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110.930
22.99 u+1
[Ne] 3s1NaSodium

Sodium

Le sodium /ˈsoʊdiəm/ est un élément chimique avec le symbole Na (dans le grec antique Νάτριο) et le numéro atomique 11. C'est un métal doux, blanc argenté, très réactif. Dans la table périodique, il est dans la colonne 1 (les métaux alcalins), et partage avec les six autres éléments de cette colonne qu'il a un seul électron dans sa couche électronique externe, qu'il perd facilement, créant un atome positivement chargé - un cation.

Identité

Masse atomique
22.99 u
Catégorie
Métaux alcalins
Groupe
1
Période
3
Bloc
s
États d'oxydation
+1
État physique (à 25 °C)
Solide
Apparence
blanc argenté métallisé

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s1
Configuration abrégée
[Ne] 3s1
Électrons par couche
2, 8, 1
Électronégativité (Pauling)
0.930
Affinité électronique
52.9 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
496 kJ/mol
Énergies d'ionisation
496 · 4562 · 6910 · 9543 · 13354… kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
97.8 °C (371 K)
Point d'ébullition
882.9 °C (1156 K)
Densité
0.968 g/cm³
Capacité thermique molaire
28.2 J/(mol·K)

Comportement chimique de l'sodium

Le sodium possède un seul électron de valence, situé dans l’orbitale 3s. Il a donc tendance à le perdre pour former le cation Na⁺, qui acquiert alors la configuration électronique stable du néon. Cette facilité à céder un électron explique qu’il forme principalement des liaisons ioniques avec les non-métaux et qu’il s’agit d’un métal très réactif.

Réactivité

  • 2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂

    Le sodium réagit vivement avec l’eau en produisant de l’hydroxyde de sodium et de l’hydrogène. La réaction libère de la chaleur et l’hydrogène peut s’enflammer.

  • 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl

    Le sodium métallique réagit avec le chlore pour former du chlorure de sodium, un composé ionique stable.

  • 4 Na + O₂ → 2 Na₂O

    Au contact de l’air, le sodium se ternit rapidement en raison de la formation d’oxydes à sa surface.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Chlorure de sodiumNaClSel de table ; assaisonnement, conservateur et agent de dégivrage
Hydroxyde de sodiumNaOHSoude caustique ; fabrication des savons et procédés industriels
Carbonate de sodiumNa₂CO₃Verre, détergents et traitement de l’eau
Bicarbonate de sodiumNaHCO₃Cuisine, nettoyage et produits antiacides

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Sodium.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.NaAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

L’isotope stable et pratiquement exclusif du sodium dans la nature est le sodium-23 (²³Na), qui possède 12 neutrons. Les autres isotopes connus sont radioactifs. Le sodium-24 (²⁴Na), par exemple, est utilisé comme traceur radioactif dans certaines recherches scientifiques et applications analytiques.

Occurrence et production

Le sodium est abondant dans la croûte terrestre et se trouve principalement sous forme de composés, notamment le chlorure de sodium, le même composé que celui qui constitue le sel de table. Il est présent dans l’eau de mer, les gisements de sel et de nombreux minéraux. Le métal est principalement obtenu par électrolyse du chlorure de sodium fondu, un procédé également mis en œuvre à l’échelle industrielle, notamment selon le procédé Downs.

Histoire et origine du nom

Le sodium a été découvert par Humphry Davy en 1807 par électrolyse. Son nom vient de la soude, tandis que son symbole Na provient du latin natrium. Ses composés, comme le sel de table et la soude caustique, étaient connus et utilisés bien avant que le métal ne soit isolé.

Applications et importance de l'sodium

Utilisations de l'élément

Le sodium métallique est utilisé comme fluide caloporteur dans certains réacteurs nucléaires et comme réactif industriel.

Utilisations de ses composés

Le chlorure de sodium est utilisé comme sel de table et conservateur ; l’hydroxyde de sodium dans les savons et les procédés industriels ; le carbonate de sodium dans la fabrication du verre et des détergents ; et le bicarbonate dans la cuisine, le nettoyage et les produits pharmaceutiques.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

L’ion sodium est essentiel à l’équilibre hydrique, à la transmission de l’influx nerveux et à la contraction musculaire. Cependant, un apport excessif en sodium, notamment par la consommation de sel de table, peut favoriser une augmentation de la pression artérielle.

Sécurité

Le sodium métallique est dangereux, car il réagit avec l’eau et l’humidité, libère de l’hydrogène et peut provoquer des incendies ou des brûlures. Il doit être manipulé avec les précautions nécessaires et tenu à l’écart de l’eau. Il ne faut pas le confondre avec le chlorure de sodium, le sel de table, dont les propriétés et les risques sont très différents.

Environnement

Les composés du sodium sont courants et beaucoup sont solubles dans l’eau.

Questions fréquentes sur l' Sodium

Pourquoi le sodium brûle-t-il avec une flamme jaune ?

Lorsque le sodium est chauffé, son électron le plus externe absorbe de l’énergie thermique et passe à un niveau d’énergie orbital supérieur. Lorsque cet électron excité revient presque immédiatement à son état fondamental, il libère l’énergie absorbée sous forme de photons lumineux. La longueur d’onde dominante de cette émission se situe dans la zone jaune du spectre visible. Cette émission lumineuse caractéristique permet d’identifier facilement les sels de sodium lors des analyses en laboratoire.

Le sodium est-il la même chose que le sel ?

Non. Le sel de table est du chlorure de sodium (NaCl), un composé formé de sodium et de chlore ; le sodium n’est que l’un de ses constituants. À titre approximatif, 5 grammes de sel contiennent environ 2 grammes de sodium. Réduire sa consommation de sel permet donc de diminuer l’apport en sodium, mais il faut également surveiller les aliments transformés, les bouillons, la charcuterie, les sauces et le pain, qui peuvent contenir du sodium ajouté sans avoir un goût particulièrement salé.

À quoi sert le sodium métallique ?

Le sodium métallique possède des applications industrielles spécialisées, mais pas d’usage domestique courant. Il est utilisé comme agent réducteur pour extraire certains métaux, en synthèse chimique et, dans certains réacteurs nucléaires, comme fluide caloporteur liquide grâce à son excellente capacité de transfert thermique. Il sert également dans les lampes à vapeur de sodium, reconnaissables à leur lumière jaune ou orangée caractéristique. Toutefois, la majeure partie du sodium utilisé par la société se présente sous forme de composés tels que le chlorure, l’hydroxyde ou le carbonate de sodium.

Pourquoi le sodium forme-t-il généralement l’ion Na⁺ ?

Parce que sa configuration électronique se termine par un seul électron dans l’orbitale 3s, faiblement retenu. En le perdant, le sodium acquiert la configuration électronique stable du gaz noble néon. L’énergie nécessaire pour retirer ce premier électron est faible, tandis que l’arrachement d’un deuxième électron demanderait beaucoup plus d’énergie, de l’ordre de plusieurs milliers de kilojoules par mole. C’est pourquoi, dans ses composés, le sodium présente presque toujours un seul état d’oxydation, +1, et forme le cation Na⁺.

Pourquoi conserve-t-on le sodium pur sous du kérosène ou de l’huile minérale ?

Le sodium réagit vivement avec l’eau et l’humidité de l’air, en libérant de l’hydrogène qui peut s’enflammer et provoquer des incendies ou des brûlures. C’est pourquoi le sodium pur est conservé immergé dans un liquide inerte, comme le kérosène ou l’huile minérale, et ne doit jamais être manipulé à mains nues ni mis en contact avec de l’eau. Cette réaction est une démonstration classique de la grande réactivité des métaux alcalins.

Quels aliments contiennent le plus de sodium ?

Les aliments transformés et préparés constituent généralement les principales sources de sodium : charcuterie, collations salées, conserves, soupes instantanées, fromages affinés, pain, sauces et plats préparés. Le sodium provient également du sel ajouté pendant la cuisson ou à table, ainsi que de certaines eaux minérales riches en sels minéraux. Consulter les étiquettes, où la quantité est généralement indiquée en milligrammes par portion, et comparer les produits est le moyen le plus efficace de contrôler l’apport total.

Quelle est la différence entre le sodium et le potassium ?

Ce sont deux métaux alcalins qui possèdent chacun un électron de valence et présentent des propriétés similaires, mais ils diffèrent sur plusieurs points. Le potassium est plus lourd, plus dense et encore plus réactif que le sodium. Son numéro atomique est de 19, contre 11 pour le sodium. Sur le plan biologique, leurs ions sont tous deux essentiels et agissent de manière complémentaire : le sodium prédomine à l’extérieur des cellules et régule la pression et l’équilibre hydrique, tandis que le potassium prédomine à l’intérieur des cellules et participe à la contraction musculaire et au fonctionnement nerveux.

Quelle quantité de sodium est-il recommandé de consommer par jour ?

Pour la population adulte en général, une référence courante consiste à ne pas dépasser 2 300 mg de sodium par jour, tandis que l’OMS recommande une limite plus prudente de 2 000 mg par jour, soit environ 5 g de sel. Les personnes souffrant d’hypertension ou d’une maladie rénale, ou ayant reçu une recommandation médicale spécifique, peuvent devoir viser un apport inférieur, souvent autour de 1 500 mg. La quantité appropriée dépend de l’état de santé, des traitements médicamenteux et du niveau d’activité physique. Il est donc conseillé de consulter un professionnel de santé.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.