La réaction entre l’eau et le sodium est un exemple classique de réaction à déplacement unique. Dans cette réaction, le sodium, un métal hautement réactif, déplace l’hydrogène de l’eau pour former de l’hydroxyde de sodium (NaOH) et de l’hydrogène gazeux (H2). L’équation chimique globale de cette réaction est la suivante :

2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)

Voici une explication plus détaillée de ce qui se passe lors de cette réaction :

1. Les atomes de sodium (Na) contenus dans le métal entrent en contact avec des molécules d'eau (H2O).

2. Les atomes de sodium étant hautement électronégatifs, ils cèdent facilement leur électron le plus externe à l’atome d’oxygène électronégatif de la molécule d’eau.

3. En conséquence, l’atome de sodium se transforme en un ion sodium chargé positivement (Na+) et la molécule d’eau gagne un électron supplémentaire, devenant un ion hydroxyde (OH-).

4. Ces ions sont ensuite solvatés par les molécules d’eau restantes, formant de l’hydroxyde de sodium (NaOH), une base forte soluble dans l’eau.

5. Simultanément, les atomes d’hydrogène de la molécule d’eau, dépourvus d’un électron, se combinent pour former de l’hydrogène gazeux (H2).

6. L'hydrogène gazeux, moins dense que l'eau, remonte à la surface et peut être observé sous forme de bulles ou collecté dans un récipient approprié.

La réaction entre l’eau et le sodium est hautement exothermique, c’est-à-dire qu’elle dégage une quantité importante de chaleur. Cette chaleur peut faire bouillir l’eau et produire une réaction vigoureuse. Il est important de noter que cette réaction doit être menée avec prudence et avec des mesures de sécurité appropriées, telles que le port de vêtements de protection et de lunettes de protection, en raison de la nature inflammable de l'hydrogène gazeux et de la causticité de l'hydroxyde de sodium.