Die Reaktion von Natrium mit Wasser ist ziemlich berüchtigt.
$ \ ce {2Na + 2H_2O \ rightarrow 2NaOH + H_2} $
Aber genau warum verdrängt $ \ ce {Na} $ $ \ ce H $ in $ \ ce { H_2O} $?
Antwort
Alkalimetalle sind im Allgemeinen extrem reaktive Metalle. Sie sind stark reduzierend in der Natur. Daher reagieren sie mit Wasser unter Bildung ihrer entsprechenden Hydroxide unter Bildung von Dihydrogengas.
Im Falle von Natrium – wie in Ihrer Frage zitiert – beträgt sein Reduktionspotential $ \ pu {-2,7109 V} $, wodurch Wasserstoff leicht reduziert wird Da die Dichte von Natrium ziemlich niedrig ist, schwimmt es auch auf dem Wasser. Es reagiert sofort mit Wasser und bildet eine weiße Spur von $ \ ce {NaOH} $, die sich weiter auflöst, um eine farblose Lösung zu ergeben.
Diese Reaktion ist stark exotherm und entwickelt viel Wärme, die ausreicht, um Natrium aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts schmelzen.
Natrium bewegt sich in Wasser, wenn das unter der Wasserlinie gebildete Diwasserstoffgas Natrium drückt. Wenn Natrium im Behälter eingeschlossen ist, kann die steigende Temperatur dazu führen, dass sich Diwasserstoff entzündet.
Antwort
Natrium ist „elektropositiver“ als Wasserstoff, wie es unten im Periodensystem ist. Dies macht es reaktiver, Elemente wie Fluor oder Sauerstoff zu sagen. Auf die gleiche Weise reagiert es auf Ionen wie Hydroxid. Da Wasser zu Hydroxid- und Wasserstoffionen werden kann, kann das Natriumion das Wasserstoffion verdrängen. Dies bewirkt, dass Natrium mit Hydroxid unter Bildung von Natriumhydroxid und Wasserstoff reagiert. Die zwei Wasserstoffatome verschmelzen zu einem Wasserstoffmolekül.