Химические реакции при обычной температуре: ищем подвох

Недавно нам в академии пришлось разбирать с новым учеником следующую задачу в рамках подготовки к ЕГЭ, и оказалось, что даже в таких несложных ситуациях могут возникать сложности когнитивного толка. Конечно, не все общеобразовательные школы предоставляют своим ученикам образовательные услуги высшего качества. Зачастую учитель тратит сорок минут урока на наведение дисциплины, а в течение оставшихся пяти судорожно надиктовывает домашнее задание, которое потом в районе полуночи решает разозленный папа. Хороших школ мало, а опытный репетитор, эксперт ЕГЭ не всем родителям школьников-абитуриентов по карману. Получается патовая ситуация, когда движение молодого человека или девушки вперед попросту заблокировано. Попробуем частично помочь учащимся посредством разбора некоторых тестов ЕГЭ-2021, которые нам любезно прислали коллеги — составители сборника ФИПИ по химии.

Из предложенного перечня следует выбрать две пары веществ, способных реагировать с водой при обычной (около комнатной) температуре.

1. Железо; медь.
2. Кислород; сера.
3. Фтор; кальций.
4. Кремний; калий.
5. Натрий; барий.

ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ ЗДОРОВО ПОДЗАБЫЛ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА?

Сразу заметим, что нам дали только простые вещества: как металлы, так и не металлы. Как мы помним из курса 8-9 класса, с водой металлы часто реагируют, особенно если они активные. С неметаллами же реакции случаются реже и обычно требуют особых условий, например, повышенной температуры. В таких реакциях вода существует в форме водяного пара.

Давайте прокомментируем каждый вариант и сделаем выводы. Железо и медь — довольно неактивные металлы. Ни один из них просто так с водой реагировать не станет.

Кислород и сера — неметаллы. Нельзя сказать, что реакции с водой вообще невозможны, но не при обычных условиях.

Фтор и кальций. Довольно интересный вариант. Кальций, конечно, с легкостью даст щелочь, а вот как насчет фтора? Фтор — сильный, агрессивный окислитель. Именно благодаря этому возможна реакция с водой. В ходе ее фтор (обладатель наибольшей электроотрицательности) заберет у кислорода атомы водорода. Получится фтороводород (плавиковая кислота) и молекулярный кислород. Взаимодействие воды с фтором — определенно исключение в ряду неметаллов.

Кремний является неметаллом, а калий, как и кальций, легко образует щелочь. При нормальных условиях кремний не сможет присоединить к себе воду или обменяться с кислородом атомами водорода.

Наконец, нас ждут два активных металла — натрий и барий. Оба легко химически растворяются в воде. Получается молекула водорода, а также образуются гидроксид калия (едкое кали) и гидроксид бария.

ЗАПИШЕМ ОТВЕТ

Таким образом, вариант 3 и 5 оказались верными. Кажется, было не очень сложно, но все-таки нужно обладать некоторой химической эрудицией, чтобы не запутаться в ответственный момент на ЕГЭ, ОГЭ или при ответе у школьной доски.