当前位置: 金属 >> 金属市场 >> 2钠与水等非金属氢化物反应
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑
这2个化学反应方程式是典型的置换反应,金属单质置换出氢(水中的氢或氨中的氢),其实这也是金属单质与非金属单质间的置换反应,氢是非金属嘛。
该类置换反应的根据是金属活动顺序表规律:活动性强的金属单质置换出活动性弱的金属单质,氢原子前面的金属单质置换出氢原子生成H2分子。
那该类置换反应的历程怎样分析呢?怎样用“对立统一”、“异性相吸”原理来理解它们呢?我们可以做如下的尝试。
根据水分子的结构式H-O-H,我们可以将水分子看作氢氧化氢,即HOH,更进一步理解就是:H2O═H+·OH-;钠单质可以看成是钠离子和电子:Na+·e-。在反应2Na+2H2O═2NaOH+H2↑中,我们认为是金属钠离子和水中的氢氧根结合生成了氢氧化钠,金属单质中的电子和水中的氢离子结合生成了氢气,这样总的看来就是金属钠单质置换出了水中的氢原子。
进一步追问:钠离子为什么和氢氧根结合,而不和氢离子结合呢?电子为什么和氢离子结合不和氢氧根结合呢?我们又可以这样理解:钠单质可以看出是带正电荷的钠离子和带负电荷的电子组成,即Na+·e-,在氢氧化氢(H-OH或H+·OH-)中,氢离子带正电荷,氢氧根带负电荷,由异性相吸可知钠离子会与氢氧根结合,电子会与氢离子结合,即
2Na+2H2O═2(Na+·e-)+2(H+·OH-)将物质看成是正负或阴阳两部分粒子
═2Na+·2e-+2H+·2OH-
═2Na+·2OH-+2H+·2e-异性相吸,正负交换结合
═2(Na+·OH-)+2(H+·e-)
═2NaOH+2H
═2NaOH+H2,
两个氢原子合在一起就是氢气分子:H+H═H2。
简而言之就是:
2Na+2H2O═2Na+2H-OH
═2Na-OH+2H
═2NaOH+H2。
这种思路想法可以扩展开来吗?可以。根据NH3和H2O的结构式及N、O原子在元素周期表中的位置关系,我们也可以认为NH3就是氨基氢(H-NH2)或者H+·NH2-,在反应2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑中,钠置换出了氨基氢(H-NH2)中的氢原子:
2Na+2NH3═2Na+2H-NH2
═2Na+·2e-+2H+·2NH2-
═2Na+·2NH2-+2H+·2e-
═2(Na+·NH2-)+2(H+·e-)
═2NaNH2+2[H]
═2NaNH2+H2↑。
将2提前,表明“1个”钠离子和“1个”氨基负离子相结合或“1个”氢离子和“1个”电子相结合。
NaNH2读作氨基钠。
简而言之就是:
2Na+2NH3═2Na+2H-NH2
═2H+2Na-NH2
═H2↑+2NaNH2。
金属活动顺序表即金属单质还原性强弱顺序表如下:
KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu