金属と水および塩基との反応性。 水と塩基を含む金属

本文で説明されているように「金属反応性の順序」、反応が発生するためには、試薬との接触や 化学親和力 それらの間で、それはそれらが新しい物質の形成を可能にするために相互作用しなければならないことを意味します。

金属を酸と反応させると、大多数がこの化学親和力を持って反応します。 しかし、塩基や水と反応させても同じことは起こりません。

アレニウスの定義によれば、塩基は水溶液中で唯一の陰イオンとしてヒドロキシルOHを放出する物質であることを思い出してください-.

塩基と反応する金属は、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、スズ(Sn)だけです。

以下に、水酸化ナトリウム塩基(NaOH)とアルミニウムおよび亜鉛との反応にそれぞれ注意してください。

2アル(s) + 2 NaOH(ここに) + H2O→2NaAlO2(aq) + 3 H2(g)
卑金属塩水素ガス
アルミン酸ナトリウム

亜鉛(s) + 2 NaOH(ここに)  →2で2ZnO2(aq) + H2(g)
卑金属塩水素ガス
亜鉛酸ナトリウム

どちらの場合も、形成された生成物は塩と水素ガスであったことに注意してください。 したがって、 上記の金属が強塩基と反応すると、生成物は常に異常な塩と水素ガスになります。

水と反応する金属はアルカリ金属(ファミリー1またはIAの元素-Li、Na、K、Rb、CsおよびFr)、 アルカリ土類金属(ファミリー2またはII Aの元素-Ca、Sr、Ba、およびRa)、マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、および亜鉛 (Zn)。

特にアルカリ金属は、水と空気中の酸素の両方に対して非常に反応性があります。 そのため、通常は灯油に浸して保管します。

これは、電子を失い、酸化し、強力な還元剤として作用する傾向が強いためです。

水と接触すると、すべてのアルカリ金属とアルカリ土類金属が塩基と水素ガスを生成物として形成します。

たとえば、ナトリウムと水の反応により、次の式に示すように、水酸化ナトリウムと水素ガスが生成されます。

2で(s) + 2 H2O(1)→2NaOH(ここに) + H2(g)

ナトリウムを水と接触させると、激しい反応が起こります。 酸塩基フェノールフタレイン指示薬、ピンクがかった色の外観が見られ、存在を証明します ベースから。 さらに、ナトリウムの量が多いほど、放出された水素が空気中に存在する酸素と接触すると燃焼するため、視覚化される反応が大きくなります。

ナトリウムと水の激しい反応でガラス容器が壊れます*
ナトリウムと水の激しい反応でガラス容器が壊れます*

この反応性は、アルカリ金属の周期が増加するにつれて増加します。つまり、次の方向に成長します。

Li

リチウムは他のアルカリ金属よりも水との反応が遅いです。 カリウム(K)と水との反応は、少量の反応物であっても、水素を(火の中で)発火させるのに十分な強さです。 ルビジウムとセシウムの場合、この小規模な反応はすでに危険なほど爆発的であり、これらの金属は水よりも密度が高いため、反応はその表面の下で起こります。

次に、カルシウム、アルカリ土類金属、および水の間の反応の例を見てください。

ここに(s) + 2 H2O(1)→Ca(OH)2(aq) + H2(g)

他の金属(マグネシウム、鉄、亜鉛)の場合、反応は加熱下でのみ発生し、水との反応で生成される生成物は酸化物と水素ガスです。

mg(s) + H2O(v)→MgO(s) + H2(g)
3 Fe(s) + 4 H2O(v)→Fe3O4(s) + 4 H2(g)
亜鉛(s) + H2O(v)→ZnO(s) + H2(g)

*画像の作者: タボロマン


ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm

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