Általában, ha a káliumot vízbe töltjük, kálium-hidroxidot és hidrogént állít elő:
$ \ ce {2K + 2H2O ⟶2KOH + H2} $
A következő reakció azonban nem lehetséges?
$ \ ce {2K + H2O ⟶K2O + H2} $
Miért nem keletkezik az oxid?
Megjegyzések
- Ez ' egy kémiai egyenlet, nem egy képlet (csak nikkelezés). Üdvözöljük az oldalon! Az emberek azt mondhatják, hogy " $ \ ce {K2O} $ átmenetileg kialakulhat ", de ez ' s túl instabil ahhoz, hogy elkülönítsék, különösen vízben. Azt is mondhatnánk, hogy a $ \ ce {KOH} $ közvetlenül képződik. Mellékjegyzet: A kémiai egyenlet mindig kiegyensúlyozott lehet, de ez nem utal arra, hogy a reakció mese-e vagy sem.
- Köszönjük válaszát. Nagyon értékelem a válaszodat és modorodat. Még néhány hibát is észrevesz a kérdésben, és hagyja, hogy jó esélyem legyen a tanulásra. Köszönöm 🙂
- A termodinamika életbe lép.
Válasz
A reakciók folyamatosak így:
Viszonylag szabad kálium elektronok csökkentik a vizet:
$$ \ ce {2 e- + 2 H2O – > H2 + 2 OH -} \ tag {1} $$
Ez pozitív töltésű fémet eredményez.
Folyékony ammónia, ha Alkálifémnek kitéve a víznél sokkal lassabban reagál az elektronokkal, a szolvatált elektronok sötétkék oldatát képezve. Amint az elektronok fokozatosan kiszorítják az ammóniából a protonokat, hidrogént képezve, az oldat végül NaNH2 színtelen oldatává alakul.
De vissza a vízbe.
A káliumionok hidratálódnak, csökkentve a töltés …..
$$ \ ce {K (s) ^ {n +} – > K (s) ^ {(nm) +} + m K +} \ tag {2} $$
$ \ ce {KOH} $ megoldás hidratált ionok keverékének formájában $ \ ce {K + + OH -} $
De a nehéz káliumionok nem tudnak lépést tartani könnyű és gyors elektronokkal, és az olvadt fémcsepp fokozatosan pozitív töltést nyer, és végül Coulombic robbanással végződik – ahogy a szerzők nevezik. robbanás. Mivel a “Terminator T1000-szerű” folyékony fém tüskék végül átszúrják az izoláló gőz + hidrogén réteget, és érintkezésbe kerülnek a gyúlékony hidrogén-levegő keverékekkel. atomok Pavel Jungwirth cseh kémikus és kol. Kémiavilág-alkálifém robbanás magyarázata
Kísérletileg nagy sebességű 10000 f / s kamerával igazolták, nátrium / kálium ötvözet felhasználásával alacsony olvadáspontú eutektikus.
Tudtam, hogy a népszerű tudományos rádióinterjúból visszamenőleg némi utalást találtam rá.
Lásd még a Nature című cikküket (amelyet elfelejtettem és később megtalálható):
Coulomb-robbanás az alkálifémek vízzel való reakciójának korai szakaszában
Absztrakt Az alkálifémek robbanásszerűen reagálhatnak a vízzel, és tankönyv ismerete szerint ez az erőteljes viselkedés a kibocsátott hő, gőzképződés és a keletkező hidrogéngáz meggyulladása következtében következik be. Itt azt javasoljuk, hogy a kezdeti folyamat, amely lehetővé teszi az alkálifém robbanását a vízben, teljesen más jellegű. A vízben lévő nátrium / kálium ötvözet folyékony cseppjeinek nagy sebességű kamerás képalkotása a csepp felületéből kiemelkedő fém tüskék szubmásodperces képződését mutatja. A molekuladinamikai szimulációk azt mutatják, hogy vízbe merítve szinte azonnal elektronok szabadulnak fel a fémfelületről. A rendszer így gyorsan eléri a Rayleigh instabilitási határértéket, ami az alkálifém-csepp „coulomb-robbanásához” vezet. Következésképpen egy új, vízzel érintkező fémfelület képződik, amely megmagyarázza, hogy a reakció miért nem válik oltottá termékeivel, hanem inkább robbanásveszélyes magatartáshoz vezethet. div>
megjegyzések
- Ez nagyon éleslátó. Soha nem gondoltam a reakciómechanizmus ilyen részleteire. Annyi mindent természetesnek veszünk a tudományban. De hogyan lehet igazolni az 1. egyenletet, azaz " A kálium viszonylag szabad elektronjai csökkentik a vizet: "?
- @ M. Farooq Vegye figyelembe, hogy az 1. egyenletet még korábban feltételezték. A cikk a csepprobbanás és a hidrogéngyújtás mechanizmusáról szólt. Hehe, mi van a fémcseppek görbületének tesztelésével erős elektrosztatikus térben?:-)
- Tudsz a Taylor-kúpról, még a vízsugár is permet lesz erős elektromos mezőben.
- Erről jut eszembe Kelvin vízcseppentő . Amikor a készülék kellően feltöltődik, a cseppek áramlása megkezdődik, és ugyanaz a töltés taszítja őket.
- @M. Farooq Lásd még a Nature cikk linkjét. Az elektronokról vegye fontolóra a szolvatált elektronok folyékony ammóniában és alkálifémmel készített kék oldatát, mivel az ammónia a víznél sokkal lassabban reagál az elektronokkal, végül NaNH2 színtelen oldatot képez.