その理由は次のとおりです。
* 冷水: これらの金属は、水分子から水素を変位させるのに十分な反応性がありますが、反応は室温で遅くなります。これは、反応を開始するために必要な活性化エネルギーが比較的高いためです。
* 蒸気: 加熱すると、蒸気分子はより多くの運動エネルギーを持ち、金属表面との衝突の頻度と力を増加させます。これにより、活性化エネルギー障壁が克服され、反応がはるかに速く、より活発になります。
例の反応:
* 冷水を含むカルシウム: ca(s) +2h₂o(l)→ca(oh)₂(aq) +h₂(g)(ゆっくり反応)
* 蒸気を伴うカルシウム: ca(s) +h₂o(g)→cao(s) +h₂(g)(激しい反応)
重要な注意: これらの金属は蒸気と激しく反応しますが、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、CS)ほど反応的ではなく、冷水と爆発的に反応します。