Come spiegato nel testo “Ordine di reattività del metallo”, perché si verifichi una qualsiasi reazione, è necessario soddisfare determinate condizioni, come entrare in contatto con i reagenti e avere affinità chimica tra loro, il che significa che devono interagire per consentire la formazione di nuove sostanze.
Quando mettiamo i metalli a reagire con gli acidi, la stragrande maggioranza ha questa affinità chimica e reagisce. Tuttavia, lo stesso non accade quando viene messo a reagire con le basi e con l'acqua.
Ricordando che, secondo la definizione di Arrhenius, una base è qualsiasi sostanza che in soluzione acquosa libera l'idrossile OH come unico anione-.
Gli unici metalli che reagiscono con le basi sono alluminio (Al), zinco (Zn), piombo (Pb) e stagno (Sn).
Nota sotto la reazione tra base idrossido di sodio (NaOH) con alluminio e zinco, rispettivamente:
2 Al(S) + 2 NaOH(Qui) + H2O → 2 NaAlO2(ac) + 3 H2(g)
gas di idrogeno sale del metallo di base
alluminato di sodio
Zn(S) + 2 NaOH(Qui) → 2 pollici2ZnO2(ac) + H2(g)
gas di idrogeno sale del metallo di base
zincato di sodio
Si noti che in entrambi i casi i prodotti formati erano un sale e un gas idrogeno. Perciò, quando i suddetti metalli reagiscono con una base forte, i prodotti saranno sempre sali insoliti e gas idrogeno.
I metalli che reagiscono con l'acqua sono i metalli alcalini (elementi della famiglia 1 o IA - Li, Na, K, Rb, Cs e Fr), i metalli alcalino-terrosi (elementi della famiglia 2 o II A - Ca, Sr, Ba e Ra), magnesio (Mg), ferro (Fe) e zinco (Zn).
I metalli alcalini, in particolare, sono estremamente reattivi, sia con l'acqua che anche con l'ossigeno presente nell'aria. Pertanto, di solito vengono immagazzinati immersi nel cherosene.
Questo perché hanno una grande tendenza a perdere elettroni, ossidarsi e agire come forti agenti riducenti.
A contatto con l'acqua, tutti i metalli alcalini e alcalino-terrosi formano una base e l'idrogeno come prodotti.
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Ad esempio, la reazione tra sodio e acqua produce idrossido di sodio e gas idrogeno, come mostrato nell'equazione seguente:
2 pollici(S) + 2 H2oh(1)→2 NaOH(Qui) + H2(g)
Quando mettiamo il sodio a contatto con l'acqua, si verificherà una reazione violenta che, se mettiamo il indicatore fenolftaleina acido-base, vedremo la comparsa di un colore rosa, che ne evidenzia la presenza dalla base. Inoltre, maggiore è la quantità di sodio immessa, maggiore sarà la reazione visualizzata, perché l'idrogeno rilasciato brucia quando viene a contatto con l'ossigeno presente nell'aria.
Reazione violenta tra sodio e acqua rompe il contenitore di vetro*
Questa reattività aumenta all'aumentare dei periodi dei metalli alcalini, cioè cresce in questa direzione:
Li < Na < K < Rb < Cs
Il litio reagisce più lentamente con l'acqua rispetto ad altri metalli alcalini. La reazione del potassio (K) con l'acqua è già abbastanza forte da accendere l'idrogeno (a fuoco), anche con piccole quantità di reagenti. Con rubidio e cesio, questa reazione su piccola scala è già pericolosamente esplosiva e poiché questi metalli sono più densi dell'acqua, la reazione avviene sotto la sua superficie.
Ora guarda un esempio di reazione tra calcio, un metallo alcalino-terroso e acqua:
Qui(S) + 2 H2oh(1)→ Ca(OH)2(ac) + H2(g)
Nel caso di altri metalli (magnesio, ferro e zinco), la reazione avviene solo per riscaldamento e i prodotti che si formano nella reazione con l'acqua sono ossidi e idrogeno gassoso:
mg(S) + H2oh(v)→ MgO(S) + H2(g)
3 Fe(S) + 4 H2oh(v)→ Fe3oh4(i) + 4 H2(g)
Zn(S) + H2oh(v)→ ZnO(S) + H2(g)
*Autore dell'immagine: Tavoromann
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reattività dei metalli con acqua e basi"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm. Consultato il 28 giugno 2021.
