ナトリウムと水との反応は非常に悪名高いです。
$ \ ce {2Na + 2H_2O \ rightarrow 2NaOH + H_2} $
しかし、$ \ ce {Na} $が$ \ ce {の$ \ ce H $を置き換えるのはなぜですか。 H_2O} $？
回答
一般に、アルカリ金属は非常に反応性の高い金属です。それらは本質的に非常に減少しています。したがって、それらは水と反応して、対応する水酸化物を形成し、二水素ガスを発生させます。
ナトリウムの場合、質問で引用したように、その還元電位は$ \ pu {-2.7109 V} $であるため、水素を簡単に還元します。 。
また、ナトリウムの密度は非常に低いため、水に浮きます。すぐに水と反応して$ \ ce {NaOH} $の白い跡を形成し、さらに溶解して無色の溶液を生成します。
この反応は非常に発熱性であり、十分な熱を発生します。ナトリウムは融点が低いために溶けます。
喫水線の下に形成された二水素ガスがナトリウムを押すと、ナトリウムは水中を移動します。ナトリウムが容器に閉じ込められている場合、温度の上昇により二水素が発火する可能性があります。
回答
ナトリウムはより「電気陽性」ですそれは周期表にあるので水素より。これにより、フッ素や酸素などの元素を言うのがより反応しやすくなります。これと同じように、水酸化物のようなイオンに反応します。水は水酸化物と水素イオンに変わる可能性があるため、ナトリウムイオンは水素イオンを置き換えることができます。これにより、ナトリウムが水酸化物と反応して、水酸化ナトリウムと水素が形成されます。 2つの水素原子が結合して水素分子を形成します。