REACCIÓN ENTRE SODIO METÁLICO Y AGUA LÍQUIDA

PROPIEDADES DEL SODIO

El sodio es un metal alcalino blando, untuoso, de color plateado y muy abundante en la naturaleza. Su número atómico es 11 y el símbolo Na. En la naturaleza no se encuentra en forma metálica sino que está formando parte de una gran cantidad de minerales y en el océano, por ejemplo, se encuentra en forma iónica (catión sodio con carga +1). Además de ser un elemento esencial para la vida, se utiliza en la elaboración de aditivos antidetonantes para gasolinas, como medio de 

transferencia de calor, lámparas, en la elaboración de productos químicos utilizados en síntesis orgánica 
y productos farmacéuticos. 
El pictograma anterior nos indica que el sodio en forma metálica es fácilmente inflamable y por eso debe manipularse con cuidado y almacenarse en atmósfera inerte, generalmente de argón o éter de petróleo, para evitar el contacto con el agua (con la cual reacciona de manera explosiva) y otras sustancias con las que el sodio reacciona.

REACCIÓN DEL SODIO SÓLIDO CON AGUA

TÉCNICA:

Esta actividad se realizará a temperatura ambiente. En un vaso de bohemia se coloca agua en cantidad suficiente. Con una pinza se extrae una pequeña porción de sodio que se encuentra dentro de un frasco cerrado en éter de petróleo (tapar de inmediato el frasco. Se agrega el sodio al agua y se observa lo ocurrido.

Es conveniente realizar este ensayo químico utilizando gafas por posibles explosiones y mantenerse a una distancia prudente para realizar las observaciones pertinentes.

MANIFESTACIONES MACROSCÓPICAS DEL PROCESO OCURRIDO

Las imágenes siguientes nos muestran lo que ocurre a nivel macroscópico.

Se observa que hay una reacción violenta: el sodio "se desplaza" velozmente por la superficie del agua y de inmediato se desprenden abundantes "humos" blancos (figura superior del lado izquierdo). Por otro lado se perciben fuertes explosiones (algo así como un "chisperío") y  llamas de color amarillo anaranjado como nos indica la imagen del lado izquierdo. La imagen restante nos indica lo que quedo en el vaso de bohemia una vez transcurrida la reacción química.

FUNDAMENTO TEÓRICO DE LO OCURRIDO

La ecuación química para esta reacción es la siguiente:

2Na(s) + 2H₂O(l) --> 2NaOH(ac) + H₂(g)

El sodio sólido, Na(s), reaccionó violentamente con el agua y uno de los productos obtenidos es hidróxido de sodio (soda cáustica) en solución acuosa y corresponde a la disolución observada en la imagen última (sobre la parte inferior izquierda). 

El otro producto obtenido es hidrógeno gaseoso (molécula diatómica de hidrógeno): H₂(g).

El hidrógeno gaseoso es altamente inflamable y reacciona violentamente en el aire con oxígeno, halógenos y oxidantes fuertes provocando riesgo de incendio y explosión. 
En este caso la reacción es muy exotérmica (desprende mucha energía) y el calor producido es suficiente para causar que el hidrógeno formado se prenda o explote.

Además como la reacción es exotérmica, el sodio metal se calienta y puede entrar en ignición y quemarse dando lugar a una característica llama naranja.

En consecuencia lo observado en la figura del lado derecho (las llamas y explosiones producidas) serían debido al posible sodio (que aún no ha reaccionado) que calentado entró en ignición y, fundamentalmente, al hidrógeno gaseoso formado que reacciona con  el oxígeno del aire, y otras posibles sustancias.