Periodensystem 
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| Eigenschaften:
Reines Natrium ist ein silberweißes Alkalimetall, das an feuchter Luft sofort grau anläuft, da sich eine Natriumhydroxidschicht bildet. Es ist ein sehr weiches Metall (Härte nach Mohs 0,5) und lässt sich mit dem Messer leicht schneiden. Nur Kalium, Cäsium und Rubidium sind noch weicher.  An offener Luft bindet es Sauerstoff, Wasser und Kohlenstoffdioxid und wandelt sich allmählich zu einem Gemisch aus Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat um. Daher wird es unter Paraffinöl oder Petroleum als Schutzflüssigkeit aufbewahrt. Nach Lithium und Kalium ist es das Element mit der geringsten Dichte (s.o.). Bei völliger Dunkelheit tritt ein grünes Leuchten auf (Chemolumineszenz). Es hat einen niedrigen Schmelzpunkt und besitzt gute elektrische Leitfähigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit. Auf feuchter Haut, auf Schleimhäuten und in den Augen verursachen Natriumstücke schwere Verätzungen, da sich Natronlauge bildet.     Natrium ist sehr reaktionsfähig und verbrennt mit gelber Flamme zu Natriumperoxid: 2Na + O2 -----> Na2O2 DHR = -514 kJ/mol  Eine gelbe Flammenfarbe erzeugen auch die Salze des Natriums, z.B. Natriumchlorid oder Natriumcarbonat. Mit Wasser reagiert es stürmisch unter Wasserstoff- und Laugenbildung: 2Na + 2H2O -----> 2NaOH + H2 Dabei verformt sich das zuvor gut entrindete, erbsengroße Natriumstück unter Zischen zunächst zu einer Kugel, die dann über die Wasseroberfläche flitzt. Versetzt man das Wasser vor dem Versuch mit Phenolphthaleinlösung, färbt der Indikator aufgrund der sich bildenden Lauge das Wasser pinkfarben. Der Versuch kann auch auf einem Overheadprojektor durchgeführt werden.  Kann die dabei entstehende Reaktionswärme nicht abgeführt werden (z.B. durch Unterlegen eines Filterpapiers oder durch Einwickeln in ein Tuch), erfolgt Entzündung oder Explosion. Mit Chlor reagiert es unter heller, gelber Lichterscheinung zu Natriumchlorid (Versuchsbeschreibung). In flüssigem Ammoniak und in Aminen löst sich Natrium mit tief blauer Farbe. |
| Vorkommen:
Natrium steht in der Elementhäufigkeit an 6. Stelle. Aufgrund seiner großen Reaktionsfähigkeit kommt es in der Natur jedoch nicht elementar vor. Natriumverbindungen dagegen sind sehr häufig: Meerwasser enthält Natriumchlorid in einer Konzentration von durchschnittlich 26,8g/l.  Große Vorkommen an Natriumchlorid befinden sich in dem Mineral Halit, das in den Steinsalzlagerstätten vorkommt, z.B. im österreichischen Salzkammergut, in der Norddeutschen Tiefebene, in Südpolen, in Südspanien, in Kalifornien oder im Ural. Weitere Natrium-Minerale sind: Chilesalpeter (Natriumnitrat), Glaubersalz (Natriumsulfat) oder Natronfeldspat (Albit, Natriumaluminium-Silicat).  |
| Geschichtliches:
Im Jahre 1807 erhielt der englische Chemiker Sir Humphry Davy erstmals das metallische Natrium durch eine Schmelzflusselektrolyse von angefeuchtetem Natriumhydroxid in einer Platinschale. Er nannte das neue Metall Sodium, da er es auch durch Elektrolyse von Soda (Natriumcarbonat) gewinnen konnte. Im deutschen Sprachraum wurde dann von L.W. Gilbert der lateinische Name Natronium eingeführt, was sich von "natron" ableitete, der alchimistischen Bezeichnung für Soda und Pottasche (im Mittelalter konnte man diese beiden Stoffe nicht voneinander unterscheiden). Der Name Natrium wurde von J.J. Berzelius vorgeschlagen.  |
| Herstellung:
Die Herstellung erfolgt in einer Schmelzflusselektrolyse nach dem Downs-Verfahren. Die Elektrolyse erfolgt bei 6-7 Volt und bei Stromstärken von mehr als 40000 Ampere. Zur Verhinderung der Rückreaktion von Natrium und Chlor ist die Eisenkathode durch feine Drahtnetze aus Stahl von der übrigen Zelle getrennt. Das sich an der Kathode abscheidende flüssige Natrium steigt nach oben und sammelt sich in einer Rinne, von wo es über ein eisernes Steigrohr kontinuierlich abfließt.  |
| Verwendung:
Ein großer Teil wird zur Herstellung von Natriumverbindungen verbraucht (z.B. Natriumchlorid, Natriumcarbonat, Natriumperoxid, Natriumcyanid, u.a., näheres siehe dort). Früher benötigte man es in großen Mengen zur Herstellung der Antiklopfmittel Bleitetramethyl oder Bleitetraethyl. Flüssiges Natrium dient aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit als Kühlmittel in Kernreaktoren oder als Wärmeüberträger in Kraftwerken. Im Labor setzt man es ein, um Lösungsmitteln Wasser zu entziehen, z.B. bei Benzol, Diethylether oder Ethanol. Natriumdampflampen enthalten neben Edelgasen festes Natrium, das beim Einschalten der Lampe verdampft und ein gelbes, sehr helles Licht erzeugt. Ferner wird es bei der Herstellung von Titan und bei der Goldwäscherei benötigt.  |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
