Щелочи — это основания, растворимые в воде, и они обычно образуются при взаимодействии воды с щелочными металлами или с некоторыми щелочноземельными металлами. Давайте рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
Железо (Fe): Железо не является щелочным металлом, и при взаимодействии с водой оно не образует щелочь. В некоторых условиях железо может корродировать в воде, особенно при наличии кислорода, образуя гидроксид железа, но это вещество нерастворимо и не является щелочью.
Литий (Li): Литий — это щелочной металл, и он активно реагирует с водой, образуя гидроксид лития (LiOH) и водород (H₂). Гидроксид лития растворим в воде и является щелочью. Реакция выглядит следующим образом:
[
2 \text{Li} + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{LiOH} + \text{H}_2 \uparrow
]
Цинк (Zn): Цинк не является щелочным или щелочноземельным металлом, и его взаимодействие с водой не приводит к образованию щелочи. Цинк может реагировать с кислотами, образуя соли и выделяя водород, но не с чистой водой.
Магний (Mg): Магний — это щелочноземельный металл. Взаимодействие магния с водой происходит медленно при комнатной температуре, но может быть более заметным при нагревании. При этом образуется гидроксид магния (Mg(OH)₂) и водород. Однако гидроксид магния слабо растворим в воде, и поэтому его не всегда считают типичной щелочью:
[
\text{Mg} + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Mg(OH)}_2 + \text{H}_2 \uparrow
]
Таким образом, из всех предложенных вариантов щелочь образуется при взаимодействии с водой только у лития.