Барий вода уравнение: Реакция бария и воды. Химические уравнения онлайн. Ba + 2H2O

Реакция бария с водой

Мировая экономика

Нефть Brent и WTI

USD/JPY

USD/AUD

USD/CHF

USD/GBP

USD/CAD

Серебро

Палладий

Золото

Справочники

Востребованные технологии

• Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 773)
• Экономика Второй индустриализации России (104 792)
• Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (36 950)
• Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (31 870)
• Крахмал, свойства, получение и применение (30 906)
• Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (30 418)
• Метан, получение, свойства, химические реакции (30 014)
• Целлюлоза, свойства, получение и применение (29 331)
• Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (28 268)
• Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (27 457)

Еще технологии

Поиск технологий

Выберите отрасль экономики или все отраслиПоиск по всем отраслямБиотехнологииВодоснабжение и водоотведениеДобыча, обработка и переработка полезных ископаемыхЗдравоохранениеИнформация и связьЛегкая промышленностьЛесная и деревообрабатывающая промышленностьНаноиндустрияНефтехимическая промышленностьОбразование. Подготовка кадровПищевая промышленностьПолучение энергии. ЭлектроэнергетикаПроизводство компьютеров, электронных и оптических изделийПроизводство лекарственных средств и материаловПроизводство машин и оборудованияПроизводство металлических изделийПроизводство прочей неметаллической минеральной продукцииПроизводство резиновых и пластмассовых изделийПроизводство транспортных средств и оборудованияПроизводство электрического оборудованияПромышленность строительных материаловСбор и утилизация отходов, ликвидация загрязненийСельское хозяйство, лесное хозяйство, охота, рыболовство и рыбоводствоСистемы (технологии) управленияСтекольная и фарфоро-фаянсовая промышленностьСтроительствоСупер прорывные технологииТопливная промышленностьТранспортировкаХимическая промышленностьХранениеЦеллюлозно-бумажная промышленностьЧерная и цветная металлургия

Поиск технологий

Финансирование:Технологии ожидают финансирования

В процессе разработки:Технологии в процессе разработки

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Может быть интересно:

Химические уравнения — как расставлять коэффициенты?

Поможем понять и полюбить химию

Начать учиться

117.1K

Из этой статьи вы узнаете, что такое химические уравнения, зачем они нужны и как их составлять, а также вспомните классификацию химических реакций — все это, конечно, с примерами уравнений.

Химическое уравнение — это условная запись химического превращения с помощью химических формул и математических знаков

При составлении химических уравнений используют математические знаки «+», «−», «=», а также числа — они выступают в качестве коэффициентов и индексов.

Коэффициенты показывают число частиц (атомов или молекул), а индексы — число атомов, которые входят в состав молекулы.

Химическую реакцию можно изобразить в виде схемы:

На схеме протекание реакции представлено нагляднее, но сложные химические процессы изобразить таким способом сложно. Поэтому их записывают в виде химического уравнения.

Вещества, которые вступают в реакцию, называют исходными веществами, или реагентами. Вещества, которые образуются в результате, называют продуктами реакции.

Давайте разберем этот пример химического уравнения. Здесь видно, что из двух молекул водорода и одной молекулы кислорода образуются две молекулы воды. Реагенты в данном случае — водород и кислород, продукт реакции — вода.

Новые вещества образуются вследствие перегруппировки исходных атомов. В результате химической реакции атомы химических элементов никуда не исчезают и не возникают новые, их число остается неизменным — это следует из закона сохранения массы веществ.

Закон сохранения массы веществ

Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в ходе этой реакции.

Закон сохранения массы веществ лежит в основе химии и используется при составлении уравнений химических реакций.

Алгоритм составления уравнения химической реакции

Рассмотрим, как составлять уравнения химических реакций, на примере взаимодействия магния и кислорода с образованием оксида магния.

1. Записываем химические формулы исходных веществ в левой части уравнения. Напоминаем: молекулы H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂ двухатомны. Между исходными веществами ставим «+», а затем знак «=».

2. После знака равенства записываем химическую формулу продукта. Химическую формулу необходимо составить с учетом валентностей химических элементов.

3. Согласно закону сохранения массы веществ, число атомов каждого химического элемента до и после реакции должно быть одинаковым. Давайте посмотрим, как расставлять коэффициенты в химических уравнениях, чтобы закон выполнялся.

   Из составленной химической реакции видно, что количество атомов магния слева и справа от знака равенства одинаково, но атомов кислорода слева два, а справа один.

   Чтобы уравнять число атомов в химическом уравнении, находим наименьшее общее кратное (НОК), в нашем случае — 2. А затем делим НОК на количество атомов кислорода в реагентах и полученное число записываем в виде коэффициента.

   Это важно

   Коэффициент 1 в уравнении химической реакции не указывается, но при подсчете суммы коэффициентов в уравнении его необходимо учитывать.

4. Проверим количество атомов магния до и после знака «=». Если перед химической формулой уже стоит коэффициент, то для подсчета количества атомов необходимо умножить коэффициент на индекс, который относится к этому химическому элементу.

5. Чтобы уравнять количество атомов магния в химической реакции, посчитаем НОК и разделим его на количество атомов с каждой стороны от знака «=». Результат деления и будет являться коэффициентом (повторяем расстановку коэффициентов в химическом уравнении из 3-го пункта).

6. Получаем уравнение химической реакции, в котором в исходных веществах и продуктах реакции по 2 атома магния и кислорода.

Сумма коэффициентов в этом химическом уравнении равна 5 (2 + 1 + 2 = 5).

Коэффициенты, которые стоят в химическом уравнении перед веществами, указывают на мольное соотношение исходных веществ и продуктов реакции, по которому и производятся расчеты.

Полезные подарки для родителей

В колесе фортуны — гарантированные призы, которые помогут наладить учебный процесс и выстроить отношения с ребёнком!

Типы химических реакций

Химические реакции можно классифицировать по различным признакам:

1. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции.

2. По изменению степени окисления.

3. По тепловому эффекту.

4. По агрегатному состоянию.

5. По наличию или отсутствию катализатора.

6. По обратимости.

По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции

По этому признаку выделяют 4 типа реакций: реакции соединения, реакции разложения, реакции замещения и реакции обмена.

Реакции соединения — это реакции, в результате которых из нескольких более простых веществ образуется одно более сложное.

Например, простые вещества барий и кислород взаимодействуют с образованием сложного вещества оксида бария:

2Ba + O₂ = 2BaO.

Также к реакциям соединения относится взаимодействие оксида натрия с водой с образованием более сложного вещества гидроксида натрия. Оно более сложное, так как состоит уже из трех атомов химических элементов, в отличие от веществ-реагентов, которые состоят из двух атомов:

Na₂O + H₂O = 2NaOH.

Реакции разложения — это реакции, в результате которых из одного более сложного вещества образуется несколько более простых веществ. Является процессом, обратным реакции соединения.

Пример такой реакции — разложение нитрата серебра на несколько более простых веществ: серебро, оксид азота (IV) и кислород.

2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂↑ + O₂↑.

Что это за стрелочка? 🤔

Стрелка вверх означает, что получившееся вещество является газом, который покидает место проведения реакции и больше не участвует в ней.

Реакции замещения — это такие реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы одного химического элемента в сложном веществе. Также возможно замещение функциональных групп в сложном веществе.

Например, замещение атомов водорода в молекуле соляной кислоты на атомы цинка:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑.

Реакции обмена — это реакции между двумя сложными веществами, в результате которых вещества обмениваются своими составными частями.

Например, NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O.

Реакции нейтрализации

Реакция щелочи с кислотой называется реакцией нейтрализации и является частным случаем реакции обмена.

Для наглядности показали все типы химических реакций по этому признаку на схеме:

По изменению степени окисления

По этому признаку выделяют два вида реакций:

• реакции, протекающие без изменения степени окисления;

• окислительно-восстановительные реакции (ОВР) — реакции, протекающие с изменением степени окисления нескольких элементов.

В ОВР всегда участвуют вещество-окислитель и вещество-восстановитель. Другие исходные вещества, принимающие участие в реакции, выступают в качестве среды, в которой протекает эта реакция.

Окислитель — вещество, в состав которого входит ион или атом, который в процессе реакции принимает электроны, тем самым понижая свою степень окисления.

