Czy litowce reagują z wodą? Jakie związki są produktami tych reakcji? Jakie jest ogólne równanie reakcji chemicznej tego procesu? Zapoznaj się z grafiką interaktywną, która przedstawia reaktywność litowców z wodą, a następnie przejdź do wykonania ćwiczeń umieszczonych poniżej.
R5qsZlaHB4iBQ1
Ilustracja interaktywna dotyczy reakcji litowców z wodą. Po lewej stronie przedstawiono sześć kratek ustawionych jedna nad drugą, w której wpisano następujące pierwiastki: Lit liczba atomowa trzy, sód liczba atomowa jedenaście, potas liczba atomowa dziewiętnaście, rubid liczba atomowa trzydzieści siedem, cez liczba atomowa pięćdziesiąt pięć, frans liczba atomowa osiemdziesiąt siedem. Przed pierwiastkami umieszczono cyfrę dwa a po niej znak plus cyfrę dwa i model kulkowy cząsteczki wody ha dwa o. Następnie od cząsteczki wychodzi strzałka rozgałęziająca się na pięć strzałek prowadzących do kolejnej kolumny z pięcioma wzorami sumarycznymi: wodorotlenku litu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu, wodorotlenku rubidu, wodorotlenku cezu. Przed kolumną umieszczono cyfrę dwa a za nią znak plus i model kulkowy cząsteczki wodoru ha dwa. 1. Aktywność litowców Aktywność chemiczna metali pierwszej grupy układu okresowego wzrasta w dół grupy., 2. Lit Zdjęcie przedstawia metaliczny lit, który ma postać bloczków w szaro–białe paski.Lit. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 3. Sód Zdjęcie przedstawia metaliczny sód w kształcie ćwiartek wyciętych z plasterka. Ma lekki metaliczny połysk.Sód. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 4. Potas Zdjęcie przedstawia metaliczny potas. Jest ciemnoszary i ma metaliczny połysk.Potas. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 5. Rubid Zdjęcie przedstawia metaliczny rubid zamknięty w fiolce. Rubid ma niską temperaturę topnienia, dlatego zaczyna się topić już w 39 stopniach Celsjusza.Rubid. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 6. Cez Zdjęcie przedstawia metaliczny cez zamknięty w fiolce. Rubid ma niską temperaturę topnienia, dlatego zaczyna się topić już w 28 stopniach Celsjusza.Cez. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 7. Woda Zdjęcie przedstawia szklankę, do której wlewana jest woda. Obok niej leżą trzy kostki lodu.Woda. Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;, 8. Ogólna reakcja chemiczna Litowce reagują energicznie lub nawet wybuchowo z zimną wodą. W każdym przypadku razem z wodorem wytwarza się roztwór wodorotlenku metalu, zgodnie z ogólnym równaniem reakcji chemicznej:
dwa M, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa MOH, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry, 9. Wodorotlenek litu Lit ma o połowę mniejszą gęstość niż woda, więc unosi się na powierzchni, delikatnie musując i wydzielając wodór. Stopniowo reaguje i znika, tworząc bezbarwny roztwór wodorotlenku litu. Reakcja wytwarza ciepło wolno, a temperatura topnienia litu jest zbyt wysoka, aby mógł się stopić (180,54 stopni Celsjusza).
Zdjęcie przedstawia biały proszek, leżący na białej okrągłej bibułce.L i O H. Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, 10. Wodorotlenek sodu Sód unosi się na powierzchni, oddając wystarczająco dużo ciepła, aby stopić sód (sód ma niższą temperaturę topnienia niż lit 97,794 stopni Celsjusza), co dokonuje się prawie natychmiast, tworząc małą i srebrzystą kulkę biegnącą po powierzchni. W wodzie pod sodem widoczne są białe ślady wodorotlenku sodu, które szybko się rozpuszczają, dając bezbarwny roztwór wodorotlenku sodu.
Sód porusza się, ponieważ jest popychany przez wodór, wydzielający się podczas reakcji. Jeśli sód zostanie uwięziony z boku pojemnika, wodór może zapalić się i spalić pomarańczowym płomieniem. Kolor wynika z zanieczyszczenia normalnie niebieskiego płomienia wodorowego związkami sodu.
Zdjęcie przedstawia białą substancję stałą w postaci granulek leżącą na szkiełku zegarkowym.N a O H. Autor: Walkerma; Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, 11. Wodorotlenek potasu Potas zachowuje się jak sód, z wyjątkiem tego, że reakcja przebiega szybciej i oddaje się wystarczająco dużo ciepła, aby zapalić wodór. Tym razem normalny płomień wodorowy jest zanieczyszczony związkami potasu, a więc ma kolor liliowy (lekko niebieskawo‑różowy).
Zdjęcie przedstawia białą substancję stałą w postaci granulek leżącą na szkiełku zegarkowym.K O H. Autor: Walkerma; Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, 12. Wodorotlenek rubidu Rubid charakteryzuje się wyższą gęstością niż woda i dlatego tonie. Reaguje on bardzo gwałtownie, wyskakując z naczynia reakcyjnego.
Powstaje roztwór wodorotlenku rubidu i wodór.
Zdjęcie przedstawia bialą substancję stałą w postaci proszku.R b O H. Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;, 13. Wodorotlenek cezu Cez wybucha w kontakcie z wodą, niejednokrotnie niszcząc naczynie reakcji.
Powstaje wodorotlenek cezu i wodór.
Zdjęcie przedstawia bialą substancję stałą w postaci krystalicznegoproszku.C s O H. Źródło: wikipedia.org; Autor: Leiem; Licencja: CC BY‑SA 4.0;, 14. Wodór Podczas reakcji metali pierwszej grupy układu okresowego z wodą zawsze wydziela się gazowy wodór.
Ilustracja interaktywna dotyczy reakcji litowców z wodą. Po lewej stronie przedstawiono sześć kratek ustawionych jedna nad drugą, w której wpisano następujące pierwiastki: Lit liczba atomowa trzy, sód liczba atomowa jedenaście, potas liczba atomowa dziewiętnaście, rubid liczba atomowa trzydzieści siedem, cez liczba atomowa pięćdziesiąt pięć, frans liczba atomowa osiemdziesiąt siedem. Przed pierwiastkami umieszczono cyfrę dwa a po niej znak plus cyfrę dwa i model kulkowy cząsteczki wody ha dwa o. Następnie od cząsteczki wychodzi strzałka rozgałęziająca się na pięć strzałek prowadzących do kolejnej kolumny z pięcioma wzorami sumarycznymi: wodorotlenku litu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu, wodorotlenku rubidu, wodorotlenku cezu. Przed kolumną umieszczono cyfrę dwa a za nią znak plus i model kulkowy cząsteczki wodoru ha dwa. 1. Aktywność litowców Aktywność chemiczna metali pierwszej grupy układu okresowego wzrasta w dół grupy., 2. Lit Zdjęcie przedstawia metaliczny lit, który ma postać bloczków w szaro–białe paski.Lit. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 3. Sód Zdjęcie przedstawia metaliczny sód w kształcie ćwiartek wyciętych z plasterka. Ma lekki metaliczny połysk.Sód. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 4. Potas Zdjęcie przedstawia metaliczny potas. Jest ciemnoszary i ma metaliczny połysk.Potas. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 5. Rubid Zdjęcie przedstawia metaliczny rubid zamknięty w fiolce. Rubid ma niską temperaturę topnienia, dlatego zaczyna się topić już w 39 stopniach Celsjusza.Rubid. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 6. Cez Zdjęcie przedstawia metaliczny cez zamknięty w fiolce. Rubid ma niską temperaturę topnienia, dlatego zaczyna się topić już w 28 stopniach Celsjusza.Cez. Źródło: wikipedia.org; Autor: Dnn87 ; Licencja: CC BY‑SA 3.0;, 7. Woda Zdjęcie przedstawia szklankę, do której wlewana jest woda. Obok niej leżą trzy kostki lodu.Woda. Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;, 8. Ogólna reakcja chemiczna Litowce reagują energicznie lub nawet wybuchowo z zimną wodą. W każdym przypadku razem z wodorem wytwarza się roztwór wodorotlenku metalu, zgodnie z ogólnym równaniem reakcji chemicznej:
dwa M, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa MOH, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry, 9. Wodorotlenek litu Lit ma o połowę mniejszą gęstość niż woda, więc unosi się na powierzchni, delikatnie musując i wydzielając wodór. Stopniowo reaguje i znika, tworząc bezbarwny roztwór wodorotlenku litu. Reakcja wytwarza ciepło wolno, a temperatura topnienia litu jest zbyt wysoka, aby mógł się stopić (180,54 stopni Celsjusza).
