Активни метали. Метали Метали за време на хемиска реакција

Структурата на атоми на метал ги одредува не само карактеристичните физички својства на едноставни супстанции - метали, туку и нивните општи хемиски својства.

Со голема разновидност, сите хемиски реакции на металите се редокс и можат да бидат од само два вида: комбинација и супституција. Металите се способни да донираат електрони за време на хемиските реакции, односно да бидат редуцирачки агенси и да покажуваат само позитивна оксидациска состојба во добиените соединенија.

Генерално, ова може да се изрази со следниот дијаграм:
Me 0 – ne → Me +n,
каде што Me е метал - проста супстанција, а Me 0+n е метал, хемиски елемент во соединение.

Металите се способни да ги донираат своите валентни електрони на неметални атоми, водородни јони и јони на други метали, и затоа ќе реагираат со неметали - едноставни материи, вода, киселини, соли. Сепак, способноста за намалување на металите варира. Составот на реакционите производи на металите со различни материи зависи од оксидирачката способност на супстанциите и од условите под кои се јавува реакцијата.

На високи температури, повеќето метали согоруваат во кислород:

2Mg + O2 = 2MgO

Само златото, среброто, платината и некои други метали не оксидираат во овие услови.

Многу метали реагираат со халогени без загревање. На пример, алуминиумскиот прав, кога се меша со бром, се запали:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Кога металите комуницираат со вода, во некои случаи се формираат хидроксиди. Во нормални услови, алкалните метали, како и калциумот, стронциумот и бариумот, многу активно комуницираат со водата. Општата шема на оваа реакција изгледа вака:

Me + HOH → Me(OH) n + H 2

Други метали реагираат со водата кога се загрева: магнезиум кога врие, железо во водена пареа кога врие црвено. Во овие случаи се добиваат метални оксиди.

Ако металот реагира со киселина, тој е дел од добиената сол. Кога металот е во интеракција со киселински раствори, тој може да се оксидира со водородни јони присутни во растворот. Скратената јонска равенка може да се запише во општа форма на следниов начин:

Me + nH + → Me n + + H 2

Анјоните на киселините кои содржат кислород, како што се концентрираната сулфурна и азотна, имаат посилни оксидирачки својства од водородните јони. Затоа, оние метали кои не се способни да се оксидираат со водородни јони, на пример, бакар и сребро, реагираат со овие киселини.

Кога металите комуницираат со соли, се јавува реакција на супституција: електроните од атомите на заменетиот - поактивен метал - преминуваат до јоните на заменетиот - помалку активниот метал. Тогаш мрежата го заменува металот со метал во соли. Овие реакции не се реверзибилни: ако металот А го помести металот Б од растворот на сол, тогаш металот Б нема да го измести металот А од растворот на сол.

Во опаѓачки редослед на хемиската активност манифестирана во реакциите на поместување на металите едни од други од водени раствори на нивните соли, металите се наоѓаат во електрохемиската серија на напони (активности) на металите:

Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na→ Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd→ Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → H g → Ag → Pd → Pt → Au

Металите лоцирани лево во овој ред се поактивни и можат да ги поместат следните метали од растворите на сол.

Водородот е вклучен во електрохемиската серија на напони на металите, како единствен неметал кој дели заедничко својство со металите - да формира позитивно наелектризирани јони. Затоа, водородот заменува некои метали во нивните соли и самиот може да се замени со многу метали во киселини, на пример:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 + Q

Металите кои доаѓаат пред водородот во електрохемиската напонска серија го изместуваат од растворите на многу киселини (хлороводородна, сулфурна, итн.), но сите што го следат, на пример, бакар, не го поместуваат.

blog.site, при копирање на материјал во целост или делумно, потребна е врска до оригиналниот извор.

Металите се активни редуцирачки агенси со позитивна оксидациска состојба. Поради нивните хемиски својства, металите се широко користени во индустријата, металургијата, медицината и градежништвото.

Метална активност

Во реакциите, металните атоми се откажуваат од валентни електрони и се оксидираат. Колку повеќе нивоа на енергија и помалку електрони има металниот атом, толку полесно му е да се откаже од електроните и да претрпи реакции. Затоа, металните својства се зголемуваат од врвот до дното и од десно кон лево во периодниот систем.

Ориз. 1. Промени во металните својства во периодниот систем.

Активноста на едноставни материи е прикажана во електрохемиската напонска серија на метали. Лево од водородот се активни метали (активноста се зголемува кон лево), десно се неактивни метали.

Најголема активност покажуваат алкалните метали кои се во групата I од периодниот систем и се наоѓаат лево од водородот во електрохемиската напонска серија. Тие реагираат со многу супстанции веќе на собна температура. По нив следуваат земноалкалните метали, кои се вклучени во групата II. Тие реагираат со повеќето супстанции кога се загреваат. Металите во електрохемиската серија од алуминиум до водород (средна активност) бараат дополнителни услови за да влезат во реакции.

Ориз. 2. Електрохемиска серија на напони на метали.

Некои метали покажуваат амфотерични својства или двојност. Металите, нивните оксиди и хидроксиди реагираат со киселини и бази. Повеќето метали реагираат само со одредени киселини, поместувајќи го водородот и формирајќи сол. Најизразените двојни својства се прикажани од:

• алуминиум;
• олово;
• цинк;
• железо;
• бакар;
• берилиум;
• хром.

Секој метал е способен да помести друг метал што стои десно од него во електрохемиската серија од соли. Металите лево од водородот го поместуваат од разредените киселини.

Својства

Карактеристиките на интеракцијата на металите со различни супстанции се претставени во табелата со хемиски својства на металите.

Реакција	Особености	Равенката
Со кислород	Повеќето метали формираат оксидни филмови. Алкалните метали спонтано се палат во присуство на кислород. Во овој случај, натриумот формира пероксид (Na 2 O 2), останатите метали од групата I формираат супероксиди (RO 2). Кога се загреваат, металите од алкална земја спонтано се палат, додека металите со средна активност оксидираат. Златото и платината не комуницираат со кислородот	4Li + O 2 → 2Li 2 O; 2Na + O 2 → Na 2 O 2; K + O 2 → KO 2; 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3; 2Cu + O 2 → 2CuO
Со водород	На собна температура реагираат алкалните соединенија, а кога се загреваат, соединенијата на алкалните земји реагираат. Берилиумот не реагира. Магнезиумот дополнително бара висок крвен притисок	Sr + H2 → SrH2; 2Na + H2 → 2NaH; Mg + H 2 → MgH 2
	Само активни метали. Литиумот реагира на собна температура. Други метали - кога се загреваат	6Li + N 2 → 2Li 3 N; 3Ca + N 2 → Ca 3 N 2
Со јаглерод	Литиум и натриум, остатокот - кога се загрева	4Al + 3C → Al 3 C4; 2Li+2C → Li 2 C 2
	Златото и платината не комуницираат	2K + S → K 2 S; Fe + S → FeS; Zn + S → ZnS
Со фосфор	Кога се загрева	3Ca + 2P → Ca 3 P 2
Со халогени	Само ниско-активни метали не реагираат, бакар - кога се загреваат	Cu + Cl 2 → CuCl 2
	Алкали и некои земноалкални метали. Кога се загреваат, во кисели или алкални услови, металите со средна активност реагираат	2Na + 2H2O → 2NaOH + H2; Ca + 2H2O → Ca(OH) 2 + H2; Pb + H 2 O → PbO + H 2
Со киселини	Метали лево од водородот. Бакарот се раствора во концентрирани киселини	Zn + 2HCl → ZnCl2 + 2H2; Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2; Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Со алкалии	Само амфотерични метали	2Al + 2KOH + 6H 2 O → 2K + 3H 2
	Реактивните метали ги заменуваат помалку реактивните метали	3Na + AlCl 3 → 3NaCl + Al

Металите комуницираат едни со други и формираат меѓуметални соединенија - 3Cu + Au → Cu 3 Au, 2Na + Sb → Na 2 Sb.

Апликација

Општите хемиски својства на металите се користат за создавање легури, детергенти и се користат во каталитички реакции. Металите се присутни во батериите, електрониката и носечките структури.

Главните области на примена се наведени во табелата.

Ориз. 3. Бизмут.

Што научивме?

Од часот по хемија за 9-то одделение научивме за основните хемиски својства на металите. Способноста за интеракција со едноставни и сложени супстанции ја одредува активноста на металите. Колку е поактивен металот, толку полесно реагира во нормални услови. Активните метали реагираат со халогени, неметали, вода, киселини и соли. Амфотерните метали реагираат со алкали. Ниско-активни метали не реагираат со вода, халогени и повеќето неметали. Накратко ги разгледавме областите на примена. Металите се користат во медицината, индустријата, металургијата и електрониката.

Тест на темата

Евалуација на извештајот

Просечна оцена: 4.4. Вкупно добиени оценки: 246.

Оваа лекција е посветена на проучување на темата „Општи својства на металите. Метална врска“. Во текот на часот ќе се дискутираат општите хемиски својства на металите и карактеристиките на металните хемиски врски. Наставникот ќе ги објасни сличностите во хемиските и физичките својства на металите користејќи модел на нивната внатрешна структура.

Тема: Хемија на металите

Лекција: Општи својства на металите. Метална врска

Металите се карактеризираат со заеднички физички својства: тие имаат посебен метален сјај, висока топлинска и електрична спроводливост и еластичност.

Металите исто така споделуваат некои заеднички хемиски својства. Важно е да се запамети дека во хемиските реакции металите делуваат како редуцирачки агенси: тие донираат електрони и ја зголемуваат нивната оксидациска состојба. Ајде да погледнеме неколку реакции во кои учествуваат металите.

ИНТЕРАКЦИЈА СО КИСИЛОРОТ

Многу метали можат да реагираат со кислород. Обично производите на овие реакции се оксиди, но има исклучоци, за кои ќе дознаете во следната лекција. Да ја разгледаме интеракцијата на магнезиумот со кислородот.

Магнезиумот согорува во кислород за да формира магнезиум оксид:

2Mg + O2 = 2MgO

Ориз. 1. Согорување на магнезиум во кислород

Атомите на магнезиум ги донираат своите надворешни електрони на атоми на кислород: два атоми на магнезиум донираат два електрони на два атоми на кислород. Во овој случај, магнезиумот делува како редукционо средство, а кислородот делува како оксидирачки агенс.

Металите реагираат со халогени. Производот на оваа реакција е метал халид, како што е хлоридот.

Ориз. 2. Согорување на калиум во хлор

Калиумот согорува во хлор за да формира калиум хлорид:

2K + Cl 2 = 2KCl

Два атоми на калиум донираат по еден електрон на молекула на хлор. Калиумот, зголемувајќи ја состојбата на оксидација, игра улога на редукционен агенс, а хлорот, намалувајќи ја состојбата на оксидација, игра улога на оксидирачки агенс.

Многу метали реагираат со сулфур за да формираат сулфиди. Во овие реакции, металите делуваат и како редукциони агенси, додека сулфурот ќе биде оксидирачки агенс. Сулфурот во сулфидите е во оксидациона состојба -2, т.е. го намалува неговиот оксидациски број од 0 на -2. На пример, кога се загрева, железото реагира со сулфур за да формира железо (II) сулфид:

Ориз. 3. Интеракција на железо со сулфур

Металите можат да реагираат и со водород, азот и други неметали под одредени услови.

Само активните метали, како што се алкалните и земноалкалните метали, реагираат со вода без загревање. За време на овие реакции, се формира алкал и се ослободува водороден гас. На пример, калциумот реагира со вода за да формира калциум хидроксид и водород, ослободувајќи голема количина на топлина:

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

Помалку реактивни метали, како што се железото и цинкот, реагираат со вода само кога се загреваат за да формираат метален оксид и водород. На пример:

Zn + H 2 O = ZnO + H 2

Во овие реакции, оксидирачкиот агенс е атом на водород содржан во водата.

Металите лоцирани во напонската серија десно од водородот не реагираат со вода.

Веќе знаете дека металите во напонската серија лево од водородот реагираат со киселини. Во овие реакции, металите донираат електрони и делуваат како редуцирачки агенс. Оксидирачкиот агенс е водородни катјони формирани во киселински раствори. На пример, цинкот реагира со хлороводородна киселина:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

Во спротивно, се јавуваат реакции на металите со азотни и концентрирани сулфурни киселини. Во овие реакции практично не се ослободува водород. Ќе зборуваме за овие интеракции во идните лекции.

Металот може да реагира со солен раствор ако е поактивен од металот содржан во солта. На пример, железото го заменува бакарот од бакар (II) сулфат:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Железото е редукционо средство, бакарните катјони се оксидирачки агенс.

Ајде да се обидеме да објасниме зошто металите имаат заеднички физички и хемиски својства. За да го направите ова, разгледајте модел на внатрешната структура на метал.

Атомите на металот имаат релативно големи радиуси и мал број надворешни електрони. Овие електрони се слабо привлечени кон јадрото, така што во хемиските реакции металите делуваат како редуцирачки агенси, дарувајќи електрони од надворешното енергетско ниво.

На јазлите на кристалната решетка на металите не постојат само неутрални атоми, туку и метални катјони, бидејќи надворешните електрони се движат слободно низ кристалната решетка. Во овој случај, атомите, откажувајќи се од електрони, стануваат катјони, а катјоните, прифаќајќи електрони, се претвораат во електрично неутрални атоми.

Ориз. 4. Модел на внатрешна структура на метал

Хемиската врска која се формира како резултат на привлекување на метални катјони кон слободно движење електрони се нарекува метал.

Електричната и топлинската спроводливост на металите се објаснува со присуството на слободни електрони, кои можат да бидат носители на електрична струја и носители на топлина. Пластичноста на металот се објаснува со фактот што хемиската врска не се кине при механички стрес, бидејќи се воспоставува хемиска врска не помеѓу специфични атоми и катјони, туку помеѓу сите метални катјони со сите слободни електрони во металниот кристал.

1. Микитијук А.Д. Збирка проблеми и вежби по хемија. 8-11 одделение / А.Д. Микитјук. - М.: Издавачка куќа. „Испит“, 2009 година.

2. Оржековски П.А. Хемија: 9-то одделение: учебник. за општо образование основање / П.А. Оржековски, Л.М. Мешчерјакова, Л.С. Понтак. - М.: АСТ: Астрол, 2007. (§23)

3. Оржековски П.А. Хемија: 9-то одделение: општо образование. основање / П.А. Оржековски, Л.М. Мешчерјакова, М.М. Шалашова. - М.: Астрол, 2013. (§6)

4. Руџитис Г.Е. Хемија: неоргански. хемијата. Орган. хемија: учебник. за 9-то одделение. / Г.Е. Руџитис, Ф.Г. Фелдман. - М.: Образование, OJSC „Московски учебници“, 2009 година.

5. Хомченко И.Д. Збирка задачи и вежби по хемија за гимназија. - М.: РИА „Нов бран“: Издавач Умеренков, 2008 година.

6. Енциклопедија за деца. Том 17. Хемија / Поглавје. ед. В.А. Володин, Вед. научни ед. И. Ленсон. - М.: Аванта+, 2003 година.

Дополнителни веб-ресурси

1. Унифицирана колекција на дигитални образовни ресурси (видео искуства на темата) ().

2. Електронска верзија на списанието „Хемија и живот“ ().

Домашна работа

стр.41 Бр. А1, А2 од учебникот на Оржековски П.А. „Хемија: 9-то одделение“ (М.: Астрол, 2013).

Металите кои лесно реагираат се нарекуваат активни метали. Тие вклучуваат алкали, метали од алкална земја и алуминиум.

Позиција во периодниот систем

Металните својства на елементите се намалуваат од лево кон десно во периодниот систем. Затоа, елементите на групите I и II се сметаат за најактивни.

Ориз. 1. Активни метали во периодниот систем.

Сите метали се редуцирачки агенси и лесно се разделуваат со електроните на надворешното енергетско ниво. Активните метали имаат само еден или два валентни електрони. Во овој случај, металните својства се зголемуваат од врвот до дното со зголемување на бројот на нивоа на енергија, бидејќи Колку електронот е подалеку од јадрото на атомот, толку полесно ќе се оддели.

Алкалните метали се сметаат за најактивни:

• литиум;
• натриум;
• калиум;
• рубидиум;
• цезиум;
• француски

Алкалните земјени метали вклучуваат:

• берилиум;
• магнезиум;
• калциум;
• стронциум;
• бариум;
• радиум.

Степенот на активност на метал може да се определи со електрохемиската серија на метални напони. Колку подалеку од водородот се наоѓа елементот, толку е поактивен. Металите десно од водородот се неактивни и можат да реагираат само со концентрирани киселини.

Ориз. 2. Електрохемиска серија на напони на метали.

Списокот на активни метали во хемијата го вклучува и алуминиумот, кој се наоѓа во групата III и лево од водородот. Сепак, алуминиумот е на границата на активните и средно активните метали и не реагира со некои супстанции во нормални услови.

Својства

Активните метали се меки (може да се сечат со нож), лесни и имаат ниска точка на топење.

Главните хемиски својства на металите се претставени во табелата.

Реакција	Равенката	Исклучок
Алкалните метали спонтано се палат во воздухот кога се во интеракција со кислород	K + O 2 → KO 2	Литиумот реагира со кислород само на високи температури
Земноалкалните метали и алуминиумот формираат оксидни филмови во воздухот и спонтано се палат кога се загреваат	2Ca + O 2 → 2CaO
Реагирајте со едноставни материи за да формирате соли	Ca + Br 2 → CaBr 2; - 2Al + 3S → Al 2 S 3	Алуминиумот не реагира со водород
Бурно реагирајте со вода, формирајќи алкалии и водород	- Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2	Реакцијата со литиум е бавна. Алуминиумот реагира со вода само по отстранувањето на оксидниот филм
Реагирајте со киселини за да формирате соли	Ca + 2HCl → CaCl2 + H2; 2K + 2HMnO 4 → 2KMnO 4 + H 2
Интеракција со раствори на сол, прво реагирајќи со вода, а потоа со сол	2Na + CuCl 2 + 2H 2 O: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2; - 2NaOH + CuCl 2 → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Активните метали лесно реагираат, па во природата ги има само во мешавини - минерали, карпи.

Ориз. 3. Минерали и чисти метали.

Што научивме?

Активните метали вклучуваат елементи од групите I и II - алкални и земноалкални метали, како и алуминиум. Нивната активност е одредена од структурата на атомот - неколку електрони лесно се одвојуваат од надворешното енергетско ниво. Тоа се меки лесни метали кои брзо реагираат со едноставни и сложени материи, формирајќи оксиди, хидроксиди и соли. Алуминиумот е поблиску до водородот и неговата реакција со супстанции бара дополнителни услови - високи температури, уништување на оксидниот филм.

Тест на темата

Евалуација на извештајот

Просечна оцена: 4.4. Вкупно добиени оценки: 401.

Ресторативни својства- ова се главните хемиски својства карактеристични за сите метали. Тие се манифестираат во интеракција со широк спектар на оксидирачки агенси, вклучително и оксидирачки агенси од околината. Општо земено, интеракцијата на метал со оксидирачки агенси може да се изрази со следнава шема:

Мене + Оксидирачко средство" Јас(+ X),

Каде што (+X) е позитивната оксидациска состојба на Me.

Примери за оксидација на метал.

Fe + O 2 → Fe (+3) 4Fe + 3O 2 = 2 Fe 2 O 3

Ti + I 2 → Ti(+4) Ti + 2I 2 = TiI 4

Zn + H + → Zn(+2) Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2

Серија за метални активности

Намалувачките својства на металите се разликуваат едни од други. Електродните потенцијали Е се користат како квантитативна карактеристика на редуциските својства на металите.

Колку е поактивен металот, толку е понегативен неговиот стандарден електроден потенцијал E o.

Металите наредени во низа како што се намалува нивната оксидативна активност формираат серија на активности.

Серија за метални активности

Јас

Ли

К

Ca

Na

Мг

Ал

Мн

Zn

Кр

Fe

Ни

Сн

Pb

H 2

Cu

Аг

Ов

Me z+

Li+

К+

Ca2+

Na+

Mg 2+

Ал 3+

Mn 2+

Zn 2+

Cr 3+

Fe 2+

Ни 2+

Sn 2+

Pb 2+

H+

Cu 2+

Аг+

Ау 3+

Е о, Б

-3,0

-2,9

-2,87

-2,71

-2,36

-1,66

-1,18

-0,76

-0,74

-0,44

-0,25

-0,14

-0,13

0

+0,34

+0,80

+1,50

Метал со понегативна Eo вредност е способен да редуцира метален катјон со попозитивен електроден потенцијал.

Редукцијата на метал од растворот на неговата сол со друг метал со поголема редуцирачка активност се нарекува цементација. Цементацијата се користи во металуршките технологии.

