3. Сравните реакции щелочных металлов с водой и с кислотами. Составьте уравнения соответствующих реакций и покажите переход электронов.

Решение:

Щелочные металлы бурно реагируют с водой с выделением водорода и образованием щелочи. Реакция с кислотами протекает ещё более бурно.

Реакция с водой:

\( 2Na + 2H_2O \longrightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow \)

В этой реакции натрий (Na) теряет 1 электрон, превращаясь в ион \( Na^+ \). Вода (H₂O) принимает электроны, восстанавливаясь до молекулы водорода (H₂).

Реакция с кислотой (например, HCl):

\( 2Na + 2HCl \longrightarrow 2NaCl + H_2 \uparrow \)

Здесь также натрий (Na) отдаёт 1 электрон, образуя ион \( Na^+ \). Кислота (HCl) принимает электроны, водород \( H^+ \) восстанавливается до молекулы водорода (H₂).

Переход электронов:

В обоих случаях щелочной металл является восстановителем, теряя электроны:

\( Na^0 - 1e^- \longrightarrow Na^{+1} \) (окисление)

Водород в составе воды или кислоты является окислителем, принимая электроны:

\( 2H^{+1} + 2e^- \longrightarrow H_2^0 \) (восстановление)

Сравнение: Реакция с кислотой протекает энергичнее, чем с водой, так как концентрация \( H^+ \) в кислоте выше.