Восстановитель — вещество, в состав которого входит ион или атом, который в процессе реакции отдает электроны, тем самым повышая свою степень окисления.

Из определений можно сделать вывод, что в ходе реакции протекает два процесса: принятие электронов (восстановление) и отдача электронов (окисление). Протекают они одновременно.

По тепловому эффекту

По тепловому эффекту реакции делятся на эндотермические и экзотермические.

Эндотермические реакции протекают с поглощением теплоты (−Q). Буквой Q обозначается количество теплоты.

К таким реакциям относятся практически все реакции разложения. Пример:

CaCO₃ = CaO + CO₂ − Q.

Экзотермические реакции протекают с выделением теплоты (+Q).

К таким реакциям относятся практически все реакции соединения. Пример:

2H₂ + O₂ = 2H₂O + Q.

По агрегатному состоянию исходных веществ

По этому признаку все реакции разделяют на гомогенные и гетерогенные.

Гомогенные реакции протекают в одной фазе.

К гомогенным реакциям относятся те, исходные вещества которых находятся либо в жидком агрегатном состоянии, либо в газообразном. Например, взаимодействие двух газообразных веществ — водорода и хлора:

H₂(г) + Cl₂(г) = 2HCl.

Агрегатное состояние указывается в правом нижнем углу: «г» — газообразное, «ж» — жидкое, «тв» — твердое.

Гетерогенные реакции протекают на границе раздела фаз.

Как правило, такие реакции протекают между веществами, которые находятся в разных агрегатных состояниях:

2Na(тв) + 2H₂O(ж) = 2NaOH + H₂.

Также к гетерогенным относятся реакции между двумя несмешивающимися жидкостями. Собрали несколько примеров гетерогенных реакций:

Между какими веществами протекает	Обозначение	Примеры реагентов
Между жидкостью и твердым веществом	ж—тв	Сода и уксусная кислота
Между твердым веществом и газом	г—тв	Натрий с водой
Между жидким веществом и газом	г—ж
Между двумя несмешивающимися жидкостями	ж—ж	Вода и масло

По наличию или отсутствию катализатора

По этому признаку выделяют реакции каталитические и некаталитические.

Каталитические реакции — реакции, протекающие с участием катализатора

Катализатор — вещество, которое ускоряет реакцию, участвует в ней, но остается неизменным после окончания этой реакции.

Наличие катализатора указывается над знаком равенства как kat или формула конкретного вещества, выступающего в роли катализатора.

Например:

Некаталитические реакции — реакции, протекающие без участия катализатора.

По обратимости

Различают обратимые и необратимые реакции.

Обратимые реакции — реакции, протекающие в двух противоположных направлениях.

При составлении уравнений обратимых реакций вместо знака равенства используют знак «⇄».

К обратимым реакциям относят реакции ионного обмена, диссоциации электролитов и многие другие:

H₂ + I₂ ⇄ 2HI.

Необратимые реакции — реакции, которые протекают только в одном направлении.

Чтобы научиться составлять уравнения химических реакций, нужно только одно — практика. Много практики школьники получают на онлайн-курсах по химии в Skysmart. Интересные задания на интерактивной платформе, примеры из жизни и опытные преподаватели обязательно приведут к желаемому результату — и просто помогут полюбить химию.

Татьяна Сосновцева

К предыдущей статье

Способы получения алкенов

К следующей статье

Тепловой эффект

Получите план обучения, который поможет понять и полюбить химию

На вводном уроке с методистом

1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

2. Расскажем, как проходят занятия

3. Подберём курс

Реакции элементов 2 группы с водой

РЕАКЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ГРУППЫ 2 С ВОДОЙ На этой странице рассматриваются реакции элементов 2-й группы — бериллия, магния, кальция, стронция и бария — с водой (или паром). Он использует эти реакции для изучения тенденции реактивности в группе 2. Факты Бериллий Бериллий реагирует с паром при высоких температурах (обычно около 700°C или выше) с образованием белого оксида бериллия и водорода. (Уравнение точно такое же, как для магния ниже.)
	Примечание:   До ноября 2016 года на этот момент у меня было утверждение: «Бериллий не вступает в реакцию с водой или паром даже при красном калении». Это часто цитировалось в учебниках, и моими источниками были книги по неорганическим наукам на уровне степени, а позже книги по неорганическим наукам на уровне А. Тем не менее, исследователь в области разработки термоядерного синтеза указал мне, что проводится большая работа по изучению реакции между бериллием и паром, потому что это может быть проблемой безопасности в конструкции реактора, и прислал мне фотографию, показывающую результат подвергание бериллия воздействию пара при 800°C. Однозначно реагирует. Я думаю, проблема в том, что бериллий дорог и опасен для здоровья. Это означает, что немногие учителя когда-либо справились с этим — я, конечно, не справился. Это означает, что заявления об этом в учебниках (или в наши дни в Интернете) никогда не проверяются и просто передаются независимо от их точности. Я извиняюсь за свою роль в этом.
Магний Магний сгорает в паре с образованием белого оксида магния и газообразного водорода. Mg(т) + H 2 O(г)    MgO(т) + H 2 (г) Очень чистая лента из магниевого сплава слабо реагирует с холодной водой. Через несколько минут на его поверхности образуются пузырьки водорода, а виток магниевой ленты обычно всплывает на поверхность. Однако реакция вскоре останавливается, так как образующийся гидроксид магния почти нерастворим в воде и образует барьер для магния, препятствующий дальнейшей реакции. Мг(с)  +  2H 2 O(ж)    Mg(OH) 2 (т) + H 2 (г)
	Примечание:   Как правило, если металл вступает в реакцию с холодной водой, образуется гидроксид металла. Если он реагирует с паром, образуется оксид металла. Это связано с тем, что гидроксиды металлов термически разлагаются (расщепляются при нагревании) с образованием оксида и воды.
Кальций, стронций и барий Все они реагируют с холодной водой с возрастающей энергией с образованием гидроксида металла и водорода. Стронций и барий имеют реакционную способность, подобную литию в группе 1 периодической таблицы. Кальций, например, довольно энергично реагирует с холодной водой в экзотермической реакции. Выделяются пузырьки газообразного водорода и образуется белый осадок (гидроксида кальция) вместе со щелочным раствором (также гидроксида кальция — гидроксид кальция мало растворим). Уравнение реакции любого из этих металлов будет таким: X(s)  +  2H 2 O(l)    X(OH) 2 (водный или s)  + H 2 (g) Гидроксиды плохо растворимы, но они становятся более растворимыми по мере продвижения вниз по Группе. Образовавшийся гидроксид кальция проявляется в основном в виде белого осадка (хотя некоторые растворяются). Вы получаете меньше осадка по мере продвижения вниз по группе, потому что больше гидроксида растворяется в воде. Сводка динамики реактивности Металлы группы 2 становятся более реактивными по отношению к воде по мере продвижения вниз по группе. Объяснение тренда реактивности Бериллий в особом случае Существует дополнительная причина недостаточной реакционной способности бериллия по сравнению с остальной группой. Бериллий имеет прочный стойкий слой оксида на своей поверхности, который снижает его реакционную способность при обычных температурах. Однако оксидный слой разрушается при температуре выше 750 °C и обнажает поверхность металлического бериллия под ним, и поэтому защита не работает. Изменение энтальпии реакций Изменение энтальпии реакции является мерой количества тепла, поглощаемого или выделяемого при протекании реакции. Изменение энтальпии отрицательно, если тепло выделяется, и положительно, если оно поглощается. Это действительно все, что вам нужно знать об этом разделе!
	Примечание:   Если вас не устраивают изменения энтальпии, вы можете изучить раздел энергетики Chemguide или мою книгу по химическим расчетам.
Если вы рассчитаете изменение энтальпии возможных реакций между бериллием или магнием и паром, вы получите следующие ответы: Be(т) + H 2 O(г)    BeO(т) + H 2 (г)    ΔH = -369 кДж моль -1 Mg(s) + H 2 O(g)    MgO(s)  + H 2 (g)    ΔH = -360 кДж моль -1 Обратите внимание, что обе возможные реакции сильно экзотермичны и выделяют почти одинаковое количество тепла. Однако реакция магния протекает гораздо быстрее. Объяснение различной реактивности должно лежать где-то еще. Точно так же, если вы рассчитаете изменения энтальпии для реакций между кальцием, стронцием или барием и холодной водой, вы снова обнаружите, что количество выделяемого тепла в каждом случае почти одинаково — в этом случае около -430 кДж моль -1 . Причина повышения реактивности должна опять быть в другом. Энергии активации реакций Энергия активации реакции – это минимальное количество энергии, необходимое для протекания реакции. Неважно, насколько экзотермической будет реакция, когда она начнется, — если существует высокий энергетический барьер активации, реакция будет происходить очень медленно, если вообще будет происходить. Когда металлы группы 2 реагируют с образованием оксидов или гидроксидов, образуются ионы металлов.
	Примечание:   Это упрощение в случае бериллия. Оксид бериллия не является полностью ионным. Между бериллием и кислородом недостаточно разницы в электроотрицательности, чтобы бериллий потерял контроль над связывающей парой электронов и образовал ионы. Подход, который мы используем здесь, соответствует типу ответа, который вы должны были бы дать на уровне A. Думать о бериллии как о совершенно другом случае сделало бы этот аргумент излишне сложным.
Образование ионов из исходного металла включает в себя различные стадии, каждая из которых требует затрат энергии, что способствует увеличению энергии активации реакции. Эти этапы предполагают ввод: энергия атомизации металла. Это энергия, необходимая для разрыва связей, удерживающих атомы вместе в металлической решетке. первая + вторая энергии ионизации. Они необходимы для превращения атомов металла в ионы с зарядом 2+. После этого будет ряд стадий, которые снова выделяют тепло, что приводит к образованию продуктов и общим экзотермическим реакциям. На графике показано влияние этих важных стадий поглощения энергии по мере того, как вы спускаетесь в группу 2. Обратите внимание, что здесь доминируют энергии ионизации, особенно энергии второй ионизации. Энергии ионизации падают, когда вы спускаетесь по Группе. Поскольку становится легче образовывать ионы, реакции будут происходить быстрее.
	Примечание:   Если вас не устраивает изменение энергии ионизации при переходе в группу 2, перейдите по этой ссылке. Вы найдете дополнительную ссылку на более широкое обсуждение энергии ионизации, если вам это нужно.
Обобщая причину увеличения реактивности по мере спуска Группа Реакции становятся легче, поскольку энергия, необходимая для образования положительных ионов, падает. Это в основном связано с уменьшением энергии ионизации по мере продвижения вниз по Группе. Это приводит к более низким энергиям активации и, следовательно, более быстрым реакциям. Вопросы для проверки вашего понимания Если это первый набор вопросов, который вы задали, пожалуйста, прочтите вводную страницу, прежде чем начать. Вам нужно будет использовать КНОПКУ НАЗАД в браузере, чтобы вернуться сюда позже. вопросов по реакциям элементов 2 группы с водой ответов Куда бы вы хотели отправиться сейчас? В меню группы 2 . . . В меню неорганической химии. . . В главное меню . . . © Джим Кларк, 2002 г. (последнее изменение: декабрь 2021 г.)

Реакции элементов группы 2 с водой

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

3676

• Джим Кларк
• Школа Труро в Корнуолле

На этой странице обсуждаются реакции элементов группы 2 (бериллий, магний, кальций, стронций и барий) с водой с использованием этих реакций для описания тенденции реакционной способности в группе 2.

Бериллий

Бериллий вступает в реакцию с паром при высоких температурах (обычно около 700°C или выше) с образованием белого оксида бериллия и водорода.

\[ Be_{(s)} + H_2O_{(g)} \rightarrow BeO_{(s)} + H_{2(g)} \label{0}\]

Дополнительная причина отсутствия реакционной способности бериллия по сравнению с остальной частью группы. Бериллий имеет прочный стойкий слой оксида на своей поверхности, который снижает его реакционную способность при обычных температурах. Однако оксидный слой разрушается при температуре выше 750 °C и обнажает поверхность металлического бериллия под ним, и поэтому защита не работает.

Магний

Магний сгорает в паре с образованием белого оксида магния и газообразного водорода.

\[ Mg_{(s)} + H_2O_{(g)} \rightarrow MgO_{(s)} + H_{2(g)} \label{1}\]

Очень чистая магниевая лента имеет мягкую реакцию с холодной водой, приведенной ниже. Через несколько минут на его поверхности образуются пузырьки газообразного водорода, а виток магниевой ленты обычно всплывает на поверхность. Однако реакция длится недолго, так как образующийся гидроксид магния почти нерастворим в воде и образует барьер для магния, препятствующий дальнейшей реакции.

\[ Mg_{(s)} + 2H_2O_{(l)} \rightarrow Mg(OH)_{2(s)} + H_{2(g)} \label{2}\]

Как правило, при взаимодействии металла с холодной водой образуется гидроксид металла. Если он реагирует с паром, образуется оксид металла. Это связано с тем, что гидроксиды металлов термически разлагаются на оксид и воду.

Кальций, стронций и барий

Эти металлы реагируют с холодной водой с возрастающей энергией с образованием гидроксида металла и водорода. Стронций и барий имеют реакционную способность, аналогичную активности лития. Кальций, например, довольно бурно и экзотермически реагирует с холодной водой. Выделяются пузырьки газообразного водорода и образуется белый осадок (гидроксида кальция) вместе со щелочным раствором (также гидроксида кальция, который мало растворим в воде). Уравнение реакции любого из этих металлов было бы следующим:

\[ X_{(s)} + 2H_2O_{(l)} + X(OH) \rightarrow X(OH)_{2 (водн.\, или\, s)} + H_{2(g)} \ label{3}\]

Растворимость гидроксида увеличивается вниз по группе. Гидроксид кальция в основном выпадает в виде белого осадка (хотя некоторые растворяются). Меньше осадка образуется вниз по группе с увеличением растворимости.

Термодинамические свойства реакций

Изменение энтальпии реакции является мерой количества тепла, поглощаемого или выделяемого при протекании реакции. Изменение энтальпии отрицательно, если тепло выделяется, и положительно, если оно поглощается. Расчет изменения энтальпии возможных реакций между бериллием или магнием и паром дает следующие значения:

\[Be_{(s)} + H_2O_{(g)} \rightarrow BeO_{(s)} + H_{2(g)} \;\;\; \Дельта H = -369\; кДж/моль\]

\[Mg_{(тв)} + H_2O_{(г)} \rightarrow MgO_{(тв)} + H_{2(г)} \;\;\; \Дельта H = -360\; кДж/моль \]

Обратите внимание, что обе возможные реакции сильно экзотермичны и выделяют почти одинаковое количество тепла. Однако на самом деле происходит только реакция магния. Объяснение различной реактивности должно лежать где-то еще. Точно так же расчет изменений энтальпии для реакций между кальцием, стронцием или барием и холодной водой показывает, что количество тепла, выделяющегося в каждом случае, почти одинаково — около -430 кДж моль ^-1 . Причина повышения реактивности должна опять быть в другом.

Кинетические свойства реакций

Энергия активации реакции – это минимальное количество энергии, необходимое для протекания реакции. Неважно, насколько экзотермической будет реакция, когда она начнется, — если существует высокий энергетический барьер активации, реакция будет происходить очень медленно, если вообще будет происходить. Когда металлы группы 2 реагируют с образованием оксидов или гидроксидов, образуются ионы металлов. Образование ионов из исходного металла включает в себя различные стадии, каждая из которых требует затрат энергии, что способствует увеличению энергии активации реакции. Эти этапы включают ввод:

• энергия атомизации металла. Это энергия, необходимая для разрыва связей, удерживающих атомы вместе в металлической решетке.
• первая + вторая энергии ионизации. Они необходимы для превращения атомов металла в ионы с зарядом 2+.

После этого будет ряд стадий, которые снова выделяют тепло, что приводит к образованию продуктов и общим экзотермическим реакциям. На графике показано влияние этих важных стадий поглощения энергии по мере того, как вы спускаетесь в группу 2.

Обратите внимание, что здесь доминируют энергии ионизации, особенно энергии второй ионизации. Энергии ионизации падают по группе. Поскольку становится легче образовывать ионы, реакции будут происходить быстрее.

Подведение итогов по увеличению реакционной способности

Реакции элементов группы 2 протекают легче, поскольку энергия, необходимая для образования положительных ионов, падает. В основном это связано с уменьшением энергии ионизации вниз по группе.