El sodio tiene un electrón de valencia que está protegido (en proporción a la carga nuclear) pero es bastante estable de forma aislada. El electrón externo no está fuertemente unido y puede ser robado por muchos otros átomos. Tiene una pequeña energía de ionización. Después de que el electrón ha sido robado, la capa restante de electrones es mucho más difícil de robar. Esta capa de electrones llena es resistente al robo porque no se protegen del núcleo.
Cuando el agua reacciona con metales, primero forma una estructura de hielo plano en la superficie, mediante un proceso llamado adsorción. Imagina eso. Hielo caliente. Una molécula de agua en la capa extrae un electrón de la red de sodio. Durante este robo, el agua también escinde el enlace con uno de los hidrógenos, dividiendo la molécula de agua. Los átomos de hidrógeno libres migran juntos para ser liberados como gas hidrógeno. El hidróxido formado por la división también se libera, y también se estabiliza mediante una capa de hidratación de agua.
Aquí está la reacción de desplazamiento con agua.
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2Na (s) + 2H2O (l) -> 2Na (aq) + + 2OH- (aq) + H2 (g)
s = sólido, l = líquido, aq = acuoso
Como se necesita energía para ionizar el sodio, y se necesita energía para formar el gas de hidrógeno combustible, puede que se pregunte de dónde proviene toda esta energía.
Bueno, la respuesta es de la formación del hidróxido . El oxígeno es un átomo hambriento de electrones en todo momento (lo llamamos “electrofílico”) y cualquier cosa que ofrezca un mejor trato, el oxígeno se divorciará del hidrógeno para tomar ese electrón, liberando energía. La energía liberada financia los otros cambios, e incluso queda suficiente para derretir el sodio.
Debido a que el sodio flota, el metal fundido sube a la superficie donde el suministro de oxígeno es mayor. Una capa de vapor actúa como un aerodeslizador, y el hidrógeno puede encenderse y arder. Una explosión de vapor y / o hidrógeno puede enviar sodio fundido al aire.
