Интересные факты про взаимодействие металлического натрия с водой

Помните самые интересные уроки химии в школе, когда проходили тему характеристик активных металлов? Штудировали не только учебники, но и ставили опыты. Многие из нас вспомнят такой эксперимент, когда учитель погружал в колбу с обыкновенной водой металлический кусочек и… металл, вдруг, начинал метаться по емкости и гореть. Так мы познакомились с удивительными свойствами натрия. В этой статье вспомним, почему происходит реакция воспламенения этого металла в воде…

Характеристики натрия

Металлический натрий представляет собой твердое вещество серебристого цвета, плотность которого сопоставима с плотностью парафина или мыла. Этот металл обладает высокой электрической и теплопроводностью. Основное применение в промышленной сфере — производство аккумуляторов.

Самой значимой реакцией металлического натрия ученые считают его взаимодействие с обычной водой, так как после неё образуются водород и щелочь. Соответственно взрывается и воспламеняется в соединении именно водород H2.

Изучение реакции натрия с водой чешскими учеными

Сама по себе данная реакция проста для понимания: вещества взаимодействуют друг с другом, в результате чего образуется газ — водород. Он окисляется кислородом, который находится в воздухе, и воспламеняется. Однако чешский ученый Павел Юнгвирт считал несколько иначе.

Во-первых, в процессе взаимодействия образуются также водяные пары, которые испаряются вместе с водородом. Во-вторых, натрий имеет меньшую плотность, чем паровая прослойка и должен выталкиваться наружу. Реакция должна сходить на нет, но происходит все в точности наоборот.

Ученый решил подробно рассмотреть реакцию при помощи специальной видеокамеры. Запись велась со скоростью около 10 000 кадров в секунду, а просматривалась пленка с замедлением в 400 раз. Таким образом, ученые определили интересный факт. Активные металлы, в частности натрий, в воде начинают распускать во все стороны отростки-шипы.

Это происходит по следующим причинам:

  • Щелочные металлы в воде отдают негативно заряженные ионы.
  • Сам металл получает положительный заряд.
  • Протоны начинают отталкиваться друг от друга, таким образом, выпуская отростки.
  • Отростки пробивают паровую прослойку, и натрий вступает в известную нам реакцию с водой.

Экспериментируем с натрием

В процессе взаимодействия натрия с водой образуется также щелочь. Проверить это можно с помощью лакмусовой бумаги или фенолфталеина.

Для опыта нужно:

  • Наполнить емкость дистиллированной водой больше половины
  • Добавить в жидкость 2-3 капли фенолфталеина.
  • Поместить в емкость кусочек металлического натрия и наблюдать за процессом, расположившись на безопасном расстоянии.

Натрий не опускается на дно пробирки, а остается на поверхности воды. Далее он начинает плавиться и выделять тепло. Оставшаяся капелька начнет быстро двигаться по емкости и шипеть. Последний этап реакции — воспламенение желтым огнем или небольшой взрыв. Вода при этом меняет цвет из-за выброса щелочи. Фенолфталеин — индикатор окрасит жидкость в розовый цвет.

Техника безопасности при экспериментах с натрием

Проводить манипуляции с активными металлами следует в специальных лабораториях и обязательно придерживаясь правил безопасности:

  • Работать в защитных очках и перчатках.
  • Не наклоняться над пробиркой, когда металл уже находится в воде.
  • При старте реакции отходить от емкости на несколько метров.
  • Быть начеку, так как взрыв может случиться в любой момент.
  • Не подходить к емкости с металлом до полного окончания реакции.

Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15

* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО