Як пояснюється в тексті “Порядок реактивності металу”, Для виникнення будь-якої реакції необхідно задовольняти певним умовам, наприклад, контактувати з реагентами та мати хімічна спорідненість між ними, що означає, що вони повинні взаємодіяти, щоб забезпечити утворення нових речовин.
Коли ми ставимо метали в реакцію з кислотами, переважна більшість має таку хімічну спорідненість і реагує. Однак те ж саме не відбувається, коли реагують з основами та водою.
Пам'ятаючи, що, згідно з визначенням Арреніуса, основою є будь-яка речовина, яка у водному розчині виділяє гідроксил ОН як єдиний аніон-.
Єдиними металами, які реагують з основами, є алюміній (Al), цинк (Zn), свинець (Pb) та олово (Sn).
Зверніть увагу нижче на реакцію між основою гідроксиду натрію (NaOH) з алюмінієм та цинком відповідно:
2 Ал(s) + 2 NaOH(тут) + H2O → 2 NaAlO2 (вод.) + 3 год2 (г)
основний метал сіль водень газ
алюмінат натрію
Zn(s) + 2 NaOH(тут) → 2 дюйма2ZnO2 (вод.) + H2 (г)
основний метал сіль водень газ
натрію цинкат
Зауважте, що в обох випадках утвореними продуктами були газоподібна сіль та водень. Отже,
коли згадані метали реагують з сильною основою, продуктами завжди будуть незвичні солі та газоподібний водень.Металами, які реагують з водою, є лужні метали (елементи сімейства 1 або IA - Li, Na, K, Rb, Cs і Fr), лужноземельні метали (елементи сімейства 2 або II A - Ca, Sr, Ba і Ra), магній (Mg), залізо (Fe) та цинк (Zn).
Лужні метали, зокрема, надзвичайно реакційноздатні як з водою, так і з киснем у повітрі. Тому їх зазвичай зберігають зануреними в гас.
Це тому, що вони мають велику тенденцію втрачати електрони, окислюватися та діяти як сильні відновники.
В контакті з водою всі лужні та лужноземельні метали утворюють основу та газоподібний водень як продукти.
Наприклад, реакція між натрієм та водою утворює гідроксид натрію та газоподібний водень, як показано у рівнянні нижче:
2 дюйма(s) + 2 год2О(1)→ 2 NaOH(тут) + H2 (г)
Коли ми вводимо натрій у контакт з водою, відбуватиметься бурхлива реакція, яка, якщо ми вводимо кислотно-лужний індикатор фенолфталеїну, ми побачимо появу рожевого кольору, що свідчить про присутність від основи. Крім того, чим більша кількість вміщеного натрію, тим більшою буде візуалізована реакція, оскільки водень, що виділяється, згоряє при контакті з киснем, що знаходиться в повітрі.
Бурхлива реакція між натрієм та водою розбиває скляну тару
Ця реакційна здатність зростає із збільшенням періодів лужних металів, тобто вона зростає в цьому напрямку:
Li
Літій реагує з водою повільніше, ніж інші лужні метали. Реакція калію (К) з водою вже досить сильна, щоб запалити водень (у вогні), навіть з невеликою кількістю реагентів. З рубідієм та цезієм ця дрібномасштабна реакція вже небезпечна вибухонебезпекою, і оскільки ці метали щільніші за воду, реакція відбувається нижче її поверхні.
Тепер погляньмо на приклад реакції між кальцієм, лужноземельним металом та водою:
Ось(s) + 2 год2О(1)→ Ca (OH)2 (вод.) + H2 (г)
У випадку з іншими металами (магнієм, залізом і цинком) реакція відбувається лише при нагріванні, а продукти, що утворюються в реакції з водою, є оксидами та газоподібним воднем:
мг(s) + H2О(v)→ MgO(s) + H2 (г)
3 Fe(s) + 4 год2О(v)→ Fe3О4 (s) + 4 год2 (г)
Zn(s) + H2О(v)→ ZnO(s) + H2 (г)
* Автор зображення: Тавороманн
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm
