Natrium

Eigenschaften
[Ne] 3s1 11Na Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Natrium, Na, 11
Elementkategorie	Alkalimetalle
Gruppe, Periode, Block	1, 3, s
Aussehen	silbrig weiß
CAS-Nummer	7440-23-5
EG-Nummer	231-132-9
ECHA-InfoCard	100.028.302
Massenanteil an der Erdhülle	2,64 % (6. Rang)[1]
Atomar[2]
Atommasse	22,98976928(2)[3][4] u
Atomradius (berechnet)	180 (190) pm
Kovalenter Radius	154 pm
Van-der-Waals-Radius	227 pm
Elektronenkonfiguration	[Ne] 3s1
1. Ionisierungsenergie	5.1390769(3) eV[5] ≈ 495.85 kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie	47.28636(25) eV[5] ≈ 4562.44 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie	71.6200(12) eV[5] ≈ 6910.28 kJ/mol[6]
4. Ionisierungsenergie	98.936(12) eV[5] ≈ 9545.87 kJ/mol[6]
5. Ionisierungsenergie	138.404(12) eV[5] ≈ 13354 kJ/mol[6]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch raumzentriert
Dichte	0,968 g/cm3 (20 °C)[7]
Mohshärte	0,5
Magnetismus	paramagnetisch (Χm = 8,5 · 10−6)[8]
Schmelzpunkt	370,87 K (97,72 °C)
Siedepunkt	1163 K[9] (890 °C)
Molares Volumen	23,78 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	97,4 kJ/mol[9]
Schmelzenthalpie	2,6[10] kJ·mol−1
Dampfdruck	1 Pa bei 554[12] K
Schallgeschwindigkeit	3200 m·s−1 bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität	1230 J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit	2,75 eV[11]
Elektrische Leitfähigkeit	21 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	140 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	1
Normalpotential	−2,713 V (Na+ + e− → Na)
Elektronegativität	0,93 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 21Na {syn.} 22,49 s ε 3,547 21Ne 22Na {syn.} 2,602 a β+, γ (90 %) 1,567+1,275 22Ne ε, γ (10 %) 1,567+1,275 22Ne 23Na 100 % Stabil 24Na {syn.} 14,959 h β− 5,516 24Mg 25Na {syn.} 59,1 s β− 3,835 25Mg
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 23Na 3/2 0+7,081 · 107 0,092 52,97
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[14] ggf. erweitert[13] Gefahr H- und P-Sätze H: 260​‐​314 EUH: 014 P: 223​‐​231+232​‐​260​‐​280​‐​303+361+353​‐​305+351+338[13]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Natrium ist ein häufig vorkommendes chemisches Element mit dem Symbol Na und der Ordnungszahl 11. Im Periodensystem der Elemente steht es in der 3. Periode und als Alkalimetall in der 1. IUPAC-Gruppe bzw. 1. Hauptgruppe. Natrium ist ein Reinelement, dessen einziges stabiles Isotop ²³Na ist.

Elementares Natrium wurde erstmals 1807 von Humphry Davy durch Schmelzflusselektrolyse aus Natriumhydroxid gewonnen und Sodium genannt. Diese Bezeichnung ist im englischen und im französischen Sprachraum und, mit leichten Abwandlungen (etwa Sodio), in anderen romanischen sowie manchen slawischen Sprachen gebräuchlich. Im Deutschen, im Niederländischen und in skandinavischen Sprachen wird die Bezeichnung Natrium verwendet, Ableitungen hiervon finden sich auch in einigen slawischen und weiteren Sprachen, wie japanisch ナトリウム Natoriumu. Der Name Natrium geht über arabisch نطرون, DMG naṭrūn ‚Natron‘ auf ägyptisch netjerj zurück.

Unter Normalbedingungen ist Natrium ein wachsweiches, silberglänzendes und hochreaktives Metall. Wegen seiner starken Reaktivität wird metallisches (elementares) Natrium unter inerten Bedingungen gelagert, meistens in Paraffinöl oder Petroleum, bei größeren Mengen in luftdicht verschlossenen Stahlfässern.

In der Erdhülle gehört Natrium zu den zehn häufigsten Elementen und kommt in zahlreichen Mineralen der Erdkruste vor. In Meerwasser ist eine erhebliche Menge Natrium in Form von Natriumionen enthalten.

1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Natrium) entnommen.
3. ↑ Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. Vol. 83, No. 2, 2011, S. 359–396.
4. ↑ IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu sodium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu sodium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 97.
8. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
9. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
10. ↑ A. Klemm, G. Hartmann, L. Lange: Sodium and Sodium Alloys. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005, doi:10.1002/14356007.a24_277.
11. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
12. ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 84. Auflage. CRC Press, Boca Raton, Florida 2003.
13. ↑ ^{a b} Datenblatt Natrium bei Merck, abgerufen am 11. März 2022.
14. ↑ Eintrag zu Sodium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.