Отношение металлов к воде

Металл в виде простого вещества является восстановителем, причем восстановительные свойства его выражаются тем сильнее, чем меньше стандартный потенциал металла (Е^о).

Вода как окислитель реагирует по уравнению

2Н₂О +2е = Н₂ + 2ОН^-

Для восстановления молекул воды в нейтральной среде (концентрация ионов водорода при 25^о С равна 10^-7 моль/л) надо приложить потенциал, равный -0,414 В (рассчитывается по уравнению Нернста). Следовательно, теоретически металлы, имеющие потенциал более отрицательный, чем -0,414 В, должны вытеснять водород из воды. Практически же из всех металлов при обыкновенной температуре легко реагируют с водой лишь щелочные (литий, натрий, калий, рубидий, цезий) и щелочноземельные (кальций, стронций, барий) металлы, поскольку их оксидные пленки и продукты взаимодействия – гидроксиды – растворимы в воде. Они не предохраняют металл от её действия. Активность взаимодействия этих металлов с водой по ряду активности слева направо ослабляются. Например,

2Na + 2H₂O = 2NaOH +H₂ (реакция протекает бурно);

Са + 2H₂O = Са(ОН)₂ + Н₂

Роль окислителя в этих реакциях выполняет вода, о чем свидетельствует выделение водорода.

Менее активные металлы – магний, алюминий, цинк, железо – окисляются труднее. Для разложения ими воды требуется более или менее высокая температура. Отсутствие видимого взаимодействия других активных металлов с водой при обычной температуре объясняется, главным образом, нерастворимостью естественных оксидных пленок или получающихся продуктов. Например,

Al + H₂O не реагируют

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: