Alkalimetalle und Wasser: eine typische Reaktion
Alle Alkalimetalle reagieren mit Wasser nach dem gleichen Muster: Es entstehen Wasserstoff und eine Lauge.
Das lernst du heute
- Ich beschreibe die Reaktion von Natrium mit Wasser.
- Ich stelle die Reaktionsgleichung auf und prüfe sie.
- Ich übertrage die Reaktionsweise auf andere Alkalimetalle.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Alkalimetalle: weich, glänzend, sehr reaktiv, Ausgangsstoffe und Produkte
Natrium reagiert heftig mit Wasser. Nur die Lehrkraft zeigt den Versuch im Fachraum, mit einem kleinen Stück und hinter einer Schutzscheibe. Man beobachtet: Das Metall schwimmt und läuft auf dem Wasser hin und her. Es schmilzt zu einer silbrigen Kugel, denn bei der Reaktion wird Wärme frei. Es zischt, und ein Gas entsteht. Gibt man zuvor einen Indikator ins Wasser, färbt sich die Lösung: Sie ist alkalisch. Das Gas ist Wasserstoff. Die Lösung ist Natronlauge. Im Wortschema: Natrium + Wasser → Natriumhydroxid (Natronlauge) + Wasserstoff. Als Gleichung: 2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂. Auf beiden Seiten stehen 2 Natriumatome, 4 Wasserstoffatome und 2 Sauerstoffatome. Lithium reagiert ruhiger, Kalium so heftig, dass sich der Wasserstoff entzünden kann. Für alle Alkalimetalle (M) gilt: 2 M + 2 H₂O → 2 MOH + H₂. Die Laugen sind ätzend.
| Metall | Beobachtung mit Wasser | Produkte |
|---|---|---|
| Lithium | schwimmt, reagiert ruhig | Lithiumhydroxid, Wasserstoff |
| Natrium | schmilzt zur Kugel, zischt | Natriumhydroxid, Wasserstoff |
| Kalium | sehr heftig, Wasserstoff kann sich entzünden | Kaliumhydroxid, Wasserstoff |
Die Gleichung für Kalium aufstellen
- Muster: 2 M + 2 H₂O → 2 MOH + H₂.
- Für M setzen wir K ein: 2 K + 2 H₂O → 2 KOH + H₂.
- Links: 2 K, 4 H, 2 O. Rechts: 2 K, 2 + 2 = 4 H, 2 O.
- Die Gleichung stimmt.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Alkalimetall + Wasser.
Es zischt: Wasserstoff.
Die Lösung ist alkalisch: eine Lauge.
Ein Beispiel
Man kann die Reaktion mit einem Kochrezept vergleichen. Die Zutaten sind immer Metall und Wasser, das Ergebnis immer Wasserstoff und Lauge. Nur das Tempo ist je nach Metall anders.
Schritt für Schritt
Wir prüfen eine Gleichung
- 2 Li + 2 H₂O → 2 LiOH + H₂.
- Links: 2 Li, 4 H, 2 O.
- Rechts: 2 Li, 2 H aus LiOH und 2 H aus H₂, also 4 H, und 2 O.
- Links gleich rechts: Die Gleichung ist richtig.
Mit einem Bild erklärt
| Atomsorte | links | rechts |
|---|---|---|
| Na | 2 | 2 |
| H | 4 | 4 |
| O | 2 | 2 |
Zur Grundlage zurück
- Alkalimetalle: weich, glänzend, sehr reaktiv – Du kennst die Alkalimetalle.
- Ausgangsstoffe und Produkte – Du kennst Ausgangsstoffe und Produkte.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Welche Atome sind im Wasser außer Sauerstoff?
Lösung ansehen
Lösung: Wasserstoff
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Wie viele Wasserstoffatome stehen links in 2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂?
Zeig mir den ersten Schritt
Schau auf 2 H₂O: Jedes Wassermolekül hat 2 Wasserstoffatome.
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Lösung: 4
2 H₂O hat 2 · 2 = 4 Wasserstoffatome.
Tipp: Zähle immer links und rechts jede Atomsorte. Stimmen alle Zahlen, ist die Gleichung richtig.
Merksatz: Alkalimetall + Wasser → Hydroxid-Lösung (Lauge) + Wasserstoff. Gleichung: 2 M + 2 H₂O → 2 MOH + H₂.
Typischer Fehler: Viele schreiben Natriumoxid und Sauerstoff als Produkte. Es entstehen aber Wasserstoff und Natriumhydroxid. Der Indikator zeigt die Lauge an.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: 2 Li + 2 H₂O → 2 LiOH + H₂
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Lösung: Stimmt
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Lösung: Die Reaktion setzt Wärme frei und Natrium hat eine niedrige Schmelztemperatur.
Frage 4 Wie viele Natriumatome stehen rechts in 2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂?
Zeig mir den ersten Schritt
Schau auf die Zahl vor NaOH.
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Lösung: 2
2 NaOH enthält 2 Natriumatome.
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Lösung: Stimmt nicht
Geschafft
Alle Alkalimetalle bilden mit Wasser Wasserstoff und eine Lauge. Von Lithium zu Kalium wird die Reaktion heftiger.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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