Kao što je objašnjeno u tekstu „Red za reaktivnost metala”, Da bi se dogodila bilo kakva reakcija, potrebno je zadovoljiti određene uvjete, kao što je kontaktiranje reagensa i imanje kemijski afinitet između njih, što znači da moraju međusobno djelovati kako bi se omogućilo stvaranje novih tvari.
Kada metale stavimo u reakciju s kiselinama, velika većina ima taj kemijski afinitet i reagira. Međutim, isto se ne događa kada se stavi u reakciju s bazama i vodom.
Sjećajući se da je, prema Arrheniusovoj definiciji, baza bilo koja tvar koja u vodenoj otopini oslobađa hidroksil OH kao jedini anion-.
Jedini metali koji reagiraju s bazama su aluminij (Al), cink (Zn), olovo (Pb) i kalaj (Sn).
Napomena ispod reakcije između baze natrijevog hidroksida (NaOH) s aluminijom i cinkom:
2 Al(s) + 2 NaOH(ovdje) + H2O → 2 NaAlO2 (vod.) + 3 H2 (g)
sol osnovnog metala vodik plin
natrijev aluminat
Zn(s) + 2 NaOH(ovdje) → 2 u2ZnO2 (vod.) + H2 (g)
sol osnovnog metala vodik plin
natrijev cinkat
Imajte na umu da su u oba slučaja nastali proizvodi plin i sol i vodik. Stoga,
kad spomenuti metali reagiraju s jakom bazom, proizvodi će uvijek biti neobične soli i plinoviti vodik.Metali koji reagiraju s vodom su alkalni metali (elementi obitelji 1 ili IA - Li, Na, K, Rb, Cs i Fr), zemnoalkalijski metali (elementi obitelji 2 ili II A - Ca, Sr, Ba i Ra), magnezij (Mg), željezo (Fe) i cink (Zn).
Osobito su alkalni metali izuzetno reaktivni, kako s vodom, tako i s kisikom u zraku. Zbog toga se obično čuvaju potopljeni u petroleju.
To je zato što imaju veliku tendenciju da gube elektrone, oksidiraju i djeluju kao snažna redukcijska sredstva.
U dodiru s vodom svi alkalijski i zemnoalkalijski metali čine bazu i plinoviti vodik kao produkte.
Na primjer, reakcija između natrija i vode stvara natrijev hidroksid i plinoviti vodik, kao što je prikazano u jednadžbi dolje:
2 u(s) + 2 H2O(1)→ 2 NaOH(ovdje) + H2 (g)
Kada stavimo natrij u kontakt s vodom, dogodit će se burna reakcija koja, ako stavimo indikator kiselinsko-baznog fenolftaleina, vidjet ćemo pojavu ružičaste boje koja dokazuje prisutnost od baze. Nadalje, što je veća količina postavljenog natrija, to će veća biti vizualizirana reakcija, jer vodik koji izlazi sagorijeva kada dođe u kontakt s kisikom koji je prisutan u zraku.
Burna reakcija između natrija i vode razbija staklenu posudu *
Ova reaktivnost raste kako se povećavaju razdoblja alkalnih metala, odnosno raste u ovom smjeru:
Li
Litij sporije reagira s vodom od ostalih alkalnih metala. Reakcija kalija (K) s vodom već je dovoljno jaka da može zapaliti vodik (u vatri), čak i s malim količinama reaktanata. S rubidijem i cezijem, ova je reakcija malih razmjera već opasno eksplozivna, a budući da su ti metali gušći od vode, reakcija se odvija ispod njegove površine.
Sada pogledajte primjer reakcije između kalcija, zemnoalkalnog metala i vode:
Ovdje(s) + 2 H2O(1)→ Ca (OH)2 (vod.) + H2 (g)
U slučaju ostalih metala (magnezij, željezo i cink), reakcija se događa samo zagrijavanjem, a proizvodi koji nastaju u reakciji s vodom su oksidi i plinoviti vodik:
mg(s) + H2O(v)→ MgO(s) + H2 (g)
3 Fe(s) + 4 H2O(v)→ Fe3O4 + 4 H2 (g)
Zn(s) + H2O(v)→ ZnO(s) + H2 (g)
* Autor slike: Tavoromann
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm