11NaNatrium

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.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse22,9897 ±2·10-8
Atommasse22,9897 u

Atomradien

Radius (empirisch)180 pm
Radius (berechnet)190 pm
Kovalenter Radius166 ±9 pm
Van-der-Waals-Radius227 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationNe 3s1
Ionisierungsenergie(1.) 5,1390769 eV
(2.) 47,28636 eV
(3.) 71,62 eV
(4.) 98,936 eV
(5.) 138,404 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:1

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte0,968 g·cm−3 (293,1 K)
Molares Volumen2,378·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit3.200 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt370,9 K
Siedepunkt1.156 K
Flüssigkeitsbereich785,1 K
Kritischer Punkt(2.573 K @ 35 MPa)

Enthalpien

Schmelzenthalpie2,6 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie97,7 kJ·mol-1
Bindungsenergie107 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität1.230 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit140 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient7,1·10-5 K-1
Austrittsarbeit2,75 eV

Härten

Mohshärte0,5
Brinellhärte0,69 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul10 GPa
Schubmodul3,3 GPa
Kompressionsmodul6,3 GPa

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit2,1·107 S·m-1
Wiederstand4,9·10-8 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität1,6·10-5 cm3·mol−1 (298 K)

Chemische Eigenschaften

Basizitätstark basisch
Oxidationszustand1
Normalpotential-2,713 V (Na+ + e- → Na)

Elektronegativität

Pauling-Skala0,93
Sanderson-Skala0,56
Allred-Rochow-Skala1,01
Mulliken-Skala0,91
Allen-Skala0,869
Ghosh-Gupta-Skale2,438 eV
Boyd-Edgecombe-Skale1
Nagle-Skale0,95
Pearson-Skale2,85 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-körperzentriert
Goldschmidt-Klassifikationlithophil
Supraleiterohne Sprungtemperatur
Preis/kg3 ±0,43 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
20.000 ppb ≈ 2,01·1014 M☉
sunny
Sonne
40.000 ppb ≈ 7,95·1013 Mt
destruction
Meteorit
5,6·106 ppb ≈ 5,6 kg
public
Erdkruste
2,3·107 ppb ≈ 6,37·108 Mt
water_drop
Ozeane
1,105·107 ppb ≈ 15.100 Mt
waves
Fließendes Gewässer
8.000 ppb ≈ 128 Gt
accessibility_new
Menschlicher Körper
1,4·106 ppb ≈ 98 g