Reaktivnost kovin z vodo in bazami. Kovine z vodo in baze

Kot je razloženo v besedilu „Vrstni red reaktivnosti kovin", Da bi prišlo do kakršne koli reakcije, je treba izpolniti določene pogoje, na primer stik z reagenti in obnašanje kemijska afiniteta med njimi, kar pomeni, da morajo medsebojno sodelovati, da omogočijo tvorbo novih snovi.

Ko dajemo kovinam reakcijo s kislinami, ima velika večina to kemično afiniteto in reagira. Vendar se enako ne zgodi, če reagiramo z bazami in vodo.

Ob spominu, da je po Arrheniusovi definiciji baza vsaka snov, ki v vodni raztopini sprosti hidroksil OH kot edini anion^-.

Edine kovine, ki reagirajo z bazami, so aluminij (Al), cink (Zn), svinec (Pb) in kositer (Sn).

Opomba pod reakcijo med bazo natrijevega hidroksida (NaOH) z aluminijem in cinkom:

2 Al_(s) + 2 NaOH_(tukaj) + H₂O → 2 NaAlO_{2 (aq)} + 3 H_{2 (g)}
sol navadne kovine vodik plin
natrijev aluminat

Zn_(s) + 2 NaOH_(tukaj)  → 2 In₂ZnO_{2 (aq)} + H_{2 (g)}
sol navadne kovine vodik plin
natrijev cinkat

Upoštevajte, da sta bila v obeh primerih tvorjena sol in plin vodik. Zato ko bodo omenjene kovine reagirale z močno bazo, bodo proizvodi vedno nenavadne soli in vodikov plin.

Kovine, ki reagirajo z vodo, so alkalijske kovine (elementi družine 1 ali IA - Li, Na, K, Rb, Cs in Fr), zemeljskoalkalijske kovine (elementi družine 2 ali II A - Ca, Sr, Ba in Ra), magnezij (Mg), železo (Fe) in cink (Zn).

Zlasti alkalijske kovine so izjemno reaktivne tako z vodo kot celo s kisikom v zraku. Zato jih običajno shranimo potopljene v kerozin.

To je zato, ker imajo veliko težnjo izgubljati elektrone, oksidirati in delovati kot močna redukcijska sredstva.

V stiku z vodo vse alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine tvorijo bazo in plin vodik kot produkte.

Na primer, pri reakciji med natrijem in vodo nastane natrijev hidroksid in plin vodik, kot je prikazano v spodnji enačbi:

2 v_(s) + 2 H₂O₍₁₎→ 2 NaOH_(tukaj) + H_{2 (g)}

Ko damo natrij v stik z vodo, se bo pojavila silovita reakcija, ki, če jo postavimo indikator kislinsko-bazični fenolftalein, bomo videli pojav rožnate barve, ki dokazuje prisotnost od baze. Poleg tega večja kot je količina danega natrija, večja bo vizualizirana reakcija, saj vodik, ki sprosti, izgori, ko pride v stik s kisikom v zraku.

Burna reakcija med natrijem in vodo razbije stekleno posodo *

Ta reaktivnost se povečuje, ko se obdobja alkalnih kovin povečujejo, to pomeni, da raste v tej smeri:

Li

Litij reagira počasneje z vodo kot druge alkalijske kovine. Reakcija kalija (K) z vodo je že dovolj močna, da vžge vodik (v ognju), tudi z majhnimi količinami reaktantov. Pri rubidiju in ceziju je ta majhna reakcija že nevarno eksplozivna in ker so te kovine gostejše od vode, reakcija poteka pod njeno površino.

Zdaj pa si oglejte primer reakcije med kalcijem, zemeljskoalkalijsko kovino in vodo:

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

Pri drugih kovinah (magnezij, železo in cink) pride do reakcije le pri segrevanju, produkti, ki nastanejo v reakciji z vodo, pa so oksidi in vodikov plin:

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

* Avtor slike: Tavoromann

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm