Așa cum se explică în text „Ordinea reactivității metalelor”, Pentru ca orice reacție să apară, este necesar să se îndeplinească anumite condiții, cum ar fi contactarea reactivilor și obținerea afinitate chimică între ele, ceea ce înseamnă că trebuie să interacționeze pentru a permite formarea de noi substanțe.
Când punem metalele să reacționeze cu acizii, marea majoritate au această afinitate chimică și reacționează. Cu toate acestea, același lucru nu se întâmplă atunci când este pus să reacționeze cu baze și cu apă.
Amintindu-ne că, conform definiției lui Arrhenius, o bază este orice substanță care în soluție apoasă eliberează hidroxil OH ca singurul anion-.
Singurele metale care reacționează cu baze sunt aluminiu (Al), zinc (Zn), plumb (Pb) și staniu (Sn).
Observați mai jos reacția dintre baza hidroxid de sodiu (NaOH) cu aluminiu și respectiv zinc:
2 Al(s) + 2 NaOH(Aici) + H2O → 2 NaAlO2 (aq) + 3 H2 (g)
metal de bază sare hidrogen gazos
aluminat de sodiu
Zn(s) + 2 NaOH(Aici) → 2 in2ZnO2 (aq) + H2 (g)
metal de bază sare hidrogen gazos
zincat de sodiu
Rețineți că în ambele cazuri produsele formate au fost o sare și hidrogen gazos. Prin urmare, atunci când metalele menționate reacționează cu o bază puternică, produsele vor fi întotdeauna săruri neobișnuite și hidrogen gazos.
Metalele care reacționează cu apa sunt metalele alcaline (elemente din familia 1 sau IA - Li, Na, K, Rb, Cs și Fr), metale alcalino-pământoase (elemente din familia 2 sau II A - Ca, Sr, Ba și Ra), magneziu (Mg), fier (Fe) și zinc (Zn).
Metalele alcaline, în special, sunt extrem de reactive, atât cu apă, cât și cu oxigenul din aer. Prin urmare, acestea sunt de obicei depozitate scufundate în kerosen.
Acest lucru se datorează faptului că au o mare tendință de a pierde electroni, de a se oxida și de a acționa ca agenți de reducere puternici.
În contact cu apa, toate metalele alcaline și alcalino-pământoase formează o bază și hidrogen gazos ca produse.
De exemplu, reacția dintre sodiu și apă produce hidroxid de sodiu și hidrogen gazos, așa cum se arată în ecuația de mai jos:
2 în(s) + 2 H2O(1)→ 2 NaOH(Aici) + H2 (g)
Când punem sodiul în contact cu apa, va apărea o reacție violentă care, dacă punem indicator acid-bază fenolftaleină, vom vedea apariția unei culori roz, evidențiind prezența de la bază. Mai mult, cu cât este mai mare cantitatea de sodiu plasată, cu atât va fi mai mare reacția vizualizată, deoarece hidrogenul eliberat arde atunci când intră în contact cu oxigenul prezent în aer.
Reacția violentă dintre sodiu și apă sparge recipientul din sticlă *
Această reactivitate crește odată cu creșterea perioadelor metalelor alcaline, adică crește în această direcție:
Li
Litiul reacționează mai lent cu apa decât alte metale alcaline. Reacția potasiului (K) cu apa este deja suficient de puternică pentru a aprinde hidrogenul (pe foc), chiar și cu cantități mici de reactanți. Cu rubidiu și cesiu, această reacție la scară mică este deja periculoasă de explozivă și, deoarece aceste metale sunt mai dense decât apa, reacția are loc sub suprafața sa.
Uită-te acum la un exemplu de reacție între calciu, un metal alcalin pământos și apă:
Aici(s) + 2 H2O(1)→ Ca (OH)2 (aq) + H2 (g)
În cazul altor metale (magneziu, fier și zinc), reacția are loc numai la încălzire, iar produsele formate în reacția cu apă sunt oxizi și hidrogen gazos:
mg(s) + H2O(v)→ MgO(s) + H2 (g)
3 Fe(s) + 4 H2O(v)→ Fe3O4 (e) + 4 H2 (g)
Zn(s) + H2O(v)→ ZnO(s) + H2 (g)
* Autor imagine: Tavoromann
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm