¿Por qué los metales y el agua del Grupo 1 tienen reacciones tan explosivas?

La reacción general que ocurre con los metales del grupo 1 y el agua es: 2M + 2H2O -> 2MOH + H2 donde M representa cualquier metal del grupo uno.

La naturaleza explosiva a la que se refiere su pregunta no ocurre con todos los metales del grupo 1. El litio, por ejemplo, solo se esfuma y explota ligeramente, mientras que el cesio destruirá el recipiente. Entonces, ¿por qué pasa ésto? ¿Por qué los metales y el agua del grupo 1 son más explosivos a medida que avanzamos por el grupo?

La reacción en sí produce una base fuerte (MOH) e hidrógeno. El hidrógeno es la clave de la naturaleza “explosiva” de las reacciones. El hidrógeno fue lo mismo que se encendió con el Hindenburg, y todos vimos lo que eso hace. El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, pero solo es peligroso en altas concentraciones. Se produce una alta concentración de hidrógeno cuando un metal del grupo 1 reacciona con agua. La velocidad a la que se forma este hidrógeno determina cuán explosiva será la reacción. Todas las reacciones son exotérmicas (liberan calor), pero la cantidad de calor que emiten no importa, más bien la velocidad a la que lo liberan, es clave para la rapidez con que puede encender el hidrógeno.

Entonces, es la velocidad a la que el metal se disuelve en el agua lo que determina la velocidad a la que se crea el hidrógeno y se desarrolla el calor (necesario para encender el hidrógeno).

Los metales del grupo 1 son muy reactivos debido a los electrones de valencia. Los metales del grupo 1 tienen 1 electrones de valencia, lo que significa que “regala” electrones fácilmente y esa es la característica de los metales reactivos.

¿Por qué los metales del grupo 1 explotan cuando reaccionan con el agua?

Tomemos el potasio como ejemplo, el potasio reacciona con el agua para producir hidrógeno gaseoso y energía 2K + 2H2O → 2KOH + H2 + energía, la energía calorífica liberada por la reacción es tan caliente que el hidrógeno explota .

Todos los metales alcalinos reaccionan con el agua para producir hidróxido como LiOH, NaOH, KOH …, gas hidrógeno y energía. NO JUEGUE con potasio y agua, explotará más “grande” que el litio y el sodio.

Los metales del grupo 1, o ‘los metales alcalinos’, son muy reactivos y se vuelven cada vez más, a medida que avanza en la tabla periódica. Todos los elementos del grupo 1 solo contienen 1 electrón en su capa externa y todos los átomos quieren estabilizarse. Lo hacen perdiendo electrones o ganando electrones, dependiendo del número de ellos en la capa externa. Como los metales del grupo 1 solo tienen un electrón en la capa externa, es muy fácil para ellos perder este electrón y formar un ion positivo.

Los átomos se mantienen unidos, debido a los protones positivos, que se mantienen en el núcleo, atraídos por los electrones negativos en las capas, a medida que se atraen las cargas opuestas. Los metales se vuelven más reactivos a medida que avanza el grupo, ya que los metales tienen una mayor cantidad de capas y, por lo tanto, el electrón final está a una mayor distancia del núcleo del átomo. Las fuerzas que sostienen el electrón final al átomo se debilitan y, por lo tanto, es más fácil para el átomo perder el electrón. Por ejemplo, un átomo de litio solo tiene 3 electrones y, por lo tanto, el electrón final solo se mantiene en la segunda capa, que está relativamente cerca del núcleo, por lo que las fuerzas de atracción serán relativamente fuertes. Sin embargo, un átomo de francio contiene 87 electrones (2,8,18,32,18,8,1), por lo que el electrón final se mantendrá en la séptima capa, que está muy lejos del núcleo y, por lo tanto, las fuerzas de atracción serán increíblemente débil, haciéndolo increíblemente reactivo.