Όπως εξηγείται στο κείμενο «Σειρά αντιδραστικότητας μετάλλων", Για να προκύψει οποιαδήποτε αντίδραση, είναι απαραίτητο να ικανοποιηθούν ορισμένες συνθήκες, όπως η επαφή των αντιδραστηρίων και η ύπαρξη χημική συγγένεια μεταξύ τους, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να αλληλεπιδρούν προκειμένου να επιτρέψουν το σχηματισμό νέων ουσιών.
Όταν βάζουμε μέταλλα για αντίδραση με οξέα, η συντριπτική πλειοψηφία έχει αυτή τη χημική συγγένεια και αντιδρά. Ωστόσο, το ίδιο δεν συμβαίνει όταν τίθεται για αντίδραση με βάσεις και νερό.
Υπενθυμίζοντας ότι, σύμφωνα με τον ορισμό του Arrhenius, μια βάση είναι οποιαδήποτε ουσία που σε υδατικό διάλυμα απελευθερώνει το υδροξύλιο ΟΗ ως ένα μόνο ανιόν-.
Τα μόνα μέταλλα που αντιδρούν με βάσεις είναι αλουμίνιο (Al), ψευδάργυρος (Zn), μόλυβδος (Pb) και κασσίτερος (Sn).
Σημειώστε παρακάτω την αντίδραση μεταξύ της βάσης υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) με αλουμίνιο και ψευδάργυρο, αντίστοιχα:
2 Αλ(μικρό) + 2 ΝαΟΗ(εδώ) + Χ2O → 2 NaAlO2 (υδ) + 3 Ω2 (ζ)
αέριο υδρογόνο άλατος βασικού μετάλλου
αργιλικό νάτριο
Ζν(μικρό) + 2 ΝαΟΗ(εδώ) → 2 ίντσες2ZnO2 (υδ) + Χ2 (ζ)
αέριο υδρογόνο άλατος βασικού μετάλλου
ψευδάργυρο νατρίου
Σημειώστε ότι και στις δύο περιπτώσεις τα προϊόντα που σχηματίστηκαν ήταν αλάτι και αέριο υδρογόνο. Ως εκ τούτου, Όταν τα αναφερόμενα μέταλλα αντιδρούν με ισχυρή βάση, τα προϊόντα θα είναι πάντα ασυνήθιστα άλατα και αέριο υδρογόνο.
Τα μέταλλα που αντιδρούν με το νερό είναι τα αλκαλικά μέταλλα (στοιχεία της οικογένειας 1 ή IA - Li, Na, K, Rb, Cs και Fr), το μέταλλα αλκαλικών γαιών (στοιχεία της οικογένειας 2 ή II A - Ca, Sr, Ba και Ra), μαγνήσιο (Mg), σίδηρος (Fe) και ψευδάργυρος (Zn).
Τα αλκαλικά μέταλλα, ιδιαίτερα, είναι εξαιρετικά αντιδραστικά, τόσο με νερό όσο και με οξυγόνο στον αέρα. Επομένως, συνήθως αποθηκεύονται βυθισμένα σε κηροζίνη.
Αυτό συμβαίνει επειδή έχουν μεγάλη τάση να χάνουν ηλεκτρόνια, να οξειδώνουν και να ενεργούν ως ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες.
Σε επαφή με το νερό, όλα τα μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών σχηματίζουν βάση και αέριο υδρογόνο ως προϊόντα.
Για παράδειγμα, η αντίδραση μεταξύ νατρίου και νερού παράγει υδροξείδιο νατρίου και αέριο υδρογόνο, όπως φαίνεται στην παρακάτω εξίσωση:
2 σε(μικρό) + 2 Ω2Ο(1)→ 2 NaOH(εδώ) + Χ2 (ζ)
Όταν βάζουμε το νάτριο σε επαφή με νερό, θα προκύψει μια βίαιη αντίδραση η οποία, αν το βάλουμε δείκτης οξέος-βάσης φαινολφθαλεΐνης, θα δούμε την εμφάνιση ενός ροζ χρώματος, που αποδεικνύει την παρουσία από τη βάση. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα νατρίου, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η αντίδραση που θα φανεί, διότι το απελευθερούμενο υδρογόνο καίγεται όταν έρχεται σε επαφή με το οξυγόνο που υπάρχει στον αέρα.
Βίαιη αντίδραση μεταξύ νατρίου και νερού σπάει το γυάλινο δοχείο *
Αυτή η αντιδραστικότητα αυξάνεται καθώς οι περίοδοι των αλκαλικών μετάλλων αυξάνονται, δηλαδή αυξάνεται προς αυτή την κατεύθυνση:
Li
Το λίθιο αντιδρά πιο αργά με νερό από άλλα αλκαλικά μέταλλα. Η αντίδραση του καλίου (Κ) με νερό είναι ήδη αρκετά ισχυρή για την ανάφλεξη του υδρογόνου (στη φωτιά), ακόμη και με μικρές ποσότητες αντιδρώντων. Με το ρουβίδιο και το καίσιο, αυτή η αντίδραση μικρής κλίμακας είναι ήδη επικίνδυνα εκρηκτική και επειδή αυτά τα μέταλλα είναι πυκνότερα από το νερό, η αντίδραση λαμβάνει χώρα κάτω από την επιφάνειά της.
Τώρα κοιτάξτε ένα παράδειγμα αντίδρασης μεταξύ ασβεστίου, μετάλλου αλκαλικής γαίας και νερού:
Εδώ(μικρό) + 2 Ω2Ο(1)→ Ca (ΟΗ)2 (υδ) + Χ2 (ζ)
Στην περίπτωση άλλων μετάλλων (μαγνήσιο, σίδηρος και ψευδάργυρος), η αντίδραση λαμβάνει χώρα μόνο υπό θέρμανση και τα προϊόντα που σχηματίζονται στην αντίδραση με νερό είναι οξείδια και αέριο υδρογόνο:
mg(μικρό) + Χ2Ο(v)→ MgO(μικρό) + Χ2 (ζ)
3 Φε(μικρό) + 4 Ω2Ο(v)→ Φε3Ο4 (α) + 4 Ω2 (ζ)
Ζν(μικρό) + Χ2Ο(v)→ ZnO(μικρό) + Χ2 (ζ)
* Συγγραφέας εικόνας: Ταβόρρομαν
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm