Какие металлы реагируют с водой при высокой температуре
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ
Щелочные металлы – это I группа, А – главная подгруппа – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Щелочно-земельные металлы – это II группа, А – главная подгруппа (Be, Mg не относятся) – Ca, Sr, Ba, Ra
Основания – это сложные вещества с общей формулой Ме(ОН)n
ОН – гидроксильная группа, с валентностью (I)
Щёлочи – это растворимые в воде основания (см. ТАБЛИЦУ РАСТВОРИМОСТИ)
Кислоты – это сложные вещества с общей формулой Нn (КО)
(КО) – кислотный остаток
Кислотный оксид – неМех Оу и Мех Оу
Основные оксиды – Мех Оу
I. Взаимодействие воды с металлами.
В зависимости от активности металла, реакция протекает при различных условиях и образуются разные продукты.
1). Взаимодействие с самыми активными металлами, стоящими в периодической системе в I А и I I А группах (щелочные и щелочно-земельные металлы) и алюминий. В ряду активности эти металлы расположены до алюминия (включительно)
Реакция протекает при обычных условиях, при этом образуется щелочь и водород.
ВЫВОД – активные металлы – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ca, Sr, Ba, Ra + Al – реагируют так
Me + H2O = Me(OH)n + H2 (р. замещения)
2) Взаимодействие с менее активными металлами, которые расположены в ряду активности от алюминия до водорода.
Реакция протекает только с парообразной водой, т.е. при нагревании.
При этом образуются: оксид этого металла и водород.
Fe + H2O = FeO + H2 (протекает реакция замещения)
Ni + H2O = NiO + H2
(Валентность металла можно легко определить по ряду активности металлов, над их символом стоит значение, например +2, это означает, что валентность этого металла равна 2).
ВЫВОД – металлы средней активности, стоящие в ряду активности до (Н2) – Be, Mg, Fe, Pb, Cr, Ni, Mn, Zn – реагируют так
Me + Н2О = Мех Оу + Н2 (р. замещения)
3) Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют с водой.
Cu + H2O = нет реакции
I I. Взаимодействие с оксидами (основными и кислотными)
С водой взаимодействуют только такие оксиды, которые при взаимодействии с водой дают растворимый в воде продукт (кислоту или щелочь).
1). Взаимодействие с основными оксидами.
С водой взаимодействуют только основные оксиды активных металлов, которые расположены в в I А и I I А группах, кроме Ве и Mg (оксид алюминия не реагирует, т.к. он амфотерный). Реакция протекает при обычных условиях, при этом образуется только щелочь.
Na2O + H2O = 2 NaOH BaO + H2O = Ba (OH)2 (протекает реакция соединения)
H2O + ОСНОВНЫЙ ОКСИД = Ме(ОН)m (р. соединения)
Al2O3 + H2O = нет реакции
BeO + H2O = нет реакции
MgO + H2O = нет реакции
2) Взаимодействие кислотных оксидов с водой.
Кислотные оксиды реагируют с водой все. Исключение составляет только SiO2.
При этом образуются кислоты. Во всех кислотах на первом месте расположен водород, поэтому уравнение реакции записывают так:
SO3 + H2O = H2SO4 P2O5 + H2O = 2 HPO3
P2O5 + 3 H2O = 2 H3 PO4
Обратите внимание, что в зависимости от температуры воды при взаимодействии с Р2 О5 образуются разные продукты.
H2O + КИСЛОТНЫЙ ОКСИД = Hn A (р. соединения)
Внимание! SiO2 + H2O = нет реакции
IV Взаимодействие воды c неметаллами
Примеры: Cl2 + H2O = HCl + HClO
уголь угарный газ
Si + 2H2O = SiO2 + 2H2 .
Вообще-то многие металлы реагируют с водой..
Разница только в интенсивности..
Наиболее интенсивно, с выделением большого количества тепла реагируют с водой все щёлочные металлы:натрий, калий, литий,рубидий,цезий; щёлочноземельные: кальций, стронций, барий…
Реагирует с водой железо с водой – ржавление ( но здесь надо заметить, что чистое железо не ржавеет – ржавление происходит только в присутствии примесей)..
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
в избранное ссылка отблагодарить
Вода является весьма слабы электролитом, однако она способна диссоциировать с образованием водород-ионов:
Образующиеся в результате диссоциации ионы водорода в свою очередь способны
окислять металлы, которые в электрохимическом ряду активности металлов расположены левее водорода.
Ионы водорода при этом восстанавливаются до молекулярного водорода, а продукт окисления самого металла во многом зависит от его активности.
Активные металлы переходит в гидроксид, а металлы средней активности – в оксиды.
в избранное ссылка отблагодарить
Руслан Кипер [25.5K]
более года назад
С водой реагируют многие металлы, но при разных условиях.
При комнатной температуре и ниже с водой реагируют щелочные и активные щелочноземельные металлы – литий, натрий, калий, рубидий, цезий, кальций, стронций, барий. С водой легко реагируют редкоземельные металлы, скандий.
Магний реагирует с водой при нагревании. Железо и цинк реагируют при красном калении, либо при длительном воздействии.
Алюминий реагирует с водой в присутствии солей ртути.
в избранное ссылка отблагодарить
Среди металлов традиционно выделяют несколько групп. Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:
благородные металлы (серебро, золото, платина);
щелочные металлы (металлы, образованные элементами (I)А группы периодической системы);
Простые вещества, обладающие металлическими свойствами, в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются свойства восстановителя).
Ряд активности металлов
(Li, K, Ba, Ca, Na, )
(Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb)
H 2
(Cu, Hg, Ag, Pt, Au)
1. В ряду активности восстановительные свойства металлов снижаются. Самые сильные воостановительные свойства у первых металлов ряда.
2. Более активный металл может вытеснить из растворов солей металлы, расположенные в ряду активности после него.
3. Металлы, расположенные в ряду активности до водорода, вытесняют его из растворов кислот.
4. Щелочные и щелочноземельные металлы в водных растворах сначала вступают в реакцию с водой.
Общие химические свойства металлов
Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами
1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды.
Металл + кислород → оксид.
Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния:
2 Mg 0 + O 0 2 → 2 Mg + 2 O − 2 .
Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.
2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.
Металл + галоген → галогенид металла.
Например, при взаимодействии натрия с хлором образуется хлорид натрия:
2 Na 0 + Cl 0 2 → 2 Na + 1 Cl − 1 .
3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.
Металл + сера → сульфид металла.
Например, при взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:
Zn 0 + S 0 → Zn + 2 S − 2 .
Взаимодействие цинка с серой
4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.
Например, при взаимодействии лития с азотом образуется нитрид лития:
6 Li 0 + N 0 2 → 2 Li + 1 3 N − 3 .
При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция:
3 Ca 0 + 2 P 0 → Ca + 2 3 P − 3 2 .
Взаимодействие со сложными веществами
1. Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щёлочь) и водород.
Активный металл + вода → щёлочь + водород.
Например, при взаимодействии натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород:
2 Na 0 + 2 H + 1 2 O − 2 → 2 Na + 1 O − 2 H + 1 + H 0 2 .
Взаимодействие натрия с водой
Некоторые металлы средней активности реагируют с водой при повышенной температуре, образуя оксид металла и водород.
Например, раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид – железную окалину Fe_3O_4 и водород:
3 Fe 0 + 4 H + 1 2 O − 2 → Fe + 2 O − 2 ⋅ Fe + 3 2 O − 2 3 + 4 H 0 2 .
2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.
Металл + кислота → соль + водород.
Например, при взаимодействии алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и водород:
2 Al 0 + 3 H + 1 2 S + 6 O − 2 4 → Al + 3 2 ( S + 6 O − 2 4 ) 3 + 3 H 0 2 .
Реакция алюминия с серной кислотой
3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.
Более активный металл + соль → соль более активного металла + менее активный металл.
Например, при взаимодействии железа с сульфатом меди((II)) образуются сульфат железа((II)) и медь:
Fe 0 + Cu + 2 S + 6 O − 2 4 → Fe + 2 S + 6 O − 2 4 + Cu 0 .
Взаимодействие железа с сульфатом меди
С водой реагируют металлы, стоящие до водорода в электрохимическом ряду напряжений
Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой без нагревания , образуя растворимые гидроксиды( щелочи ) и водород.
2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑
Сa + 2HOH = Ca(OH)2 + H2↑
Алюминий (после разрушения оксидной пленки – амальгирование), магний при нагревании, образуются нерастворимые основания и водород.
2Аl + 6Н2O = 2Аl(ОН)3 + ЗН2↑
Остальные металлы реагируют с водой только в раскаленном состоянии , образуя оксиды (железо – железную окалину)
Zn + H2O = ZnO + H2↑
3Fe + 4HOH = Fe3O4 + 4 H2↑
2Cr + 3H₂O = Cr₂O₃ + 3H₂↑
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДОМ И ВОДОЙ
На воздухе железо и хром легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):
4Fe + 3O2 + 6 H₂O = 4Fe(OH)3
4Cr + 3 O2 + 6 H₂O = 4Cr(OH)3
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ОКСИДАМИ
Металлы взаимодействуют с оксидами неметаллов и менее активных металлов.
Металлы (Al, Mg,Са ), восстанавливают при высокой температуре неметаллы или менее активные металлы из их оксидов → неметалл или малоактивный металл и оксид (кальцийтермия, магнийтермия, алюминотермия)
2Al + Cr₂O₃ = 2Cr + Al2O3
ЗСа + Cr₂O₃ = ЗСаО + 2Cr (800 °C)
8Al+3Fe3O4 = 4Al2O3+9Fe (термит)
2Mg + CО2 = 2MgO + С
Mg + N2O = MgO + N2↑
Но реакции могут идти и по другому механизму:
Zn + CО2 = ZnO+ CO
3Zn + SО2 = ZnS + 2ZnO
Металлы железо и хром реагируют со оксидами, уменьшая степень окисления
Cr + Cr2⁺³O3 = 3Cr⁺²O
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ПЕРОКСИДАМИ
Щелочные металлы при взаимодействии с пероксидами и надпероксидами переводят их в оксиды
2Na + Na2O2 = 2Na2O
6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ (исключение HNO3 и H2SO4 (конц)
Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов левее водорода, вытесняют его из разбавленных кислот → соль и водород.
Мg + 2НС1 = МgСl2 + Н2↑
Al + 2НС1 = Al⁺³Сl₃ + Н2↑
Хром и железо проявляют степень +2
С концентрированной серной и азотной любой концентрации реакции идет по другому механизму:
*Пассивация – металлы не реагируют с концентрированной кислотой без нагревания из-за наличия плотной оксидной плёнки (Al,Cr,Fe).
Золото и платина растворяются только в царской водке (один объем концентрированной (63%-ной) азотной кислоты и три объема концентрированной соляной кислоты), с образованием комплексных соединений золота и платины:
Восстанавливает оксиды металлов (неактивных) до простых веществ (водородотермия):
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ОКСИДАМИ (оксидами неметаллов и менее активных металлов)
Металлы (Al, Mg,Са ), восстанавливают при высокой температуре неметаллы или менее активные металлы из их оксидов → неметалл или малоактивный металл и оксид (кальцийтермия, магнийтермия, алюминотермия)
2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3
ЗСа + Cr₂O₃ = ЗСаО + 2Cr (800 °C)
8Al+3Fe3O4 = 4 Al2O3+9Fe (термит)
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ УГЛЕРОДА С ОКСИДАМИ
Углерод восстанавливает при нагревании металлы из их оксидов (карботермия):
Источник
Какие металлы реагируют с водой при температуре
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ
Щелочно-земельные металлы – это II группа, А – главная подгруппа (Be, Mg не относятся) – Ca,Sr,Ba,Ra
Основания – это сложные вещества с общей формулой Ме(ОН)n
ОН – гидроксильная группа, с валентностью (I)
Щёлочи – это растворимые в воде основания (см. ТАБЛИЦУ РАСТВОРИМОСТИ)
Кислоты – это сложные вещества с общей формулой Нn (КО)
(КО) – кислотный остаток
Кислотный оксид – неМех Оу и Мех Оу
Основные оксиды – Мех Оу
I.Взаимодействие воды с металлами.
В зависимости от активности металла, реакция протекает при различных условиях и образуются разные продукты.
