Что показывает симуляция
Отрежьте кусочек натрия, опустите в воду с фенолфталеином и разберите реакцию до электронного баланса.
Шаги
- Оборудование. Натрий — мягкий щелочной металл. Его хранят под слоем керосина: на воздухе он быстро окисляется, а с водой реагирует бурно. В кристаллизатор налита вода с несколькими каплями фенолфталеина — пока раствор бесцветный.
- Кусочек натрия. Пинцетом достаём натрий, промокаем керосин фильтровальной бумагой и ножом отрезаем кусочек не крупнее горошины. Натрий режется легко, как пластилин; на свежем срезе — серебристый металлический блеск, который на воздухе быстро тускнеет.
- Натрий в воде. Натрий легче воды (ρ = 0,97 г/см³) и остаётся на поверхности. Реакция идёт с выделением тепла: кусочек плавится в блестящий шарик (t пл. = 98 °C), с шипением бегает по воде — его толкает выделяющийся водород. За шариком тянется малиновый след: образуется щёлочь.
- Водород горит. Если шарик задерживается на месте (у стенки, на кусочке фильтровальной бумаги), водород загорается. Пламя жёлтое — так его окрашивают пары натрия. Когда весь натрий прореагирует, раствор станет малиновым целиком.
- Частицы. Атом натрия легко отдаёт единственный внешний электрон и превращается в ион Na⁺. Электроны принимает вода: из двух молекул получается молекула H₂ и два гидроксид-иона OH⁻ — они и создают щелочную среду.
- Уравнение. Натрий повышает степень окисления с 0 до +1 — он восстановитель. Водород воды понижает её с +1 до 0 — вода здесь окислитель. Электронов отдано столько же, сколько принято: коэффициент 2 перед Na.
- Вывод. Это реакция замещения: простое вещество (Na) замещает атомы водорода в сложном (H₂O). Одновременно она окислительно-восстановительная и экзотермическая. Так реагируют с водой все щелочные металлы — образуются щёлочь и водород.