Natriums reaktion med vand er ret berygtet.
$ \ ce {2Na + 2H_2O \ rightarrow 2NaOH + H_2} $
Men nøjagtig hvorfor fortrænger $ \ ce {Na} $ $ \ ce H $ i $ \ ce { H_2O} $?
Svar
Alkalimetaller er generelt ekstremt reaktive metaller. De er stærkt reducerende i naturen. Derfor reagerer de med vand, der danner deres tilsvarende hydroxider, der udvikler dihydrogengas.
I tilfælde af natrium – som nævnt i dit spørgsmål – er dets reduktionspotentiale $ \ pu {-2.7109 V} $, derfor reducerer det let brint .
Også da densiteten af natrium er ret lav, flyder den på vandet. Det reagerer straks med vand til dannelse af et hvidt spor af $ \ ce {NaOH} $, som yderligere opløses for at give en farveløs opløsning.
Denne reaktion er meget eksoterm og udvikler meget varme, som er tilstrækkelig til at smelte natrium på grund af dets lave smeltepunkt.
Natrium bevæger sig i vand, da dihydrogengassen dannet under vandlinjen skubber natrium. Hvis der er fanget natrium i beholderen, kan den stigende temperatur få dihydrogen til at antændes.
Svar
Natrium er mere “elektropositivt” end brint, da det er nede på det periodiske system. Dette gør det mere reaktivt at sige grundstoffer som fluor eller ilt. På samme måde er det reaktivt over for ioner som hydroxid. Da vand kan omdannes til hydroxid og hydrogenion, er natriumionen i stand til at fortrænge hydrogenionen. Dette får natrium til at reagere på hydroxid til dannelse af natriumhydroxid og hydrogen. De to hydrogenatomer smelter sammen og danner et brintmolekyle.