Welche Metalle reagieren mit Wasser, um Wasserstoff zu produzieren?

Die meisten Alkali- und Erdalkalimetalle reagieren mit Wasser zu Wasserstoff. Die Alkalimetalle umfassen Gruppe 1 des Periodensystems und umfassen Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium. Die Erdalkalimetalle umfassen Gruppe 2 und umfassen Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Beryllium reagiert jedoch nicht mit Wasser, und Francium ist viel zu selten und instabil, um für diese Frage relevant zu sein. Beim Vermischen mit Wasser reagieren die Erdalkalimetalle im Allgemeinen schwächer als die Alkalimetalle.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die meisten Elemente der Gruppe 1 und 2 reagieren mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff.

Lithium reagiert mit Wasser relativ langsam und schonend, da seine Dichte etwa halb so groß ist wie die von Wasser. Es zischt an der Wasseroberfläche, setzt Wasserstoff frei und bildet nach und nach eine klare Lithiumhydroxidlösung.

Wenn Natriummetall mit Wasser reagiert, schmilzt die entstehende Hitze das Metall fast sofort zu einer grau-silbernen Kugel. Das während dieser Reaktion entwickelte Wasserstoffgas treibt die Kugel schnell über die Wasseroberfläche und hinterlässt eine weiße Spur von Natriumhydroxid, die sich schließlich in eine klare Lösung auflöst. Der Wasserstoff entzündet sich oft selbst und brennt mit einer orangefarbenen Flamme. Größere Stücke von Natriummetall können bei Kontakt mit Wasser explodieren.

Kalium ist ein weiches, silberweißes Metall, das heftig mit Wasser reagiert, um Wasserstoff und Kaliumhydroxid zu bilden. Die Hitze dieser Reaktion entzündet den Wasserstoff und erzeugt eine kräftige bläulich-rosa Flamme. Wie Natriummetall kann Kaliummetall in Wasser explodieren.

Rubidium ist ein weiches, sehr reaktives Metall, das sich an der Luft selbst entzünden kann. Es reagiert heftig in Wasser und produziert Wasserstoff, der sich durch die Reaktionswärme entzündet, sowie Rubidiumhydroxid.

Cäsium ist ein extrem reaktives Silber-Gold-Alkalimetall, das bei Raumtemperatur flüssig ist. Es entzündet sich an der Luft und explodiert in Wasser und produziert Wasserstoff und Cäsiumhydroxid, die stärkste bekannte Base.

Magnesium kommt in Mineralien wie Dolomit, Asbest und Speckstein vor. Elementares Magnesium ist ein leichtes, aber starkes Metall. Magnesium reagiert im Allgemeinen schwach mit Wasser, es sei denn, das Wasser hat eine hohe Temperatur. Es produziert Wasserstoff und Magnesiumoxid, wenn es Dampf ausgesetzt wird.

Calcium ist das dritthäufigste Metall der Erde (nach Eisen und Aluminium) und das fünfthäufigste Element im Periodensystem. Es kommt natürlich in Verbindungen wie Kalkstein, Marmor und Kreide vor. Beim Mischen mit Wasser erzeugt Calciummetall Wasserstoffgas und bildet eine trübe weiße Lösung von Calciumhydroxid.

Barium ist ein weiches, silberweißes Metall, das an der Luft schnell oxidiert und in der Natur nur in Kombination mit anderen Elementen vorkommt. Es reagiert schnell mit Wasser zu Bariumhydroxid und Wasserstoff.

Strontium ist wie Barium ein silberweißes Metall, das an der Luft schnell oxidiert. Im Wasser sinkt Strontium; nach kurzer Zeit erscheinen Wasserstoffbläschen auf der Metalloberfläche. Bei der Reaktion von Strontium mit Wasser entstehen Strontiumhydroxid und Wasserstoff.

Radium ist ein weißliches radioaktives Metall, das schnell mit dem Stickstoff der Luft reagiert und eine schwarze Nitridschicht bildet. Früher in Arzneimitteln zur Behandlung von Krebs und anderen Krankheiten verwendet, nahm seine Verwendung ab, als Forscher sicherere Materialien entdeckten. Radium zersetzt sich schnell in Wasser unter Bildung von Radiumhydroxid und Wasserstoff.