Zdjęcie przedstawia biały proszek, leżący na białej okrągłej bibułce.L i O H. Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, 10. Wodorotlenek sodu Sód unosi się na powierzchni, oddając wystarczająco dużo ciepła, aby stopić sód (sód ma niższą temperaturę topnienia niż lit 97,794 stopni Celsjusza), co dokonuje się prawie natychmiast, tworząc małą i srebrzystą kulkę biegnącą po powierzchni. W wodzie pod sodem widoczne są białe ślady wodorotlenku sodu, które szybko się rozpuszczają, dając bezbarwny roztwór wodorotlenku sodu.
Sód porusza się, ponieważ jest popychany przez wodór, wydzielający się podczas reakcji. Jeśli sód zostanie uwięziony z boku pojemnika, wodór może zapalić się i spalić pomarańczowym płomieniem. Kolor wynika z zanieczyszczenia normalnie niebieskiego płomienia wodorowego związkami sodu.
Zdjęcie przedstawia białą substancję stałą w postaci granulek leżącą na szkiełku zegarkowym.N a O H. Autor: Walkerma; Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, 11. Wodorotlenek potasu Potas zachowuje się jak sód, z wyjątkiem tego, że reakcja przebiega szybciej i oddaje się wystarczająco dużo ciepła, aby zapalić wodór. Tym razem normalny płomień wodorowy jest zanieczyszczony związkami potasu, a więc ma kolor liliowy (lekko niebieskawo‑różowy).
Zdjęcie przedstawia białą substancję stałą w postaci granulek leżącą na szkiełku zegarkowym.K O H. Autor: Walkerma; Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, 12. Wodorotlenek rubidu Rubid charakteryzuje się wyższą gęstością niż woda i dlatego tonie. Reaguje on bardzo gwałtownie, wyskakując z naczynia reakcyjnego.
Powstaje roztwór wodorotlenku rubidu i wodór.
Zdjęcie przedstawia bialą substancję stałą w postaci proszku.R b O H. Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;, 13. Wodorotlenek cezu Cez wybucha w kontakcie z wodą, niejednokrotnie niszcząc naczynie reakcji.
Powstaje wodorotlenek cezu i wodór.
Zdjęcie przedstawia bialą substancję stałą w postaci krystalicznegoproszku.C s O H. Źródło: wikipedia.org; Autor: Leiem; Licencja: CC BY‑SA 4.0;, 14. Wodór Podczas reakcji metali pierwszej grupy układu okresowego z wodą zawsze wydziela się gazowy wodór.
Grafika interaktywna pt. Reaktywność litowców z wodą
Źródło: GroMar Sp. z o.o., Bielański, A. Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2013., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑azure
Doświadczenie
Polecenie 2
Zaprojektuj doświadczenie w celu zbadania reaktywności potasu z wodą. Na podstawie problemu badawczego, postaw hipotezę. Opisz przewidywane obserwacje, a następnie napisz równanie zachodzącej reakcji chemicznej. Z podanych obserwacji wyciągnij wniosek, a następnie porównaj swoją odpowiedź z podaną odpowiedzią.
RgWYXXLZ77Okn
Problem badawczy: Jak prezentuje się szereg wzrastającej aktywności fluorowców?. Hipoteza:
(Uzupełnij). Sprzęt i odczynniki laboratoryjne:- woda chlorowa (roztwór Cl2); - woda bromowa (roztwór Br2);- roztwór bromku potasu KBr;- roztwór jodku potasu KI;- chloroform;- probówki.
