Реакции металлов с водой
Реакции металлов с водой — это взаимодействия, в которых достаточно активный металл вытесняет водород из воды. Для щелочных и некоторых щёлочноземельных металлов продуктами обычно становятся растворимое основание — щёлочь — и водород.
Какие металлы реагируют с водой
Способность металла реагировать с водой оценивают по ряду активности металлов. Калий, натрий и кальций взаимодействуют с холодной водой. При этом образуются растворимые основания — щёлочи. Магний реагирует медленно, преимущественно с горячей водой или водяным паром. Алюминий в обычных условиях защищён прочной оксидной плёнкой, поэтому видимая реакция с водой обычно не идёт. Железо с холодной водой не реагирует, но взаимодействует с водяным паром при нагревании.
Эта схема подходит для щелочных металлов, например натрия. Для кальция уравнение имеет вид: металл и две молекулы воды образуют гидроксид кальция и молекулу водорода. В реакции металл отдаёт электроны и окисляется, а водород в составе воды восстанавливается до простого вещества.
Натрий бурно реагирует с холодной водой: 2Na + 2H_2O -> 2NaOH + H_2. Образуется гидроксид натрия — щёлочь, а выделяющийся водород может воспламениться от теплоты реакции.
В реакциях с водой водород образуется из воды, а продуктом для активных металлов часто является щёлочь. В реакциях металлов с кислотами обычно образуются соль и вода либо соль и водород; состав продуктов зависит от кислоты и металла.
Какие продукты образуются при взаимодействии натрия с водой?
Главное
- Калий, натрий и кальций реагируют с холодной водой с образованием щёлочи и водорода.
- Чем выше активность металла, тем легче он вытесняет водород из воды; условия реакции важны для магния, алюминия и железа.
- Для щелочных металлов используют схему \(2\mathrm{Me}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{MeOH}+\mathrm{H_2}\); реакция является окислительно-восстановительной.