Óxido de sodio (Na2O): estructura, fórmula, propiedades, riesgos
El óxido de sodio es un compuesto inorgánico de formula Na2O. Como todos los óxidos de metales alcalinos, tiene una estructura cristalina similar a la antifluorita (similar a la fluorita, CaF2, pero con los cationes y aniones invertidos) que corresponde a cúbica centrada en las caras. (Sodium: disodium oxide, 1993-2016).
Podría decirse que el óxido de sodio es el anhídrido del hidróxido de sodio, puesto que reacciona con agua para formar dos moles de este compuesto de la siguiente manera:
Na2O + H2O → 2NaOH
Generalmente, se puede encontrar escrito el nombre de KNaO, refiriéndose al óxido de sodio o al oxido de potasio. Esto es debido a que los dos óxidos presentan propiedades similares en cuanto a color y velocidades de expansión y de contracción.
Frecuentemente las fuentes insolubles de óxido de sodio incluyen trazas de óxido de potasio, por ejemplo en los feldespatos (figura 2), que son la principal fuente de sodio en ciertos esmaltes (Britt, 2007).
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El óxido de sodio es un sólido cristalino de color blanco (figura 3). Posee un peso molecular de 61,98 g/mol, tiene una densidad de 2,27 g/ml y un punto de fusión de 1275 °C.
El compuesto tiene un punto de ebullición de 1950 °C donde comienza a descomponerse a peróxido de sodio y sodio metálico, sin embargo, una propiedad interesante es que el óxido de sodio comienza a sublimar a 1100 °C (National Center for Biotechnology Information, S.F.).
Reacciona violentamente con el agua y alcohol para formar hidróxido de sodio. El óxido de sodio, Na2O, absorbe de forma reversible hidrógeno(H2), para formar hidruro de sodio (NaH) e hidróxido de sodio (NaOH), el cual posee un potencial para encontrar su aplicación al almacenamiento reversible de hidrógeno.
El óxido de sodio es un compuesto estable no inflamable, pero puede reaccionar violentamente con ácidos y con el agua. También puede incrementar la combustión de otras sustancias. Es clasificado como corrosivo y puede quemar la piel y los ojos (Royal Society of Chemistry, 2015).
La solución en agua es una base fuerte, ya que reacciona violentamente con ácidos siendo corrosivo. Al reaccionar violentamente con el agua, se produce hidróxido de sodio, atacando muchos metales en presencia de agua.
La sustancia también es corrosiva para las vías respiratorias y en la ingestión. La inhalación de aerosol puede causar edema pulmonar (National Institute for Occupational Safety and Health, 2014).
En caso de inhalación, se debe mover a la persona afectada a un lugar fresco. Si la víctima no respira, se debe administrar respiración artificial. Posteriormente acuda o consulte a un médico a la mayor brevedad posible.
En caso de contacto con la piel, se debe remover inmediatamente la ropa y los zapatos contaminados y ser lavados con abundante agua.
En caso de contacto con los ojos, se debe enjuagar con abundante agua durante al menos 15 minutos y consultar a un médico. En caso de ingestión, no se le ocurra provocar el vómito, sino enjuagar la boca con agua y consultar a un médico.
Los síntomas y efectos más importantes pueden ser: espasmos, inflamación y edema de la laringe y de los bronquios, neumonitis, edema pulmonar, sensación de ardor, tos, sibilancias, laringitis y dificultad para respirar (Sodium oxide (Na2O) (cas 1313-59-3) MSDS, 2010-2017).
Los síntomas del edema pulmonar a menudo no se manifiestan hasta que pasan unas horas y se agravan por el esfuerzo físico. El descanso y la observación médica son por lo tanto esenciales.
El óxido de sodio se debe almacenar en un lugar seco y separado de ácidos fuertes. Dado que el compuesto reacciona violentamente con el agua, en caso de incendio, no se debe usar extintores a base de agua o rociadores. Lo recomendado es usar polvos secos o arena.
El principal uso del óxido de sodio es en la fabricación de vidrio. Se utiliza en cerámica y vasos, aunque no en forma cruda. El óxido de sodio constituye generalmente alrededor del 15% de la composición química del vidrio.
Reduce la temperatura a la que se funde el dióxido de silicio (composición de vidrio al 70%), derivando en que sea más barato y más eficiente para producir vidrio, ya que requiere un gasto energético menor por parte del fabricante (George Sumner, s.f.).
El vidrio sodio-cal es la forma más común de vidrio producido, componiendose aproximadamente 70% de sílice (dióxido de silicio), 15% de sosa (óxido de sodio) y 9% de cal (óxido de calcio), con cantidades mucho más pequeñas de otros compuestos.
El óxido de sodio sirve como un fundente para bajar la temperatura a la que se funde la sílice, y la cal actúa como un estabilizador para la sílice. El vidrio de sodio-cal es barato, químicamente estable, razonablemente duro, y extremadamente trabajable, porque es capaz de ser reblandecido varias veces de ser necesario.
Estas cualidades lo hacen adecuado para la fabricación de una amplia gama de productos de vidrio, incluyendo bombillas, vidrios, botellas y objetos de arte.
Por otra parte, el óxido de sodio y sílice contiene cristal de agua, también llamado silicato de sodio o vidrio soluble, el cual forma un sólido vítreo con la muy útil propiedad de ser soluble en agua.
El vidrio de agua se vende como grumos sólidos o polvos, o como un líquido claro y almibarado. Se utiliza como una fuente conveniente de sodio para muchos productos industriales como: un constructor en detergentes para ropa, como aglutinante y adhesivo, como un floculante en plantas de tratamiento de agua, y en muchas otras aplicaciones (Enciclopaedia britannica, 2017).
Los compuestos de óxido no conducen a la electricidad. Sin embargo, ciertos óxidos estructurados de perovskita son conductores electrónicos de aplicación en el cátodo de pilas de combustible de óxido sólido y sistemas de generación de oxígeno (American Elements, 1998-2017).
- National Institute for Occupational Safety and Health. (2014, julio 1). CDC SODIUM OXIDE. Recuperado de cdc.
- American Elements. (1998-2017). Sodium Oxide. Recuperado de americanelements.com.
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