Metallers reaktivitet med vand og baser. Metaller med vand og baser

Som forklaret i teksten “Metalreaktivitetsrækkefølge”For at enhver reaktion skal forekomme, er det nødvendigt at tilfredsstille visse betingelser, såsom at kontakte reagenserne og have kemisk affinitet mellem dem, hvilket betyder, at de skal interagere for at muliggøre dannelsen af ​​nye stoffer.

Når vi lægger metaller til at reagere med syrer, har langt størstedelen denne kemiske affinitet og reagerer. Det samme sker dog ikke, når det reageres med baser og med vand.

Husk at, ifølge Arrhenius 'definition, er en base ethvert stof, der i vandig opløsning frigiver hydroxyl OH som den eneste anion^-.

De eneste metaller, der reagerer med baser, er aluminium (Al), zink (Zn), bly (Pb) og tin (Sn).

Bemærk nedenfor reaktionen mellem natriumhydroxidbase (NaOH) med henholdsvis aluminium og zink:

2 Al_(s) + 2 NaOH_(her) + H₂O → 2 NaAlO_{2 (aq)} + 3 H_{2 (g)}
uædle metaller salt brintgas
natriumaluminat

Zn_(s) + 2 NaOH_(her)  → 2 ind₂ZnO_{2 (aq)} + H_{2 (g)}
uædle metaller salt brintgas
natriumzinkat

Bemærk, at de dannede produkter i begge tilfælde var en salt- og brintgas. Derfor,

når de nævnte metaller reagerer med en stærk base, vil produkterne altid være usædvanlige salte og brintgas.

Metallerne, der reagerer med vand, er alkalimetalerne (grundstoffer af familie 1 eller IA - Li, Na, K, Rb, Cs og Fr), jordalkalimetaller (grundstoffer af familie 2 eller II A - Ca, Sr, Ba og Ra), magnesium (Mg), jern (Fe) og zink (Zn).

Især alkalimetaller er ekstremt reaktive, både med vand og endda med ilt i luften. Derfor opbevares de normalt nedsænket i petroleum.

Dette skyldes, at de har en stor tendens til at miste elektroner, oxidere og fungere som stærke reduktionsmidler.

I kontakt med vand danner alle jord- og jordalkalimetaller en base og brintgas som produkter.

For eksempel producerer reaktionen mellem natrium og vand natriumhydroxid og hydrogengas som vist i ligningen nedenfor:

2 i_(s) + 2 H₂O₍₁₎→ 2 NaOH_(her) + H_{2 (g)}

Når vi sætter natrium i kontakt med vand, vil der opstå en voldsom reaktion, som, hvis vi sætter syre-base phenolphthalein indikator, vil vi se udseendet af en lyserød farve, hvilket viser tilstedeværelsen fra basen. Desuden er jo større den mængde natrium, der placeres, jo større vil den visualiserede reaktion være, fordi det frigivne brint forbrændes, når det kommer i kontakt med det ilt, der er til stede i luften.

Voldsom reaktion mellem natrium og vand bryder glasbeholderen *

Denne reaktivitet øges, når alkalimetalernes perioder øges, dvs. den vokser i denne retning:

Li

Lithium reagerer langsommere med vand end andre alkalimetaller. Omsætningen af ​​kalium (K) med vand er allerede stærk nok til at antænde brint (i brand), selv med små mængder reaktanter. Med rubidium og cæsium er denne lille reaktion allerede farligt eksplosiv, og fordi disse metaller er tættere end vand, finder reaktionen sted under dens overflade.

Se nu på et eksempel på en reaktion mellem calcium, et jordalkalimetal og vand:

Her_(s) + 2 H₂O₍₁₎→ Ca (OH)_{2 (aq)} + H_{2 (g)}

For andre metaller (magnesium, jern og zink) sker reaktionen kun under opvarmning, og de produkter, der dannes i reaktionen med vand, er oxider og hydrogengas:

mg_(s) + H₂O_(v)→ MgO_(s) + H_{2 (g)}
3 Fe_(s) + 4 H₂O_(v)→ Fe₃O_{4 (s)} + 4 H_{2 (g)}
Zn_(s) + H₂O_(v)→ ZnO_(s) + H_{2 (g)}

* Billedforfatter: Tavoromann

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm