science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke metalen reageren met water om waterstof te produceren?

De meeste alkalimetalen en aardalkalimetalen reageren met water om waterstof te produceren. De alkalimetalen omvatten groep 1 van het periodiek systeem en omvatten lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium en francium. De aardalkalimetalen omvatten groep 2 en omvatten beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium en radium. Beryllium reageert echter niet met water en francium is veel te zeldzaam en onstabiel om relevant te zijn voor deze vraag. Wanneer ze worden gemengd met water, produceren de aardalkalimetalen over het algemeen een zwakkere reactie dan de alkalimetalen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De meeste elementen uit groep 1 en groep 2 reageren met water om waterstof te produceren.
Lithium

Lithium reageert met water relatief langzaam en zachtaardig, omdat de dichtheid ongeveer de helft is van die van water. Het bruist op het wateroppervlak, waarbij waterstof vrijkomt en geleidelijk een heldere lithiumhydroxide-oplossing wordt gevormd.
Natrium

Wanneer natriummetaal reageert met water, smelt de resulterende warmte het metaal vrijwel onmiddellijk tot een grijs-zilveren bal. Het waterstofgas dat tijdens deze reactie ontstaat, stuwt de bal snel over het wateroppervlak, waardoor een wit spoor van natriumhydroxide achterblijft dat uiteindelijk oplost in een heldere oplossing. De waterstof zal vaak zelfontbranden en met een oranje vlam branden. Grotere stukken natriummetaal kunnen exploderen in contact met water.
Kalium

Kalium is een zacht, zilverwit metaal dat heftig reageert met water om waterstof en kaliumhydroxide te vormen. De hitte van deze reactie ontsteekt de waterstof en produceert een krachtige blauwachtig-roze vlam. Net als natriummetaal kan kaliummetaal exploderen in water.
Rubidium

Rubidium is een zacht, zeer reactief metaal dat in lucht kan ontbranden. Het reageert heftig in water en produceert waterstof dat door de hitte van de reactie ontbrandt, evenals rubidiumhydroxide.
Cesium

Cesium is een extreem reactief zilver-goud alkalimetaal dat vloeibaar is bij kamertemperatuur. Het ontsteekt in lucht en explodeert in water, waarbij waterstof en cesiumhydroxide worden geproduceerd, de sterkste bekende base.
Magnesium

Magnesium komt voor in mineralen zoals dolomiet, asbest en speksteen. Elementair magnesium is een licht maar sterk metaal. Magnesium reageert over het algemeen zwak met water, tenzij het water op hoge temperatuur is. Het produceert waterstof en magnesiumoxide bij blootstelling aan stoom.
Calcium

Calcium is het derde meest voorkomende metaal op aarde (na ijzer en aluminium) en het vijfde meest voorkomende element in het periodiek systeem. Het komt van nature voor in verbindingen zoals kalksteen, marmer en krijt. Bij vermenging met water genereert calciummetaal waterstofgas en vormt een troebele witte oplossing van calciumhydroxide.
Barium

Barium is een zacht, zilverwit metaal dat snel in de lucht oxideert en van nature alleen voorkomt in combinatie met andere elementen. Het reageert snel met water om bariumhydroxide en waterstof te vormen.
Strontium

Net als barium is strontium een zilverwit metaal dat snel in lucht oxideert. Wanneer geplaatst in water zinkt strontium; na een korte tijd verschijnen er bellen van waterstof op het oppervlak van het metaal. De reactie van strontium met water vormt strontiumhydroxide en waterstof.
Radium

Radium is een witachtig radioactief metaal dat snel reageert met de stikstof in lucht om een zwarte nitridelaag te vormen. Vroeger gebruikt in geneesmiddelen voor de behandeling van kanker en andere ziekten, nam het gebruik af naarmate onderzoekers veiliger materialen ontdekten. Radium ontleedt snel in water en produceert radiumhydroxide en waterstof.