冰和碱金属能发生反应吗?

冰是固态的水,如果我们把冰和金属钠共同放置于0度以下,他们会发生反应吗?
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从电化学的角度来说,氧化还原电势不同的物质接触必然会引起氧化还原反应,
反应进度取决于反应产物对阴阳极真实电位极化程度的影响。

因此,以钠作为典型的碱金属为例来考虑,题目所述可以分情况讨论 

标准电极电势
Na+ + e ═ Na       -2.713 V
2H+ + 2e ═ H2      0.0000 V
 
情形一:
温度低于某一点,Na和冰接触后的反应热被环境迅速吸收,
生成的NaOH不足以全部溶于H2O中,而是在Na的表面形成覆盖层,阻断Na和H2O的接触
宏观表现为二者基本不反应
 
情形二:
温度高于某一点,Na和冰接触后的反应热融化部分冰,
生成的NaOH全部溶于H2O中,
Na可以和H2O的继续接触
反应持续进行
 
有兴趣的童鞋可以算一下这个温度的临界点在哪里。考虑一下温度对水分子的解离的影响、钠与水的反应熵变、氢氧化钠的溶解熵变、水的不同形态的导热系数、环境的热传递系数应该差不多了。

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