Взаимодействие воды с металлами

Если в цилиндр с водой опустить стружки кальция, то от поверхности кальция начнут отрываться пузырьки газа, как от поверхности цинка, помещенного в раствор серной кислоты. При поднесении зажженной лучинки к отверстию цилиндра мы будем наблюдать вспышки. Это горит водород. Вода в цилиндре мутнеет. Появившиеся в цилиндре белые взвешенные частицы — гидроксид кальция Са(ОН)2. Протекающая реакция выражается уравнением:

Са + 2Н20 = 2Са (ОН)2 + Н2 ↑

При этой реакции из молекулы воды Н2О, которую можно представить как Н—ОН (группа — ОН — гидроксогруппа), —ОН переходит в состав гидроксида кальция. Так как атом кальция двухвалентен, то он вытесняет из двух молекул воды два атома водорода, а оставшиеся две группы —ОН соединяются с атомом кальция.

Еще энергичнее протекает реакция натрия с водой. Опустим кусочек натрия в стакан с водой. Натрий всплывает на ее поверхность, плавится, превращаясь в блестящую каплю. Она быстро перемещается по поверхности воды, издавая шипение и уменьшаясь в размерах. Выпарив раствор, мы обнаружим твердое белое вещество — гидроксид натрия NaOH

2Na + 2НОН = 2NaOH + Н2 ↑

Натрий и кальций принадлежат к числу наиболее химически активных.

 Взаимодействие воды с оксидами неметаллов. 

Сожжем в банке на ложечке красный фосфор. Прильем немного воды и подождем, пока получившийся оксид фосфора (V) Р205 растворится. Добавим к раствору несколько капель фиолетового лакмуса. Лакмус окрасится в красный цвет. Значит, в растворе содержится кислота. Оксид фосфора (V) соединяется с водой, и получается фосфорная кислота Н3Р04:

Р205 + ЗН20 = 2Н3Р04

Сожжем в банке, в которую налито немного воды, серу и получившийся раствор исследуем раствором лакмуса. Он тоже окрасится в красный цвет. Оксид серы (IV) S02, образовавшийся при сгорании серы, соединился с водой, и получилась сернистая кислота:

S02 + H20 = H2S02



Оксид серы (VI), взаимодействуя с водой, образует серную кислоту H2S04:

SO 2 + Н2О = H2S04

Азот может образовать оксид N205, при взаимодействии которого с водой образуется азотная кислота:

N205 + Н20 = 2HN03

Соединения оксидов неметаллов с водой относят к кислотам.

Взаимодействие воды с оксидами металлов.

Рассмотрим теперь отношение к воде оксидов металлов. Насыплем в стаканчики оксид меди СиО, оксид железа Fe203, оксид цинка ZnO и оксид кальция СаО и прильем в каждый немного воды. Оксиды меди, железа и цинка в воде не растворяются и не соединяются с ней. Иначе ведет себя оксид кальция, или негашеная известь.

При обливании кусков негашеной извести водой наблюдается такое сильное разогревание, что часть воды превращается в пар, а куски негашеной извести, рассыпаясь, превращаются в сухой рыхлый порошок — гашеную известь, или гидроксид кальция Ca(OH)2 :

СаО + Н20 = Са(ОН)2

Подобно оксиду кальция, соединяются с водой оксиды натрия и калия:

Na20 + H20 = 2NaOH

К20+Н20 = 2КОН

При этих реакциях образуются гидроксид натрия NaOH и гидроксид калия КОН.

Таким образом, одни оксиды металлов не реагируют с водой (их большинство) другие (оксид калия, оксид натрия, оксид кальция, оксид бария и др.) соединяются с ней, образуя гидроксиды, которые относятся к основаниям.