Hvorfor zink fortrænger natrium i hydroxid, der er inspireret af at være mindre reaktiv end det?

* Zink fortrænger ikke direkte natrium fra natriumhydroxid (NaOH). Natrium er et meget reaktivt metal, og det vil let reagere med vand for at danne natriumhydroxid og brintgas:

2 NA (S) + 2 H₂O (L) → 2 NaOH (AQ) + H₂ (G)

* Hvad der faktisk sker er en reaktion mellem zink og natriumhydroxidopløsning. Zink reagerer med hydroxidionerne (OH-) i opløsningen, ikke med natriumionerne (Na+). Denne reaktion danner zinkationer (Zn (OH) ₄²⁻) og frigiver brintgas:

Zn (S) + 2 NaOH (AQ) + 2 H₂O (L) → Na₂zn (OH) ₄ (AQ) + H₂ (G)

Det centrale punkt: Denne reaktion handler ikke om, at zink er mere reaktiv end natrium. Det handler om de specifikke kemiske forhold og dannelsen af ​​en mere stabil forbindelse. Zinkationer er mere stabile end frie zinkioner i en grundlæggende opløsning og driver reaktionen fremad.

Her er hvorfor zink danner zinkationer:

* amfoterisk karakter af zink: Zinkoxid (ZnO) og zinkhydroxid (Zn (OH) ₂) er amfoterisk, hvilket betyder, at de kan reagere med både syrer og baser. I en grundlæggende opløsning danner zink komplekse ioner som zinkat (Zn (OH) ₄²⁻).

* stabilitet af den komplekse ion: Zinkationen er et stabilt kompleks på grund af koordineringen af ​​hydroxidioner omkring zinkionen.

Kortfattet: Reaktionen mellem zink- og natriumhydroxid er en kompleks proces, der involverer dannelse af et stabilt zinkationsion og frigivelse af brintgas. Det handler ikke blot om, at zink er mere reaktiv end natrium.