RFf98XtsRr6jl
(Uzupełnij).
RYs5PldKxFoE9
Film nawiązujący do treści materiału
Film nawiązujący do treści materiału
Reakcja metalicznego potasu z wodą
Źródło: Film dostępny pod adresem: https://en.wikipedia.org/wiki/Alkali_metal, domena publiczna.
Źródło: Film dostępny pod adresem: https://en.wikipedia.org/wiki/Alkali_metal, domena publiczna.
Film nawiązujący do treści materiału
R15JtNs4z6z03
Obserwacje:
(Uzupełnij). Równanie reakcji chemicznej:
(Uzupełnij). Wnioski:
(Uzupełnij).
R1PP6O34dA8QC
(Uzupełnij).
R1LSjRsBkmHSG
Hipoteza:
Węglan potasu ulega reakcji z mocnym kwasem bromowodorowym. Obserwacje:
Po wprowadzeniu do węglanu potasu kwasu bromowodorowego, obserwujemy gwałtowną reakcję chemiczną i wydzielanie się gazu, który powoduje zmętnienie roztworu wodorotlenku wapnia. Równania zachodzących reakcji chemicznych:
K2CO3+2 HBr→2 KBr+H2O+CO2gCO2g+CaOH2→CaCO3+H2O. Wnioski:Węglan wapnia reaguje z mocnym kwasem bromowodorowym z wydzieleniem soli bromku potasu oraz tlenku węgla(IV). Tlenek węgla(IV) powoduje mętnienie roztworu wodorotlenku wapnia, czego efektem jest wydzielanie się węglanu wapnia.
R14UWDIu5QUM1
Ćwiczenie 1
Ułóż litowce w kolejności od najbardziej do najmniej gwałtownie reagującego z wodą. Elementy do uszeregowania: 1. Lit, 2. Sód, 3. Rubid, 4. Frans, 5. Cez, 6. Potas
Ułóż litowce w kolejności od najbardziej do najmniej gwałtownie reagującego z wodą. Elementy do uszeregowania: 1. Lit, 2. Sód, 3. Rubid, 4. Frans, 5. Cez, 6. Potas
Ćwiczenie 2
R1Hh1XFZBs0Iq
Dostępne opcje do wyboru: L i indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, L i, N a O H, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O. Polecenie: Uzupełnij równania reakcji litowców z wodą poprzez przeciągnięcie wybranego związku chemicznego w odpowiednie miejsce. a) dwa luka do uzupełnienia plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa L i O H, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry
b) dwa N a, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa luka do uzupełnienia plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry
c) dwa K, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa K O H, plus luka do uzupełnienia strzałka do góry
d) dwa R b, plus, dwa luka do uzupełnienia strzałka w prawo, dwa R b O H, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry
Dostępne opcje do wyboru: L i indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, L i, N a O H, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O. Polecenie: Uzupełnij równania reakcji litowców z wodą poprzez przeciągnięcie wybranego związku chemicznego w odpowiednie miejsce. a) dwa luka do uzupełnienia plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa L i O H, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry
b) dwa N a, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa luka do uzupełnienia plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry
c) dwa K, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, dwa K O H, plus luka do uzupełnienia strzałka do góry
d) dwa R b, plus, dwa luka do uzupełnienia strzałka w prawo, dwa R b O H, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka do góry
W reakcjach litowców z wodą wydziela się wodór i powstaje wodorotlenek litowca.
Ćwiczenie 3
Wybierz prawidłową odpowiedź. Reakcje litowców z wodą, ze względu na efekt energetyczny, należą do reakcji:
R1Dx8y5iWoR3p
Możliwe odpowiedzi: 1. egzotermicznych., 2. endotermicznych.
Reakcja endoenergetyczna pochłania ciepło z otoczenia.
Reakcja egzotermiczna przebiega z wydzieleniem ciepła do otoczenia.
