Das Element Natrium

Mineralwasser enthält, laut Flaschenaufschrift, Natrium (Na⁺).

(laut Etikett)

• reagiert heftig mit Wasser
• bildet dabei leichtentzündliche Gase
• ätzend
• muss unter Petroleum aufbewahrt werden
• zum Löschen muss Metallbrandpulver verwendet werden

Natrium gehört zu den Metallen. Erwartet wird also, dass es silbrig glänzend aussieht und verformbar ist.

Natrium ist ein Element, also ein Reinstoff, der aus Atomen aufgebaut ist.

Zur Verdeutlichung wird der Indikator Phenolphthalein eingesetzt, der durch die Farbe pink eine Lauge anzeigt.

Wer sich ein Experiment wie das gezeigte nochmal ansehen will:

1. Natrium in Wasser
2. Natrium auf feuchtem Filterpapier

1. Natrium schmilzt zu einer Kugel
2. die Kugel bewegt sich
3. die Lösung wird rosa (pink)
4. „Dampf“ entsteht
5. mit Filterpapier: Flamme (leuchtend orange)

Bei der Reaktion von Natrium mit Wasser wird Energie frei (Beobachtungen 1, 2, 5, auch 4).

Eine chemische Reaktion hat stattgefunden:

Natrium + Wasser → Natronlauge + Wasserstoff

Durch die Natronlauge färbt sich der Indikator im Wasser pink, der Dampf besteht aus überwiegend aus Wasserdampf und Wasserstoff.

Der Wasserstoff entzündet sich im zweiten Versuch (Knall).

Das Element Natrium hat also das Symbol Na, das Element Wasserstoff das Symbol H. Wasser (auch ein Reinstoff, aber eine Verbindung) hat die Formel H₂O, besteht also aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom.

Die Formel NaOH bezeichnet den Stoff Natriumhydroxid. Dieser ist ein weißer Feststoff. Löst man Natriumhydroxid in Wasser, so entsteht Natronlauge.

Damit man in der Formelgleichung zwischen dem Feststoff und der Lösung unterscheiden kann, wird der Zustand des Stoffes mit angegeben. Die vier möglichen Bezeichner sind

• s (solid) für fest
• l (liquid) für flüssig
• g (gaseous) für gasförmig
• aq (aqueous) für aquatisch, d.h. in Wasser gelöst

Mineralwasser enthält Natrium, aber nur in einer Form, die schon mit Wasser reagiert hat. Darum wird für Natrium im Mineralwasser auch das Symbol Na⁺ verwendet und nicht nur das Elementsymbol, Na.

Natrium, das aus der Vorratsflasche genommen wird, glänzt zunächst nicht. Es ist so weich, dass es mit einem Messer geschnitten werden kann. Die frische Schnittfläche glänzt zunächst so, wie man es von einem Metall erwartet, überzieht sich aber schnell wieder mit einer nicht-glänzenden Schicht.

Natrium reagiert also mit Bestandteilen der Luft, z.B. Wasser (Luftfeuchtigkeit) oder Sauerstoff

Natrium (s) + Sauerstoff (g) → Natriumoxid (s)

Eine wichtige Verbindung des Natriums ist Natriumchlorid (Kochsalz, Formel NaCl). Der Stoff selbst und auch die wässrige Lösung von Natriumchlorid ist im Gegensatz zu Natriumhydroxid nicht ätzend. Das liegt am neuen Partner, Chlorid.