1).Взаимодействие с самыми активными металлами, стоящими в периодической системе в I А и I I А группах (щелочные и щелочно-земельные металлы) и алюминий. В ряду активности эти металлы расположены до алюминия (включительно)
Реакция протекает при обычных условиях, при этом образуется щелочь и водород.
2)Взаимодействие с менее активными металлами, которые расположены в ряду активности от алюминия до водорода.
Реакция протекает только с парообразной водой, т.е. при нагревании.
При этом образуются: оксид этого металла и водород.
Fe + H2O = FeO + H2 (протекает реакция замещения)
Ni + H2O = NiO + H2
(Валентность металла можно легко определить по ряду активности металлов, над их символом стоит значение, например +2, это означает, что валентность этого металла равна 2).
Me + Н2О = Мех Оу + Н2(р. замещения)
3)Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют с водой.
Cu + H2O = нет реакции
I I. Взаимодействие с оксидами (основными и кислотными)
С водой взаимодействуют только такие оксиды, которые при взаимодействии с водой дают растворимый в воде продукт (кислоту или щелочь).
1). Взаимодействие с основными оксидами.
С водой взаимодействуют только основные оксиды активных металлов, которые расположены в в I А и I I А группах, кроме Ве и Mg (оксид алюминия не реагирует, т.к. он амфотерный). Реакция протекает при обычных условиях, при этом образуется только щелочь.
Na2O + H2O = 2 NaOH BaO + H2O = Ba (OH)2 (протекает реакция соединения)
Al2O3 + H2O = нет реакции
BeO + H2O = нет реакции
MgO + H2O = нет реакции
2) Взаимодействие кислотных оксидов с водой.
Кислотные оксиды реагируют с водой все. Исключение составляет только SiO2.
При этом образуются кислоты. Во всех кислотах на первом месте расположен водород, поэтому уравнение реакции записывают так:
SO3 + H2O = H2SO4 P2O5 + H2O = 2 HPO3
P2O5 + 3 H2O = 2 H3 PO4
Обратите внимание, что в зависимости от температуры воды при взаимодействии с Р2 О5 образуются разные продукты.
H2O + КИСЛОТНЫЙ ОКСИД =HnA (р. соединения)
Внимание! SiO2 + H2O = нет реакции
IVВзаимодействие водыcнеметаллами
Примеры: Cl2 + H2O = HCl + HClO
уголь угарный газ
Si + 2H2O = SiO2 + 2H2 .
Среди металлов традиционно выделяют несколько групп. Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:
благородные металлы (серебро, золото, платина);
щелочные металлы (металлы, образованные элементами (I)А группы периодической системы);
Простые вещества, обладающие металлическими свойствами, в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются свойства восстановителя).
Ряд активности металлов
(Li, K, Ba, Ca, Na, )
(Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb)
H2
(Cu, Hg, Ag, Pt, Au)
1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.
2. Каждый металл способен вытеснять из растворов солей те металлы, которые в ряду активности стоят после него (правее).
3. Металлы, находящиеся в ряду активности левее водорода, способны вытеснять его из растворов кислот.
4. Щелочные и щелочноземельные металлы в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.
Общие химические свойства металлов
Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами
1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды.
Металл + кислород → оксид.
Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния:
Видеофрагмент:
Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.
2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.
Металл + галоген → галогенид металла.
Например, при взаимодействии натрия с хлором образуется хлорид натрия:
3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.
Металл + сера → сульфид металла.
Например, при взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:
Видеофрагмент:
Взаимодействие цинка с серой
4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.
Например, при взаимодействии лития с азотом образуется нитрид лития:
При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция:
Взаимодействие со сложными веществами
1. Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щёлочь) и водород.
Активный металл + вода → щёлочь + водород.
Например, при взаимодействии натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород:
Видеофрагмент:
Взаимодействие натрия с водой
Некоторые металлы средней активности реагируют с водой при повышенной температуре, образуя оксид металла и водород.
Например, раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид — железную окалину Fe_3O_4 и водород:
2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.
Металл + кислота → соль + водород.
Например, при взаимодействии алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и водород:
Видеофрагмент:
Реакция алюминия с серной кислотой
3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.
Более активный металл + соль → соль более активного металла + менее активный металл.
Например, при взаимодействии железа с сульфатом меди((II)) образуются сульфат железа((II)) и медь:
