كما هو موضح في النص "ترتيب تفاعل المعادن"، من أجل حدوث أي تفاعل ، من الضروري تلبية شروط معينة ، مثل الاتصال بالكواشف ووجود تقارب كيميائي بينهما ، مما يعني أنه يجب أن يتفاعلوا 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 ومع الماء.
تذكر أنه وفقًا لتعريف Arrhenius ، فإن القاعدة هي أي مادة تطلق هيدروكسيل OH كأنيون واحد في محلول مائي-.
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) ، المعادن الأرضية 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.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
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 لون وردي ، 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 *
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
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
فوغا ، جينيفر روشا فارغاس. "تفاعلية المعادن مع الماء والقواعد" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm. تم الوصول إليه في 28 يونيو 2021.
