Nước ở nhiệt độ thường khác hơi nước ở nhiệt độ cao
K, Na, Ca là các ví dụ kim loại phản ứng với nước ở nhiệt độ thường, tạo **hydroxide và khí hydrogen**. Ví dụ:
$$2Na+2H_2O\to2NaOH+H_2.$$
$$Ca+2H_2O\to Ca(OH)_2+H_2.$$
Phản ứng có thể tỏa nhiều nhiệt và nguy hiểm; không tự thử với natri, kali. Chỉ quan sát thí nghiệm do giáo viên thực hiện hoặc học liệu thí nghiệm phù hợp.
Sắt không phản ứng với nước nguội theo cách giải phóng H₂ như natri. Tuy nhiên, sắt phản ứng với **hơi nước ở nhiệt độ cao**:
$$3Fe+4H_2O\xrightarrow{t^\circ}Fe_3O_4+4H_2.$$
Đồng không phản ứng với nước trong các điều kiện đang xét. Không được suy từ “đứng trước H” thành “mọi kim loại đều phản ứng với nước nguội”. Sắt bị gỉ trong không khí ẩm là quá trình khác, không phải phương trình sắt tác dụng với hơi nước nóng ở trên.
So sánh Na, Fe và Cu trong nước nguội
Trong cùng điều kiện nước ở nhiệt độ thường, natri phản ứng và có khí thoát ra; sắt và đồng không có phản ứng giải phóng H₂ như natri. Kết quả cho thấy natri hoạt động mạnh hơn hai kim loại còn lại.
Chỉ từ quan sát sắt và đồng đều không phản ứng với nước nguội, chưa thể kết luận chúng hoạt động mạnh như nhau. Cần thêm phép so sánh, chẳng hạn phản ứng với dung dịch HCl.
Bài luyện
Trong các kim loại Ca, Fe, Cu, Ag, kim loại nào phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo hydroxide và H₂?
Đúng: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂.
Đồng không phản ứng với nước trong điều kiện này.
Sắt phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao, không phải nước nguội theo cách này.
Bạc không phản ứng với nước trong điều kiện này.
Lời giải
Calcium là kim loại hoạt động mạnh, phản ứng với nước ở nhiệt độ thường: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂. Fe, Cu, Ag không có phản ứng tương tự trong điều kiện đã nêu. Chọn A.
Bài luyện
Phản ứng 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ trong bài học cần điều kiện nào?
Ánh sáng không thay thế điều kiện nhiệt độ cao đang xét.
Không được bỏ điều kiện hơi nước nóng.
Đúng: nhiệt độ và trạng thái hơi nước là điều kiện quan trọng.
Kích thước lớn không làm nước nguội trở thành hơi nước nóng.
Lời giải
Phương trình nêu phản ứng của sắt với hơi nước ở nhiệt độ cao. Không dùng phương trình này để mô tả đinh sắt vừa nhúng vào nước nguội. Chọn C.