito para descobrir o sódio puro, no entanto, vai para o químico inglês Humphry Davy, que utilizou a electrólise para isolar o elemento do hidróxido de sódio, de acordo com a Royal Society of Chemistry.

O metal de sódio puro faz aquele divertido truque de flash-bang na água, mas os seus usos práticos são limitados. Alguns reactores nucleares utilizam o sódio líquido como líquido de refrigeração. Segundo Hitachi, que faz alguns destes reactores, utilizar um metal como líquido de arrefecimento é uma característica de segurança adicional, uma vez que o sódio facilmente conduz e dissipa qualquer excesso de calor.

Mais, no entanto, o sódio é utilizado como parte de um dos compostos que tão prontamente cria. O bórax é utilizado em detergentes e cosméticos; o bicarbonato de sódio, ou bicarbonato de sódio, é utilizado para fermentar pão e outros produtos cozinhados; o nitrito de sódio é utilizado para conservar alimentos, particularmente carnes de charcutaria.

No corpo, o sódio ajuda a regular os níveis de água, tornando-a crucial para manter a pressão sanguínea. Os seres humanos não precisam de muito, no entanto. De acordo com a American Heart Association (AHA), os adultos devem consumir cerca de 1.500 miligramas por dia. A maioria dos americanos consome 3.400 miligramas por dia. (Pesquisas recentes levantaram questões sobre a quantidade apropriada de sal na dieta, com um estudo de Agosto de 2014 a descobrir que o consumo moderado pode reduzir o risco de problemas cardiovasculares.)

Quem sabia?

• Sódio é o sexto elemento mais abundante na Terra, de acordo com o Laboratório Jefferson.
• Ever qual será a diferença entre o sal kosher e o sal de mesa normal? Os grãos contêm cerca de metade do sódio, para começar. O sal kosher também não contém iodo adicionado.
• A overdose de sal é real. Em 2013, os médicos relataram o caso de um homem de 19 anos que entrou em coma depois de ter bebido uma garrafa de molho de soja. O excesso de sódio no sangue fez com que a água saísse do cérebro para a corrente sanguínea, causando convulsões e depois inconsciência. Com o tratamento de emergência, o homem sobreviveu sem efeitos secundários duradouros.
• O natron uma vez utilizado na mumificação tem efeitos naturais. O lago Natron na Tanzânia é alcalino, ou básico, devido a depósitos naturais de carbonato de sódio. Os animais mortos que se lavam nas margens do lago são muitas vezes preservados por este carbonato de sódio, como documentado num projecto de fotografia misterioso de 2013.

li>Sódio é um componente do MSG, ou glutamato monossódico. Contém sódio e ácido glutâmico.

• Lâmpadas de rua amarelas devem frequentemente a sua cor ao sódio. As lâmpadas de sódio utilizam uma mistura de gás de néon e sódio sólido para alcançar a sua tonalidade dourada. Foram inventadas em 1920, segundo o Edison Tech Center.

Investigação actual

Um humilde (e barato) composto de sódio poderia enfrentar uma grande tarefa: travar o aquecimento global.

Carbonato de sódio, conhecido coloquialmente como carbonato de sódio ou soda de lavagem, é um amaciador de água comum que é facilmente produzido a partir de pedra calcária ou sal de mesa. Agora, os investigadores tomaram este pó branco e encapsularam-no em pequenas bolas que parecem algo como caviar. As cápsulas absorvem dióxido de carbono, o que significa que poderiam ser utilizadas para “esfregar” o gás com efeito de estufa proveniente das emissões das centrais eléctricas de combustíveis fósseis.

“O CO2 apenas passa e é absorvido pelo núcleo” da cápsula, disse o investigador do estudo John Vericella, um engenheiro do Laboratório Nacional Lawrence Livermore.

Humanidade produz anualmente 10 gigatoneladas de dióxido de carbono, um peso que excede toda a massa da raça humana mais todos os grãos de cereais cultivados anualmente no planeta, disse Vericella à Live Science. O CO2 retém o calor na atmosfera, provocando o aquecimento do globo terrestre.

Uma forma de melhorar o problema é capturar o carbono à medida que este escapa à queima de combustíveis fósseis – antes de atingir a atmosfera. Actualmente, muitas centrais eléctricas utilizam compostos contendo nitrogénio chamados aminas, pulverizados em enormes torres de lavagem de redes de aço, que retiram o CO2 do gás residual das centrais. Estas aminas têm, contudo, inconvenientes, disse Vericella. Algumas escapam para a atmosfera e tornam-se uma fonte de poluição; as aminas também se devoram nas torres de malha de aço que suportam o processo de captura de carbono.

É aí que entram as cápsulas de carbonato de sódio. As esferas minúsculas são feitas de uma casca de polímero permeável, o que permite a passagem de CO2. No interior está um núcleo de solução de carbonato de sódio, que tem propriedades termodinâmicas que o tornam um bom absorvedor de dióxido de carbono, disse Vericella.

Com carbonato de sódio é conhecido há muito tempo por ser um bom absorvedor de CO2, disse Vericella, mas é mais lento do que as soluções de aminas. Com o encapsulamento, contudo, a área de superfície para absorção aumenta, para 100 vezes a de uma torre normal de malha de aço com solução de amina. Como resultado, a reacção acelera.

Após as cápsulas absorverem o seu dióxido de carbono máximo, são aquecidas e o CO2 removido para sequestro. As cápsulas podem então ser reutilizadas.

“Em todos estes sistemas, é necessário reutilizar o material porque a escala do problema é tão grande”, disse Vericella.

Os investigadores relataram as suas descobertas a 5 de Fevereiro de 2015, na revista Nature Communications. O passo seguinte, disse Vericella, é aumentar a escala. Até agora, eles testaram as microcápsulas em quantidades de tubos de ensaio. Será necessário muito mais para enfrentar o problema global das emissões de CO2.

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