Zoals uitgelegd in de tekst “Metaal reactiviteit bestelling”, om enige reactie te laten plaatsvinden, is het noodzakelijk om aan bepaalde voorwaarden te voldoen, zoals contact met de reagentia en het hebben van chemische affiniteit tussen hen, wat betekent dat ze moeten interageren om de vorming van nieuwe stoffen mogelijk te maken.
Wanneer we metalen laten reageren met zuren, heeft de overgrote meerderheid deze chemische affiniteit en reageert. Hetzelfde gebeurt echter niet wanneer men het laat reageren met basen en met water.
Onthoud dat, volgens de definitie van Arrhenius, een base elke stof is die in een waterige oplossing de hydroxyl-OH afgeeft als een enkel anion-.
De enige metalen die reageren met basen zijn aluminium (Al), zink (Zn), lood (Pb) en tin (Sn).
Noteer hieronder de reactie tussen natriumhydroxidebase (NaOH) met respectievelijk aluminium en zink:
2 Al(en) + 2 NaOH(hier) + H2O → 2 NaAlO2(aq) + 3 H2(g)
onedel metaal zout waterstofgas
natriumaluminaat
Zn(en) + 2 NaOH(hier) → 2 in2ZnO2(aq) + H2(g)
onedel metaal zout waterstofgas
natriumzinkaat
Merk op dat in beide gevallen de gevormde producten een zout- en waterstofgas waren. daarom, wanneer de genoemde metalen reageren met een sterke base, zullen de producten altijd ongebruikelijke zouten en waterstofgas zijn.
De metalen die reageren met water zijn de alkalimetalen (elementen van familie 1 of IA - Li, Na, K, Rb, Cs en Fr), de aardalkalimetalen (elementen van familie 2 of II A - Ca, Sr, Ba en Ra), magnesium (Mg), ijzer (Fe) en zink (Zn).
Vooral alkalimetalen zijn extreem reactief, zowel met water als zelfs met zuurstof in de lucht. Daarom worden ze meestal ondergedompeld in kerosine opgeslagen.
Dit komt omdat ze een grote neiging hebben om elektronen te verliezen, te oxideren en als sterke reductiemiddelen te werken.
In contact met water vormen alle alkali- en aardalkalimetalen een base en waterstofgas als producten.
De reactie tussen natrium en water produceert bijvoorbeeld natriumhydroxide en waterstofgas, zoals weergegeven in de onderstaande vergelijking:
2 in(en) + 2 H2O(1)→2 NaOH(hier) + H2(g)
Wanneer we natrium in contact brengen met water, zal er een heftige reactie optreden die, als we de zuur-base fenolftaleïne-indicator, we zullen het verschijnen van een roze kleur zien, wat de aanwezigheid aangeeft vanaf de basis. Bovendien, hoe groter de hoeveelheid natrium die wordt geplaatst, hoe groter de gevisualiseerde reactie zal zijn, omdat de vrijgekomen waterstof verbrandt wanneer het in contact komt met de zuurstof die in de lucht aanwezig is.
Hevige reactie tussen natrium en water breekt glazen container*
Deze reactiviteit neemt toe naarmate de perioden van de alkalimetalen toenemen, dat wil zeggen, het groeit in deze richting:
Li < Na < K < Rb < Cs
Lithium reageert langzamer met water dan andere alkalimetalen. De reactie van kalium (K) met water is al sterk genoeg om waterstof (in brand) te laten ontbranden, zelfs met kleine hoeveelheden reactanten. Met rubidium en cesium is deze kleinschalige reactie al gevaarlijk explosief, en omdat deze metalen dichter zijn dan water, vindt de reactie onder het oppervlak plaats.
Kijk nu naar een voorbeeld van een reactie tussen calcium, een aardalkalimetaal en water:
Hier(en) + 2 H2O(1)→ Ca(OH)2(aq) + H2(g)
In het geval van andere metalen (magnesium, ijzer en zink) vindt de reactie alleen plaats onder verwarming en de producten die bij de reactie met water worden gevormd, zijn oxiden en waterstofgas:
mg(en) + H2O(v)→ MgO(en) + H2(g)
3 Fe(en) + 4 H2O(v)→ Fe3O4(en) + 4 H2(g)
Zn(en) + H2O(v)→ ZnO(en) + H2(g)
*Afbeelding auteur: Tavoromann
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm
