Reaktivita kovov s vodou a zásadami. Kovy s vodou a zásadami

Ako je vysvetlené v texte „Poradie reaktivity kovov„, Aby mohla dôjsť k akejkoľvek reakcii, je potrebné splniť určité podmienky, napríklad kontaktovanie reagentov a pod chemická afinita medzi nimi, čo znamená, že musia vzájomne pôsobiť, aby umožnili tvorbu nových látok.

Keď necháme kovy reagovať s kyselinami, veľká väčšina má túto chemickú afinitu a reaguje. To isté sa však nestane, ak reaguje so zásadami a vodou.

Pamätajúc na to, že podľa Arrheniovej definície je bázou každá látka, ktorá vo vodnom roztoku uvoľňuje hydroxylový OH ako jediný anión^-.

Jediné kovy, ktoré reagujú s bázami, sú hliník (Al), zinok (Zn), olovo (Pb) a cín (Sn).

Ďalej si všimnite reakciu medzi bázou hydroxidu sodného (NaOH) s hliníkom a zinkom:

2 Al_s + 2 NaOH_(tu) + H₂O → 2 NaAlO_{2 (aq)} + 3 H_{2 písm. G)}
soľ základného vodíka, plynný plyn
hlinitan sodný

Zn_s + 2 NaOH_(tu)  → 2 palce₂ZnO_{2 (aq)} + H_{2 písm. G)}
soľ základného vodíka, plynný plyn
ziničnan sodný

Všimnite si, že v obidvoch prípadoch tvorili produkty soľ a plynný vodík. Preto

keď uvedené kovy reagujú so silnou zásadou, výsledkami budú vždy neobvyklé soli a plynný vodík.

Kovy, ktoré reagujú s vodou, sú alkalické kovy (prvky rodiny 1 alebo IA - Li, Na, K, Rb, Cs a Fr), kovy alkalických zemín (prvky rodiny 2 alebo II A - Ca, Sr, Ba a Ra), horčík (Mg), železo (Fe) a zinok (Zn).

Najmä alkalické kovy sú mimoriadne reaktívne, a to ako s vodou, tak aj s kyslíkom vo vzduchu. Preto sa zvyčajne skladujú ponorené v petroleji.

Je to preto, lebo majú veľkú tendenciu strácať elektróny, oxidovať a pôsobiť ako silné redukčné činidlá.

Pri styku s vodou tvoria všetky alkalické kovy a kovy alkalických zemín bázu a ako produkty plynný vodík.

Napríklad pri reakcii medzi sodíkom a vodou vzniká hydroxid sodný a plynný vodík, ako je znázornené v nižšie uvedenej rovnici:

2 vstupy_s + 2 H₂O₍₁₎→ 2 NaOH_(tu) + H_{2 písm. G)}

Keď dáme sodík do kontaktu s vodou, dôjde k prudkej reakcii, ktorú ak uvedieme indikátor acidobázického fenolftaleínu, uvidíme vzhľad ružovej farby, čo dokazuje prítomnosť zo základne. Čím viac je umiestnené množstvo sodíka, tým viac bude reakcia vizualizovaná, pretože uvoľnený vodík horí, keď prichádza do styku s kyslíkom prítomným vo vzduchu.

Násilná reakcia medzi sodíkom a vodou rozbije sklenenú nádobu *

Táto reaktivita sa zvyšuje s pribúdajúcimi obdobiami alkalických kovov, to znamená, že rastie týmto smerom:

Li

Lítium reaguje s vodou pomalšie ako iné alkalické kovy. Reakcia draslíka (K) s vodou je už dostatočne silná na to, aby vodík (v plameňoch) zapálil, a to aj pri malom množstve reaktantov. V prípade rubídia a cézia je táto reakcia malého rozsahu už nebezpečne výbušná a pretože tieto kovy sú hustejšie ako voda, reakcia prebieha pod jej povrchom.

Teraz sa pozrime na príklad reakcie medzi vápnikom, kovom alkalických zemín a vodou:

Tu_s + 2 H₂O₍₁₎→ Ca (OH)_{2 (aq)} + H_{2 písm. G)}

V prípade iných kovov (horčík, železo a zinok) prebieha reakcia iba pri zahriatí a produktmi, ktoré vznikajú pri reakcii s vodou, sú oxidy a plynný vodík:

mg_s + H₂O_(v)→ MgO_s + H_{2 písm. G)}
3 Fe_s + 4 H₂O_(v)→ Fe₃O_{4 (s)} + 4 H_{2 písm. G)}
Zn_s + H₂O_(v)→ ZnO_s + H_{2 písm. G)}

* Autor obrázka: Tavoromann

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm