Reaktivitet av metaller med vann og baser. Metaller med vann og baser

Som forklart i teksten “Metallreaktivitetsrekkefølge”, For at enhver reaksjon skal skje, er det nødvendig å tilfredsstille visse betingelser, for eksempel å kontakte reagensene og ha kjemisk affinitet mellom dem, noe som betyr at de må samhandle for å muliggjøre dannelse av nye stoffer.

Når vi setter metaller til å reagere med syrer, har de aller fleste denne kjemiske affiniteten og reagerer. Det samme skjer imidlertid ikke når det reageres med baser og med vann.

Husk at, ifølge Arrhenius 'definisjon, er en base et hvilket som helst stoff som i vandig løsning frigjør hydroksyl-OH som den eneste anion^-.

De eneste metallene som reagerer med baser er aluminium (Al), sink (Zn), bly (Pb) og tinn (Sn).

Merk nedenfor om reaksjonen mellom henholdsvis natriumhydroksydbase (NaOH) med aluminium og sink:

2 Al_(s) + 2 NaOH_(her) + H₂O → 2 NaAlO_{2 (aq)} + 3 H_{2 (g)}
uedelt metall salt hydrogengass
natriumaluminat

Zn_(s) + 2 NaOH_(her)  → 2 In₂ZnO_{2 (aq)} + H_{2 (g)}
uedelt metall salt hydrogengass
natriumsinkat

Merk at i begge tilfeller var produktene som ble dannet en salt- og hydrogengass. Derfor,

når de nevnte metallene reagerer med en sterk base, vil produktene alltid være uvanlige salter og hydrogengass.

Metallene som reagerer med vann er alkalimetallene (grunnstoffer i familie 1 eller IA - Li, Na, K, Rb, Cs og Fr), jordalkalimetaller (grunnstoffer av familie 2 eller II A - Ca, Sr, Ba og Ra), magnesium (Mg), jern (Fe) og sink (Zn).

Spesielt alkalimetaller er ekstremt reaktive, både med vann og til og med med oksygen i luften. Derfor lagres de vanligvis nedsenket i parafin.

Dette er fordi de har en stor tendens til å miste elektroner, oksidere og fungere som sterke reduksjonsmidler.

I kontakt med vann danner alle jord- og jordalkalimetaller en base og hydrogengass som produkter.

For eksempel produserer reaksjonen mellom natrium og vann natriumhydroksid og hydrogengass, som vist i ligningen nedenfor:

2 inn_(s) + 2 H₂O₍₁₎→ 2 NaOH_(her) + H_{2 (g)}

Når vi setter natrium i kontakt med vann, vil det oppstå en voldsom reaksjon som, hvis vi setter syre-base fenolftalein indikator, vil vi se utseendet til en rosa farge, noe som viser tilstedeværelsen fra basen. Videre, jo større mengde natrium som er plassert, jo større blir den visualiserte reaksjonen fordi frigjort hydrogen brenner seg når det kommer i kontakt med oksygenet som er tilstede i luften.

Voldsom reaksjon mellom natrium og vann bryter glassbeholderen *

Denne reaktiviteten øker når periodene av alkalimetallene øker, det vil si at den vokser i denne retningen:

Li

Litium reagerer saktere med vann enn andre alkalimetaller. Reaksjonen av kalium (K) med vann er allerede sterk nok til å antenne hydrogen (i brann), selv med små mengder reaktanter. Med rubidium og cesium er denne reaksjonen i liten skala allerede farlig eksplosiv, og fordi disse metallene er tettere enn vann, finner reaksjonen sted under overflaten.

Se nå på et eksempel på en reaksjon mellom kalsium, et jordalkalimetall og vann:

Her_(s) + 2 H₂O₍₁₎→ Ca (OH)_{2 (aq)} + H_{2 (g)}

Når det gjelder andre metaller (magnesium, jern og sink), skjer reaksjonen bare under oppvarming, og produktene som dannes i reaksjonen med vann er oksider og hydrogengass:

mg_(s) + H₂O_(v)→ MgO_(s) + H_{2 (g)}
3 Fe_(s) + 4 H₂O_(v)→ Fe₃O_{4 (er)} + 4 H_{2 (g)}
Zn_(s) + H₂O_(v)→ ZnO_(s) + H_{2 (g)}

* Bildeforfatter: Tavoromann

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm