冷却后的氯化钾晶体加水后是Na+ 和电子结合,然后又和水生成氢气吗?
我猜想主要的还原剂是溶剂化电子而不是结合形成的Na单质。因为Na溶解于KCl生成溶剂化电子,实际上并不存在单质Na。而且溶剂化电子的还原性比Na略强,Na还原水的E池ϴ=+1.88 V,比溶剂化电子的约+1.94 V略低。
溶质的溶剂化是广泛的存在的现象。水溶液中不存在游离电子,在熔盐中电子可以以溶剂化的形式存在。
在石英试管内装入KCl(mp 770℃)并用喷枪加热使之熔化。
熔化前和融化后的KCl
随后加入一小粒Na。交界处迅速出现红色物质,红色物质快速扩散下沉。
溶剂化电子的生成和扩散
随后体系充满了红色的溶剂化电子。液面上方还出现了蓝色物质。
持续反应后
冷却后熔体变为深紫色。这让人想到Na溶于液氨是出现的深蓝色。
冷却后的熔体
砸碎试管,取出溶剂化电子。可以看到石英试管内壁被还原生成了一层Si。
溶剂化电子与硅
分散在KCl中的溶剂化电子可以和水温和地反应,生成H2气泡,本质上还是Na和水的反应。生成的NaOH可以使酚酞变红。
溶剂化电子的反应
分散在KCl中的溶剂化电子比较稳定,可以在空气中保存。
装瓶后的溶剂化电子