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Le symbole (Na), le numéro atomique (11) et la masse atomique (environ 22,99) du sodium

Le symbole (Na), le numéro atomique (11) et la masse atomique (environ 22,99) du sodium (3dalia, iStockphoto)

Les STIM en contexte

Na na na na, (hé hé hé) so-odium!

Kelly Resmer et Parlons sciences

Résumé

Le sodium est un élément chimique utile. Tu utilises du sel de table tous les jours, mais que sais-tu des mines qui le produisent, des autres usages du sodium et des problèmes qu’une quantité excessive de cet élément peut causer?

Nom : sodium
Symbole : Na
Numéro atomique : 11
Masse atomique : 22,99
Catégorie : métal alcalin
Apparence : métallique argentée

Le sodium est un élément chimique très utile et important. C’est aussi un élément qui doit être traité avec précaution dans sa forme élémentaire. On parle de forme élémentaire quand un élément n’est combiné à aucun autre. La forme élémentaire du sodium est très réactive; elle peut même exploser et entraîner des incendies quand on la met dans l’eau. À cause de cette réactivité, on ne trouve jamais de sodium élémentaire dans la nature.

Le savais-tu? 

Le sodium fait partie du premier groupe (colonne) et de la troisième période (ligne) du tableau périodique

Découvrons ensemble d’où vient le sodium, comment on l’utilise et pourquoi il peut entraîner des problèmes pour les humains comme les voitures!

Le savais-tu? 

Le sodium est l’un des dix éléments les plus abondants sur la Terre. Il compose près de 2,6 % de la croûte terrestre.

D’où le sel vient-il?

Le sel sous forme de chlorure de sodium (NaCl) est extrait de mines d’un bout à l’autre du Canada. Dans les provinces de l’Atlantique, il vient de mers intérieures qui se sont asséchées depuis belle lurette. Sous sa forme minérale, le chlorure de sodium porte le nom d’halite.

Où se trouve la plus grande mine de sel au monde?

La mine de sel souterraine la plus grande sur Terre se trouve à Goderich, en Ontario. Elle correspond au fond d’une mer ancienne qui a existé durant le Silurien, soit une période s’étendant de 443 à 416 millions d’année avant notre ère. Quand cette mer s’est asséchée, elle a laissé derrière elle un épais dépôt sédimentaire composé en partie de sel. Avec le temps, les sédiments ont été recouverts de plusieurs couches de roches et de terre. D’une épaisseur de plus de 40 m, le gisement de sel de Goderich se trouve à plus de 300 m sous le fond du lac Huron.

À Goderich, les immenses dépôts trouvés profondément dans le sol sont forés et dynamités afin de briser le sel en plus petits morceaux. Toutefois, le sel extrait de cette façon n’est pas pur. Pour le purifier, il faut le dissoudre. On fait ensuite évaporer l’eau, faisant en sorte que le sel se recristallise et que les impuretés puissent être éliminées.

À quoi le sel peut-il notamment servir?

Il existe de nombreux usages pour le sel de sodium. On l’utilise par exemple pour déglacer les routes en hiver dans certaines régions du Canada. Les ions de sodium et de chlorure se déplacent parmi les molécules d’eau, nuisant ainsi à la formation de cristaux de glace. Celle-ci se forme donc à une température beaucoup plus basse que la normale. Le chlorure de sodium peut en effet faire passer la température de congélation de l’eau de 0 °C à -21 °C! Le sel est toutefois très corrosif. Il endommage donc d’autres matériaux, plus particulièrement les métaux. C’est pourquoi tant de voitures se mettent à rouiller après des années d’exposition au sel. Le recours à cette substance sur les routes entraîne aussi une foule de problèmes environnementaux.

Pourquoi le sel fait-il fondre la glace? (2019) par C'est Pas Sorcier (2 min 17 sec).

Le savais-tu? 

On trouve du sodium dans de nombreux produits utilisés à la maison, comme le sel de table (chlorure de sodium), le bicarbonate de soude (bicarbonate de sodium) et un renforçateur pour détergents à lessive appelé « borax » (tétraborate disodique).

Quels effets le sodium produit-il sur le corps humain? 

Toutes les cellules de notre corps ont besoin de sodium. Celui-ci permet en effet à nos muscles de se contracter et à nos cellules nerveuses de communiquer. Toutefois, trop de sodium peut aussi être très mauvais pour la santé. Si on ajoute trop de sel à nos aliments, cela hausse le niveau de sodium dans notre sang. Cette quantité excédentaire fait en sorte que les reins doivent travailler plus fort pour extraire l’eau requise pour produire de l’urine. Cela peut entraîner un excès de liquides et engendrer de la pression dans les vaisseaux sanguins qui entourent les reins. Avec le temps, on peut assister à l’apparition d’une maladie rénale ou d’hypertension (pression artérielle élevée). Or, l’hypertension peut mener à des crises cardiaques et à des accidents vasculaires cérébraux.

Les adultes et les jeunes de plus de 13 ans ne devraient ingérer que 1 500 à 2 300 mg de sodium par jour. Cela correspond à moins d’une cuillère à thé de sel. Toutefois, en moyenne, les jeunes hommes canadiens âgés de 14 à 18 ans tendent à consommer le double de cette quantité, soit 3 420 mg par jour! Pour ne pas prendre trop de sodium, il faut éviter de manger beaucoup de pain et de viandes transformées, qui sont d’importantes sources pour les Canadiens et Canadiennes. 

En bref…

Le sodium est un composant essentiel du chlorure de sodium, ce sel que nous utilisons pour assaisonner nos aliments et rendre nos routes plus sécuritaires en hiver. Mais le sel peut causer de la corrosion sur les voitures. Il peut aussi entraîner des conséquences assez graves sur la santé si on en consomme trop. Souvenez-vous qu’il est toujours possible d’abuser des bonnes choses!

Amorces de discussion

Faire des liens
  • Est-ce que quelqu’un de ta famille devrait limiter la quantité de sel dans son alimentation? Le cas échéant, pourquoi?
  • As-tu déjà vu des vêtements ou des bottes endommagés par le sel?  Comment t’es-tu débarrassé des taches?
  • On recommande que les adultes et les jeunes de plus de 13 ans consomment seulement de 1 500 à 2 300 mg de sodium par jour. Calcule ta propre consommation de sel. Est-elle supérieure ou inférieure à la quantité recommandée?
Faire des liens
  • Est-ce que quelqu’un de ta famille devrait limiter la quantité de sel dans son alimentation? Le cas échéant, pourquoi?
  • As-tu déjà vu des vêtements ou des bottes endommagés par le sel?  Comment t’es-tu débarrassé des taches?
  • On recommande que les adultes et les jeunes de plus de 13 ans consomment seulement de 1 500 à 2 300 mg de sodium par jour. Calcule ta propre consommation de sel. Est-elle supérieure ou inférieure à la quantité recommandée?
Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement
  • Explique de quelle façon l’utilisation de sel pour déglacer les routes constitue un exemple d’interaction entre les sciences, la technologie, la société et l’environnement.
  • Devrait-on imposer des taxes spéciales sur les aliments à haute teneur en sel pour contribuer au financement du système de soins de santé?  Pourquoi, ou pourquoi pas?
  • De la grêle et du grésil sont tombés toute la nuit, et le pare-brise de la voiture familiale est recouvert d’une épaisse couche de glace. Devrais-tu utiliser du sel pour enlever cette glace?  Pourquoi, ou pourquoi pas?
  • Imagine que tu es le maire ou la mairesse d’une ville et que tu doives décider si les épandeuses mettront du sel ou du sable sur les routes cet hiver. Quels arguments pourraient être faits en faveur du sel? Quels arguments pourraient être faits en faveur du sable? Lequel choisirais-tu, et pourquoi?
Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement
  • Explique de quelle façon l’utilisation de sel pour déglacer les routes constitue un exemple d’interaction entre les sciences, la technologie, la société et l’environnement.
  • Devrait-on imposer des taxes spéciales sur les aliments à haute teneur en sel pour contribuer au financement du système de soins de santé?  Pourquoi, ou pourquoi pas?
  • De la grêle et du grésil sont tombés toute la nuit, et le pare-brise de la voiture familiale est recouvert d’une épaisse couche de glace. Devrais-tu utiliser du sel pour enlever cette glace?  Pourquoi, ou pourquoi pas?
  • Imagine que tu es le maire ou la mairesse d’une ville et que tu doives décider si les épandeuses mettront du sel ou du sable sur les routes cet hiver. Quels arguments pourraient être faits en faveur du sel? Quels arguments pourraient être faits en faveur du sable? Lequel choisirais-tu, et pourquoi?
Explorer les concepts
  • Décris trois propriétés physiques du sodium.
  • Parmi les composés chimiques à base de sodium, lequel est le plus courant?
  • Comment les êtres humains absorbent-ils le chlorure de sodium dans leur corps? Pourquoi en a-t-on besoin?
  • Le sel est utilisé comme ingrédient alimentaire et déglaçant pour les routes, mais à quoi d’autre peut-il servir?
Explorer les concepts
  • Décris trois propriétés physiques du sodium.
  • Parmi les composés chimiques à base de sodium, lequel est le plus courant?
  • Comment les êtres humains absorbent-ils le chlorure de sodium dans leur corps? Pourquoi en a-t-on besoin?
  • Le sel est utilisé comme ingrédient alimentaire et déglaçant pour les routes, mais à quoi d’autre peut-il servir?
Littératie médiatique
  • Imagine que tu es un ou une nutritionniste et que tu te préoccupes beaucoup de la montée de l’hypertension artérielle dans ta région. Quel genre de campagne de sensibilisation mettrais-tu au point? Crée une affiche, un dépliant ou une courte vidéo qui pourrait en faire partie.
  • Crée une affiche ou autre produit médiatique qui pourrait convaincre les gens de limiter la quantité de sel dans leur alimentation.
Littératie médiatique
  • Imagine que tu es un ou une nutritionniste et que tu te préoccupes beaucoup de la montée de l’hypertension artérielle dans ta région. Quel genre de campagne de sensibilisation mettrais-tu au point? Crée une affiche, un dépliant ou une courte vidéo qui pourrait en faire partie.
  • Crée une affiche ou autre produit médiatique qui pourrait convaincre les gens de limiter la quantité de sel dans leur alimentation.
Suggestions pour l'enseignement
  • Cet article peut être utilisé pour soutenir l’enseignement et l’apprentissage de notions liées à la chimie, à la santé et au corps humain, ainsi qu’aux sciences de la Terre et de l’environnement en ce qui a trait aux éléments chimiques, aux composés chimiques et à l’extraction minière. On y trouve des concepts liés à la dissolution, à l’évaporation, à la recristallisation, aux muscles, aux cellules nerveuses, au sang, aux reins et à l’hypertension.
  • Dans le cadre de cours sur la santé et le corps humain, les enseignants pourraient demander à leurs élèves d’apporter les étiquettes d’aliments et de collations populaires avant la lecture de l’article. Après sa lecture, les élèves pourraient relever la présence de sodium dans les produits et comparer la teneur de chacun. 
  • Après avoir lu cet article, les élèves peuvent recourir à une Grille de création de questions pour alimenter d’autres échanges en la matière. Les fiches reproductibles prêtes à l’emploi de cette stratégie d’apprentissage sont disponibles en formats [Document Google] et [PDF]. 
  • Pour étayer leurs apprentissages en chimie, les élèves pourraient aussi faire des recherches plus approfondies et créer ensuite une infographie ou un organisateur graphique illustré montrant les divers usages du sel dans la société et la vie quotidienne. 
     
