Produção de sódio

O sódio é um elemento da família dos metais alcalinos (família 1 da Tabela Periódica), cujo símbolo é Na, que vem do latim natrium, nome referente ao minério carbonato de sódio (trona) proveniente do Vale de Natrom, localizado perto de Alexandria  e do Cairo. Em português, fala-se “sódio” por causa da soda cáustica (hidróxido de sódio (NaOH)), que foi usada por Humphry Davy em 1807 para produzir esse elemento.

Já o nome “metais alcalinos” vem de Alkali, uma palavra árabe que quer dizer “cinzas”, isso porque o sódio e o potássio, que também pertence a essa família, foram encontrados em cinzas vegetais queimadas.

O sódio metálico é um elemento altamente reativo, que pega fogo espontaneamente (por isso, ele é guardado em recipientes que contêm querosene ou benzeno), reagindo violentamente com a água e queima a pele de quem o segura.

Reação violenta do sódio na água quebra recipiente de vidro*

Esse elemento não é encontrado isolado na natureza, mas somente na forma de seus íons (cátion Na⁺), formando compostos como o sal de cozinha (NaCℓ). Por isso, ele precisa ser produzido em laboratório.

O primeiro método de produção desse elemento era feito por meio da reação de oxirredução entre o mineral carbonato de sódio mencionado e o carbono:

Na₂CO₃ + 2 C → 2 Na + 3 CO

No entanto, o método utilizado atualmente se baseia no que foi usado por Humphry Davy, no qual ele realizou a eletrólise ígnea da soda cáustica, ou seja, ele passou uma corrente elétrica pelo hidróxido de sódio fundido. Hoje se faz a eletrolise ígnea do cloreto de sódio misturado – Na₂CO₃ e CaCℓ₂, porque o cloreto de sódio sozinho possui ponto de fusão muito alto, sendo aproximadamente igual a 801 ºC. Já a mistura mencionada possui um ponto de fusão menor, igual a aproximadamente 600 ºC.

A seguir, temos um esquema de como ocorre essa eletrólise do sal de cozinha:

Visto que o sal está fundido, existem no meio os cátions Na⁺. Assim, quando o gerador (pilha na figura acima) é ligado, ele fornece elétrons para um dos eletrodos, que se torna o cátodo, isto é, o polo negativo. Visto que cargas opostas se atraem, esse polo negativo atrai os cátions Na⁺ e há a redução desses íons, isto é, eles recebem os elétrons do eletrodo (cátodo) e forma-se o sódio metálico:

Cátodo: Na⁺_(ℓ) + e^- → Na_(s)

No outro polo ocorre a oxidação do ânion cloreto (Cℓ^-), produzindo também o gás cloro:

Cátodo: Na⁺_(ℓ) + e^- → Na_(s)
Ânodo: 2Cl^-_(ℓ) → 2 e^-  + 1Cl₂(g)____________
Reação Global: Na⁺_(ℓ) + 2Cl^-_(ℓ)  → Na_(s) + 1Cl₂(g)

O sódio produzido possui amplas aplicações, sendo que a mais conhecida é na fabricação de lâmpadas a vapor de sódio (amarelas), usadas para iluminação especial de ruas e estradas. Seu maior uso é na produção de peróxido de sódio, Na₂O₂, e cianeto de sódio, NaCN.

* Crédito editorial da imagem:

Autor: Tavoromann/ Extraída de: Wikimedia Commons