Как поясняется в тексте «Порядок реактивности металла”, Для того, чтобы могла произойти какая-либо реакция, необходимо выполнение определенных условий, таких как контактирование реагентов и наличие химическое сродство между ними, что означает, что они должны взаимодействовать, чтобы позволить образование новых веществ.
Когда мы заставляем металлы вступать в реакцию с кислотами, подавляющее большинство из них обладает химическим сродством и вступает в реакцию. Однако этого не происходит при взаимодействии с основаниями и водой.
Помня, что, согласно определению Аррениуса, основание - это любое вещество, которое в водном растворе выделяет гидроксил ОН в качестве единственного аниона.-.
Единственные металлы, которые вступают в реакцию с основаниями, - это алюминий (Al), цинк (Zn), свинец (Pb) и олово (Sn).
Обратите внимание на реакцию основания гидроксида натрия (NaOH) с алюминием и цинком, соответственно:
2 Al(s) + 2 NaOH(здесь) + H2O → 2 NaAlO2 (водн.) + 3 часа2 (г)
соль основного металла газообразный водород
алюминат натрия
Zn(s) + 2 NaOH(здесь) → 2 дюйма2ZnO2 (водн.) + H2 (г)
соль основного металла газообразный водород
цинкат натрия
Обратите внимание, что в обоих случаях образовавшиеся продукты представляли собой соль и газообразный водород. Следовательно, когда упомянутые металлы вступают в реакцию с сильным основанием, продуктами всегда будут необычные соли и газообразный водород.
Металлы, которые реагируют с водой, - это щелочные металлы (элементы семейства 1 или IA - Li, Na, K, Rb, Cs и Fr), щелочноземельные металлы (элементы семейства 2 или II A - Ca, Sr, Ba и Ra), магний (Mg), железо (Fe) и цинк (Zn).
В частности, щелочные металлы чрезвычайно реактивны как с водой, так и даже с кислородом воздуха. Поэтому их обычно хранят в керосине.
Это потому, что они имеют большую тенденцию терять электроны, окисляться и действовать как сильные восстановители.
При контакте с водой все щелочные и щелочноземельные металлы образуют основание, а газообразный водород - как продукты.
Например, реакция между натрием и водой дает гидроксид натрия и газообразный водород, как показано в уравнении ниже:
2 В(s) + 2 часа2О(1)→ 2 NaOH(здесь) + H2 (г)
Когда мы вводим натрий в контакт с водой, происходит бурная реакция, которая, если мы кислотно-щелочной фенолфталеиновый индикатор, мы увидим появление розового цвета, свидетельствующее о наличии от базы. Более того, чем больше количество введенного натрия, тем сильнее будет визуализированная реакция, потому что выделяющийся водород сгорает, когда он вступает в контакт с кислородом, присутствующим в воздухе.
Бурная реакция между натрием и водой приводит к разбиванию стеклянной тары *
Эта реакционная способность увеличивается с увеличением периодов щелочных металлов, то есть она растет в этом направлении:
Li
Литий медленнее реагирует с водой, чем другие щелочные металлы. Реакция калия (K) с водой уже достаточно сильна, чтобы воспламенить водород (гореть) даже с небольшими количествами реагентов. С рубидием и цезием эта мелкомасштабная реакция уже является опасно взрывоопасной, и поскольку эти металлы более плотные, чем вода, реакция происходит под их поверхностью.
Теперь посмотрим на пример реакции между кальцием, щелочноземельным металлом и водой:
Здесь(s) + 2 часа2О(1)→ Са (ОН)2 (водн.) + H2 (г)
В случае других металлов (магния, железа и цинка) реакция происходит только при нагревании, а продуктами, образующимися в реакции с водой, являются оксиды и газообразный водород:
мг(s) + H2О(v)→ MgO(s) + H2 (г)
3 Fe(s) + 4 часа2О(v)→ Fe3О4 (т) + 4 часа2 (г)
Zn(s) + H2О(v)→ ZnO(s) + H2 (г)
* Автор изображения: Тавороманн
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm
