تفاعل المعادن مع الماء والقواعد. المعادن بالماء والقواعد

كما هو موضح في النص "ترتيب تفاعل المعادن"، من أجل حدوث أي تفاعل ، من الضروري تلبية شروط معينة ، مثل الاتصال بالكواشف ووجود تقارب كيميائي بينهم ، مما يعني أنه يجب عليهم التفاعل من أجل تمكين تكوين مواد جديدة.

عندما نضع المعادن لتتفاعل مع الأحماض ، فإن الغالبية العظمى لديها هذا التقارب الكيميائي وتتفاعل. ومع ذلك ، لا يحدث الشيء نفسه عند التعامل مع القواعد والمياه.

تذكر أنه وفقًا لتعريف أرهينيوس ، القاعدة هي أي مادة تطلق هيدروكسيل أوه في محلول مائي باعتباره الأنيون الوحيد-.

المعادن الوحيدة التي تتفاعل مع القواعد هي الألومنيوم (Al) والزنك (Zn) والرصاص (Pb) والقصدير (Sn).

لاحظ أدناه التفاعل بين قاعدة هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) مع الألومنيوم والزنك ، على التوالي:

2 آل(س) + 2 هيدروكسيد الصوديوم(هنا) + ح2O → 2 NaAlO2 (aq) + 3 ح2 (ز)
ملح غاز الهيدروجين المعدني الأساسي
ألومينات الصوديوم

Zn(س) + 2 هيدروكسيد الصوديوم(هنا)  → 2 بوصة2ZnO2 (aq) + ح2 (ز)
ملح غاز الهيدروجين المعدني الأساسي
زنك الصوديوم

لاحظ أنه في كلتا الحالتين كانت المنتجات المتكونة عبارة عن ملح وغاز هيدروجين. لذلك، عندما تتفاعل المعادن المذكورة مع قاعدة قوية ، فإن المنتجات ستكون دائمًا أملاحًا غير عادية وغاز الهيدروجين.

المعادن التي تتفاعل مع الماء هي الفلزات القلوية (عناصر من الأسرة 1 أو IA - Li و Na و K و Rb و Cs و Fr) ، معادن الأرض القلوية (عناصر من الأسرة 2 أو II A - Ca ، Sr ، Ba ، Ra) ، المغنيسيوم (Mg) ، الحديد (Fe) والزنك (زن).

الفلزات القلوية ، على وجه الخصوص ، شديدة التفاعل ، سواء مع الماء أو حتى مع وجود الأكسجين في الهواء. لذلك ، عادة ما يتم تخزينها مغمورة في الكيروسين.

هذا لأن لديهم ميلًا كبيرًا لفقدان الإلكترونات ، والأكسدة والعمل كعوامل اختزال قوية.

عند ملامستها للماء ، تشكل جميع الفلزات الأرضية القلوية والقلوية قاعدة وغاز الهيدروجين كمنتجات.

على سبيل المثال ، ينتج عن التفاعل بين الصوديوم والماء هيدروكسيد الصوديوم وغاز الهيدروجين ، كما هو موضح في المعادلة أدناه:

2 بوصة(س) + 2 ح2ا(1)→ 2 هيدروكسيد الصوديوم(هنا) + ح2 (ز)

عندما نضع الصوديوم في الماء ، سيحدث تفاعل عنيف ، إذا وضعنا مؤشر الفينول فثالين الحمضي القاعدي ، سنرى ظهور اللون الوردي ، مما يدل على وجوده من القاعدة. علاوة على ذلك ، كلما زادت كمية الصوديوم الموضوعة ، زاد التفاعل المرئي ، لأن الهيدروجين الذي يطلق الاحتراق عندما يتلامس مع الأكسجين الموجود في الهواء.

تفاعل عنيف بين الصوديوم والماء يكسر وعاء زجاجي *
تفاعل عنيف بين الصوديوم والماء يكسر وعاء زجاجي *

تزداد هذه الفعالية مع زيادة فترات الفلزات القلوية ، أي أنها تنمو في هذا الاتجاه:

Li

يتفاعل الليثيوم مع الماء بشكل أبطأ من تفاعل المعادن القلوية الأخرى. تفاعل البوتاسيوم (K) مع الماء قوي بالفعل بما يكفي لإشعال الهيدروجين (على النار) ، حتى مع وجود كميات صغيرة من المواد المتفاعلة. مع الروبيديوم والسيزيوم ، يكون هذا التفاعل على نطاق صغير شديد الانفجار بالفعل ، ولأن هذه المعادن أكثر كثافة من الماء ، يحدث التفاعل تحت سطحه.

انظر الآن إلى مثال على تفاعل بين الكالسيوم ومعدن قلوي أرضي والماء:

هنا(س) + 2 ح2ا(1)→ Ca (أوه)2 (aq) + ح2 (ز)

في حالة المعادن الأخرى (المغنيسيوم والحديد والزنك) ، يحدث التفاعل فقط تحت التسخين والمنتجات المتكونة في التفاعل مع الماء هي أكاسيد وغاز الهيدروجين:

ملغ(س) + ح2ا(الخامس)→ أهداب الشوق(س) + ح2 (ز)
3 Fe(س) + 4 ح2ا(الخامس)→ Fe3ا4 (ق) + 4 ح2 (ز)
Zn(س) + ح2ا(الخامس)→ ZnO(س) + ح2 (ز)

* مؤلف الصورة: تافورومان


بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm

تعرف على مزايا البطاقة الفضية الجديدة من Nubank

تطبيق نوبانك يجلب سلسلة من المزايا والتسهيلات للعملاء الذين هم كيانات قانونية ببطاقتهم الفضية الج...

read more

هل تحب علم النفس؟ تحقق من 3 سلاسل تتناول الموضوع

مع تقدم خدمات البث ، يمنحنا كتالوج السلسلة فرصة رائعة لمعرفة ذلك المزيد عن المجالات التي غالبًا م...

read more

مزاد Twitter: قطع بيعت بمبلغ يصل إلى 100000 دولار!

كواحد من تدابير التوفير التي يتم اعتمادها من قبل تويتر بعد إيلون ماسك أصبح المالك ، كان مزادًا أق...

read more