La reacción del sodio con el agua es bastante infame.
$ \ ce {2Na + 2H_2O \ rightarrow 2NaOH + H_2} $
Pero exactamente por qué $ \ ce {Na} $ desplaza $ \ ce H $ en $ \ ce { H_2O} $?
Respuesta
Los metales alcalinos en general son metales extremadamente reactivos. Son de naturaleza altamente reductora. Por lo tanto, reaccionan con el agua formando sus correspondientes hidróxidos generando gas dihidrógeno.
En el caso del sodio, como se cita en su pregunta, su potencial de reducción es $ \ pu {-2.7109 V} $, por lo que reduce fácilmente el hidrógeno. .
Además, como la densidad del sodio es bastante baja, flota en el agua. Reacciona inmediatamente con el agua para formar un rastro blanco de $ \ ce {NaOH} $ que se disuelve aún más para dar una solución incolora.
Esta reacción es altamente exotérmica y genera mucho calor que es suficiente para derretir el sodio debido a su bajo punto de fusión.
El sodio se mueve en el agua a medida que el gas dihidrógeno formado debajo de la línea de flotación empuja al sodio. Si el sodio queda atrapado en el recipiente, el aumento de temperatura podría hacer que el dihidrógeno se incendie.
Respuesta
El sodio es más «electropositivo» que el hidrógeno, ya que está en la tabla periódica. Esto hace que sea más reactivo decir elementos como flúor u oxígeno. De la misma manera es reactivo a iones como el hidróxido. Dado que el agua puede convertirse en hidróxido e ión hidrógeno, el ión sodio puede desplazar al ión hidrógeno. Esto hace que el sodio reaccione con el hidróxido para formar hidróxido de sodio e hidrógeno. Los dos átomos de hidrógeno se fusionan para formar una molécula de hidrógeno.