Skip to main content
All Chemistry

Составление уравнений реакций с участием воды

Александр Кудрявцев - Составление химических уравнений

Вода является очень реакционноспособным веществом вследствие наличия в ее молекуле двух неподеленных пар электронов.

Химические реакции с участием воды можно разделить на 3 группы:

1. Реакции, в которых вода проявляет окислительные свойства.

2. Реакции, в которых вода является восстановителем.

3. Реакции обмена и присоединения.

1. При комнатной температуре вода окисляет щелочные и щелочноземельные металлы (кроме магния):

2K + H2O = ↑H2 + 2KOH

Ca + H2O = ↑H2 + Ca(OH)2

Аналогично окисляются водой и гидриды щелочных и щелочноземельных металлов:

NaH + H2O = ↑H2 + NaOH

CaH2 + 2H2O = ↑2H2 + Ca(OH)2

Магний и цинк в виде пыли окисляются водой при 100°. Менее активные вещества взаимодействуют с H2O лишь при довольно высокой температуре

2Fe + 3H2O = 3H2 + Fe2O3 (красного каления)

2B + 6H2O = 3H2 + 2H3BO3 (красного каления)

C + H2O = H2 + CO2 (раскаленный уголь)

CO + H2O = H2 + CO2 (450°, катализатор Fe)

CH4 + H2O = 3H2 + CO (1200—1400° или с катализатором Ni или Co при 700—800°)

2. Вода окисляется атомарным кислородом и фтором при обычной температуре

H2O + O = H2O2

H2O + F2 = O + 2HF

В этой реакции образуются также O2, O3, H2O2, F2O благодаря взаимодействию атомов кислорода как друг с другом, так и с F2 и H2O.

При взаимодействии хлора с водой протекает реакция с образованием хлорноватистой и соляной кислот

Cl2 + H2O ⇄ HOCl + HCl

Аналогично протекают реакции при растворении в воде брома и иода с той лишь разницей, что равновесие сильно сдвинуто (в особенности для I2) справа налево.

Следует также иметь в виду, что хлор при температуре выше 100° или на холоду при действии света, а бром при 550° и выше окисляют воду с выделением кислорода

2H2O + Cl2 = O2 + 4HCl

2H2O + Br2 = O2 + 4HBr

3. Многие вещества (соли, галогенангидриды и др.) вступают с водой в реакции обмена и присоединения:

Rb2CO3 + HOH ⇄ RbHCO3 + RbOH (гидролиз)

CoCl2 + 6H2O = [Co(H2O)6]Cl2 (образование аквакомплекса)

BaO + H2O = Ba(OH)2 (образование основания)

SeO2 + H2O = H2SeO3 (образование кислоты)

При растворении в воде солей, кислот, оснований и других веществ происходит их гидратация, т. е. присоединение молекул воды к молекуле растворенного вещества.

Большое значение имеет каталитическое действие воды. Многие реакции протекают только в присутствии следов воды и совсем не идут без нее. Так, например, хлор при полном отсутствии влаги не действует на железо, гремучая смесь без следов влаги не взрывает, в сухом виде H2S и SO2 не вступают в реакцию.

В некоторых случаях вода является каталитическим ядом, например, для железа при синтезе аммиака.