Reaktivita kovů s vodou a zásadami. Kovy s vodou a zásadami

Jak je vysvětleno v textu „Pořadí reaktivity kovů„, Aby mohla proběhnout jakákoli reakce, je nutné splnit určité podmínky, jako je kontaktování činidel a podstoupení chemická afinita mezi nimi, což znamená, že musí interagovat, aby umožnily tvorbu nových látek.

Když dáme kovům reagovat s kyselinami, naprostá většina má tuto chemickou afinitu a reaguje. To samé se však nestane, když se nechá reagovat se zásadami a vodou.

Pamatujte, že podle Arrheniovy definice je zásadou jakákoli látka, která ve vodném roztoku uvolňuje hydroxylový OH jako jediný anion^-.

Jediné kovy, které reagují s bázemi, jsou hliník (Al), zinek (Zn), olovo (Pb) a cín (Sn).

Níže si povšimněte reakce mezi hydroxidem sodným (NaOH) s hliníkem a zinkem:

2 Al_(s) + 2 NaOH_(tady) + H₂O → 2 NaAlO_{2 (aq)} + 3 H_{2 (g)}
plynný vodík sůl obecného kovu
hlinitan sodný

Zn_(s) + 2 NaOH_(tady)  → 2 palce₂ZnO_{2 (aq)} + H_{2 (g)}
plynný vodík sůl obecného kovu
zinečnan sodný

Všimněte si, že v obou případech byly vytvořenými produkty sůl a plynný vodík. Proto, když uvedené kovy reagují se silnou bází, produkty budou vždy neobvyklé soli a plynný vodík.

Kovy, které reagují s vodou, jsou alkalické kovy (prvky rodiny 1 nebo IA - Li, Na, K, Rb, Cs a Fr), kovy alkalických zemin (prvky rodiny 2 nebo II A - Ca, Sr, Ba a Ra), hořčík (Mg), železo (Fe) a zinek (Zn).

Zejména alkalické kovy jsou extrémně reaktivní, a to jak s vodou, tak is kyslíkem ve vzduchu. Proto se obvykle skladují ponořené v petroleji.

Je to proto, že mají velkou tendenci ztrácet elektrony, oxidovat a působit jako silná redukční činidla.

Při styku s vodou tvoří všechny alkalické kovy a kovy alkalických zemin bázi a jako produkty plynný vodík.

Například reakce mezi sodíkem a vodou produkuje hydroxid sodný a plynný vodík, jak je znázorněno v níže uvedené rovnici:

2 palce_(s) + 2 H₂Ó₍₁₎→ 2 NaOH_(tady) + H_{2 (g)}

Když dáme sodík do kontaktu s vodou, dojde k prudké reakci, kterou, pokud uvedeme indikátor acidobazického fenolftaleinu, uvidíme vzhled růžové barvy, což dokazuje přítomnost ze základny. Čím větší je množství umístěného sodíku, tím větší bude vizualizovaná reakce, protože uvolněný vodík spaluje, když přichází do styku s kyslíkem přítomným ve vzduchu.

Násilná reakce mezi sodíkem a vodou rozbije skleněnou nádobu *

Tato reaktivita se zvyšuje s rostoucí dobou alkalických kovů, to znamená, že roste v tomto směru:

Li

Lithium reaguje s vodou pomaleji než jiné alkalické kovy. Reakce draslíku (K) s vodou je již dostatečně silná na to, aby zapálila vodík (v ohni), a to i při malém množství reaktantů. U rubidia a cesia je tato reakce v malém měřítku nebezpečně výbušná a protože tyto kovy jsou hustší než voda, probíhá pod jejím povrchem.

Nyní se podívejme na příklad reakce mezi vápníkem, kovem alkalických zemin a vodou:

Tady_(s) + 2 H₂Ó₍₁₎→ Ca (OH)_{2 (aq)} + H_{2 (g)}

V případě jiných kovů (hořčík, železo a zinek) probíhá reakce pouze při zahřátí a produkty vznikající při reakci s vodou jsou oxidy a plynný vodík:

mg_(s) + H₂Ó_(proti)→ MgO_(s) + H_{2 (g)}
3 Fe_(s) + 4 hodiny₂Ó_(proti)→ Fe₃Ó_{4 (s)} + 4 hodiny_{2 (g)}
Zn_(s) + H₂Ó_(proti)→ ZnO_(s) + H_{2 (g)}

* Autor obrázku: Tavoromann

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm