Водореактивные вещества - Water-reactive substances
Вещества , реагирующие с водой, - это вещества , которые самопроизвольно вступают в химическую реакцию с водой, так как по своей природе они обладают высокой восстанавливающей способностью . Известные примеры включают щелочные металлы , натрий через цезий , и щелочноземельные металлы , магний через барий .
Некоторые реагирующие с водой вещества , такие как металлоорганические соединения и серная кислота, также являются пирофорными , и их следует хранить вдали от влаги. Необходимо использовать кислотостойкие перчатки и защитную маску, с которыми следует обращаться в вытяжных шкафах.
Такие вещества классифицируются как R2 в системе классификации ООН и как опасность 4.3 Министерством транспорта США . В белом квадрате огненного алмаза NFPA 704 они обозначены как «W̶».
Все химические вещества, которые активно реагируют с водой или выделяют токсичный газ при контакте с водой, признаны за их опасные свойства в «Утвержденном списке поставок» или в списке веществ, подпадающих под действие международного законодательства об основных опасностях, многие из которых обычно используются в производственные процессы.
Щелочные металлы
В щелочных металлов (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr и) являются наиболее химически активных металлов в периодической таблице - все они энергично или даже взрывным реагируют с холодной водой, что приводит к смещению водорода.
Металл группы 1 (M) окисляется до ионов металла , а вода восстанавливается до газообразного водорода (H 2 ) и гидроксид-иона (OH - ), что дает общее уравнение:
- 2 M (т) + 2 H 2 O (l) ⟶ 2 M + (водн.) + 2 OH - (водн.) + H 2 (г)
Металлы группы 1 или щелочные металлы становятся более активными в более высокие периоды таблицы Менделеева.
Щелочноземельные металлы
Щелочноземельные металлы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba и Ra) являются вторыми по активности металлами в периодической таблице, и, как металлы группы 1, обладают повышенной реакционной способностью в более высокие периоды. Бериллий (Be) - единственный щелочноземельный металл, который не реагирует с водой или паром , даже если металл нагревается до красного тепла. Кроме того, бериллий имеет устойчивый внешний оксидный слой, который снижает его реакционную способность при более низких температурах.
Магний незначительно реагирует с водой, но активно горит паром или водяным паром с образованием белого оксида магния и газообразного водорода:
- Mg ( тв ) + 2 H 2 O (г) ⟶ MgO (тв) + H 2 (г)
При взаимодействии металла с холодной водой образуется гидроксид металла. Однако, если металл реагирует с паром, например магний, оксид металла образуется в результате расщепления гидроксидов металлов при нагревании.
Гидроксиды кальция, стронция и бария лишь слабо растворимы в воде, но производят достаточно гидроксид-ионов, чтобы сделать среду основной , что дает общее уравнение:
- M (s) + 2 H 2 O (l) ⟶ M (OH) 2 (водн.) + H 2 (г)
Ряд реакционной способности металлов
| Порядок реактивности | Металл | Реакции с водой или паром |
|---|---|---|
| Самый реактивный | калий (К) | Очень бурная реакция с холодной водой. |
| Второй самый реактивный | натрий (Na) | Бурная реакция с холодной водой |
| Третий самый реактивный | кальций (Ca) | Менее бурная реакция с холодной водой |
| Наименее реактивный | магний (Mg) | Медленная реакция с холодной водой, бурная с горячей водой |
- Если металлы реагируют с холодной водой, образуются гидроксиды .
- Если металлы вступают в реакцию с паром, образуются оксиды .
Водород всегда образуется, когда металл вступает в реакцию с холодной водой или паром.
 |
Эта статья о химии незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |