عندما يتفاعل المعدن مع الماء ، يمكن أن يخضع لتفاعل كيميائي يطلق غاز الهيدروجين ويشكل محلول قلوي. تعتمد تفاعل المعادن مع الماء على عوامل مختلفة مثل موضع المعدن في سلسلة التفاعل ودرجة حرارة الماء.
تفاعل الفلز مع الماء لتحرر الهيدروجين
المعادن التي تكون أعلى في سلسلة التفاعلية، مثل الفلزات القلوية (على سبيل المثال الصوديوم والبوتاسيوم) والمعادن الأرضية القلوية (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم) ، تتفاعل بسهولة مع الماء. تميل هذه المعادن بقوة إلى فقدان الإلكترونات وتكوين أيونات موجبة. عندما تتلامس مع الماء ، تتفاعل ذرات المعدن مع جزيئات الماء.
يكون التفاعل بين المعدن والماء طاردًا للحرارة بدرجة عالية ، مما يعني أنه يطلق طاقة حرارية. تفقد ذرات المعدن الإلكترونات لتكوين أيونات موجبة الشحنة ، والتي تتحد بعد ذلك مع جزيئات الماء. على سبيل المثال ، عندما يتفاعل الصوديوم مع الماء ، فإنه يشكل هيدروكسيد الصوديوم (قلوي) وغاز الهيدروجين:
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
ينطلق غاز الهيدروجين على شكل فقاعات ويتكون المحلول القلوي (هيدروكسيد الصوديوم). يتميز المحلول القلوي بطبيعته الأساسية ويمكن أن يتحول ورق عباد الشمس الأحمر إلى اللون الأزرق.
يمكن تفسير تفاعل المعادن مع الماء من خلال قدرتها على إزاحة الهيدروجين من جزيئات الماء. هذه المعادن لها صلة بالأكسجين أعلى من الهيدروجين ، لذلك تتفاعل مع الماء لتكوين هيدروكسيدات معدنية وغاز الهيدروجين.
من المهم ملاحظة أنه لا تتفاعل كل المعادن مع الماء. تتمتع بعض المعادن ، مثل النحاس أو الفضة ، بفاعلية منخفضة ولا تتفاعل بسهولة مع الماء في الظروف العادية. تتطلب ظروفًا أكثر قسوة أو مواد تفاعلية بديلة للخضوع للتفاعل.
باختصار عندما تتفاعل المعادن مع الماء، فإنها تطلق غاز الهيدروجين وتشكل محاليل قلوية. يحدث هذا التفاعل نتيجة فقدان ذرات المعدن للإلكترونات والاندماج مع جزيئات الماء. تعتمد تفاعل المعادن مع الماء على موقعها في سلسلة التفاعلية، حيث تخضع المعادن شديدة التفاعل بسهولة لهذا التفاعل.
