Номер 7, страница 106, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Металлический натрий и калий хранят под слоем керосина. Какие изменения произойдут с этими металлами, если их оставить на воздухе? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

Металлический натрий ($Na$) и калий ($\text{K}$) являются щелочными металлами и обладают чрезвычайно высокой химической активностью. Их хранят под слоем керосина, так как это инертная жидкость, которая предотвращает их контакт с активными компонентами воздуха.

Если оставить натрий или калий на открытом воздухе, они быстро потеряют свой характерный металлический блеск и вступят в ряд последовательных химических реакций с компонентами воздуха: кислородом, водяными парами и углекислым газом.

1. Взаимодействие с кислородом ($O_2$)

В первую очередь металлы реагируют с кислородом. Поверхность тускнеет, покрываясь пленкой продуктов окисления. Натрий образует в основном пероксид, а более активный калий — надпероксид (супероксид).

$2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2$ (пероксид натрия)

$K + O_2 \rightarrow KO_2$ (надпероксид калия)

2. Взаимодействие с водяными парами ($H_2O$)

Металлы и продукты их окисления бурно реагируют с влагой из воздуха, образуя гидроксиды (щёлочи) и выделяя водород. Реакция протекает с выделением большого количества тепла.

$2Na + 2H_2o \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$

$2K + 2H_2o \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$

3. Взаимодействие с углекислым газом ($CO_2$)

Образовавшиеся гидроксиды, являясь сильными основаниями, поглощают из воздуха углекислый газ, превращаясь в карбонаты.

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

$2KOH + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

В результате этих процессов на поверхности металла образуется рыхлый налет белого или желтоватого цвета, представляющий собой сложную смесь оксидов, пероксидов/надпероксидов, гидроксидов и карбонатов. Металл под этим слоем постепенно полностью разрушается.

Ответ: При контакте с воздухом металлические натрий и калий быстро тускнеют и покрываются слоем продуктов реакции с его компонентами (кислородом, парами воды, углекислым газом). Этот слой представляет собой смесь пероксидов (для натрия) или надпероксидов (для калия), гидроксидов и карбонатов. В итоге металл полностью разрушается, превращаясь в эту смесь веществ.