Suggestions pour l'enseignement
  • Cet article peut être utilisé pour soutenir l’enseignement et l’apprentissage de notions liées à la chimie, à la santé et au corps humain, ainsi qu’aux sciences de la Terre et de l’environnement en ce qui a trait aux éléments chimiques, aux composés chimiques et à l’extraction minière. On y trouve des concepts liés à la dissolution, à l’évaporation, à la recristallisation, aux muscles, aux cellules nerveuses, au sang, aux reins et à l’hypertension.
  • Dans le cadre de cours sur la santé et le corps humain, les enseignants pourraient demander à leurs élèves d’apporter les étiquettes d’aliments et de collations populaires avant la lecture de l’article. Après sa lecture, les élèves pourraient relever la présence de sodium dans les produits et comparer la teneur de chacun. 
  • Après avoir lu cet article, les élèves peuvent recourir à une Grille de création de questions pour alimenter d’autres échanges en la matière. Les fiches reproductibles prêtes à l’emploi de cette stratégie d’apprentissage sont disponibles en formats [Document Google] et [PDF]. 
  • Pour étayer leurs apprentissages en chimie, les élèves pourraient aussi faire des recherches plus approfondies et créer ensuite une infographie ou un organisateur graphique illustré montrant les divers usages du sel dans la société et la vie quotidienne. 
     

En savoir plus

Des métaux qui s'explosent dans l'eau! [Science 2.0] (2015) Experimentboy -- Vidéo - Les métaux alcalins sont fascinants et dangereux. Le moindre contact avec l'eau les enflamme! (9 min)

Mine de sel de Varangéville (2018) France 3 Grand Est -- Vidéo - Visite au coeur de la dernière mine sel de France. (3 min 10 s)

Du sel qui nuit à l'environnement (2019) Radio-Canada -- Cette vidéo examine comment les sels de voirie ont des conséquences dramatiques sur l'environnement. (2 min 5 s) 

Chimie Alimentaire: Histoires de sel Christina Blais, Ricardo --  Cet article passe en revue quelques mythes culinaires entourant l'utilisation du sel en cuisine.

Références

Government of Canada. (2018). Sodium intake of Canadians in 2017.

Hewitt, D. F. (1962). Salt in Ontario (industrial mineral report No. 6). Ontario Department of Mines.

New Hampshire Department of Environmental Services. (n.d.). Water quality impacts - Environmental, health and economic impacts of road salt.

Pohl H.R., Wheeler J.S., Murray H.E. (2013). Sodium and potassium in health and disease. Metal Ions in Life Sciences, 13. DOI: 10.1007/978-94-007-7500-8_2

Summers, J., & Valleau, R. (2017). Road salt makes winter driving safer, but what does it do to the environment?. The Conversation.