Конкретно, Cd се добива со негово редуцирање од раствор на неговата сол со цинк.

Zn + Cd 2+ = Cd + Zn 2+

3.3. 1. Интеракција на метали со кислород

Кислородот е силен оксидирачки агенс. Може да оксидира огромно мнозинство метали освенОвИPt . Металите изложени на воздух доаѓаат во контакт со кислородот, така што при проучување на хемијата на металите, секогаш се обрнува внимание на особеностите на интеракцијата на металот со кислородот.

Секој знае дека железото во влажниот воздух се покрива со 'рѓа - хидриран железен оксид. Но, многу метали во компактна состојба на не премногу високи температури покажуваат отпорност на оксидација, бидејќи формираат тенки заштитни фолии на нивната површина. Овие филмови на производи за оксидација го спречуваат оксидирачкиот агенс да дојде во контакт со металот. Феноменот на формирање на заштитни слоеви на површината на металот кои спречуваат оксидација на металот се нарекува пасивација на металот.

Зголемувањето на температурата ја промовира оксидацијата на металите со кислород. Активноста на металите се зголемува во ситно здробена состојба. Повеќето метали во форма на прав согоруваат во кислород.

s-метали

Покажете ја најголемата активност за намалувањес-метали.Металите Na, K, Rb Cs можат да се запалат во воздухот и се складираат во затворени садови или под слој од керозин. Be и Mg се пасивираат при ниски температури во воздухот. Но, кога ќе се запали, лентата Mg гори со заслепувачки пламен.

МеталиIIA-подгрупите и Li, кога се во интеракција со кислородот, формираат оксиди.

2Ca + O2 = 2CaO

4 Li + O 2 = 2 Li 2 O

Алкалните метали, освенЛи, при интеракција со кислород, тие не формираат оксиди, туку пероксидиЈас 2 О 2 и супероксидиMeO 2 .

2Na + O 2 = Na 2 O 2

K + O 2 = KO 2

п-метали

Метали кои припаѓаат настр- блокот се пасивира во воздух.

Кога гори во кислород

• металите од подгрупата IIIA формираат оксиди од типот Јас 2 О 3,
• Sn се оксидира до SnO 2 , и Pb - до PbO
• Би оди на Би2О3.

г-метали

Ситег-период 4 металите се оксидираат со кислород. Sc, Mn, Fe најлесно се оксидираат. Особено отпорни на корозија се Ti, V, Cr.

Кога гори во кислород од ситег

Кога гори во кислород од ситег-од период 4 елементи, само скандиум, титаниум и ванадиум формираат оксиди во кои Me е во највисока оксидациска состојба, еднаква на групниот број.Преостанатиот период 4 d-метали, кога се согоруваат во кислород, формираат оксиди во кои Me е во средна, но стабилна состојба на оксидација.

Видови на оксиди формирани со период од 4 d-метали при согорување во кислород:

• MeOод Zn, Cu, Ni, Co. (на T>1000°C Cu формира Cu 2 O),
• Јас 2 О 3, од Cr, Fe и Sc,
• MeO 2 - Mn и Ti,
• V формира повисок оксид - В 2 О 5 .

г-метали од периоди 5 и 6, освен Y, Ла, поотпорен на оксидација од сите други метали. Не реагира со кислород Au, Pt .

Кога гори во кислородг-металите од периодите 5 и 6, по правило, формираат повисоки оксиди, исклучок се металите Ag, Pd, Rh, Ru.

Видови оксиди формирани од d-метали од периоди 5 и 6 при согорување во кислород:

• Јас 2 О 3- форма Y, La; Rh;
• MeO 2- Zr, Hf; Ир:
• Јас 2 О 5- Nb, Ta;
• MeO 3- Мо, В
• Јас 2 О 7- Тц, Ре
• MeO 4 - Ос
• MeO- Cd, Hg, Pd;
• Јас 2 О- Аг;

Интеракција на метали со киселини

Во киселинските раствори, водородниот катјон е оксидирачки агенс. H+ катјонот може да оксидира метали во сериите на активности до водород, т.е. кои имаат негативни електродни потенцијали.

Многу метали, кога се оксидираат, се трансформираат во катјони во кисели водени раствориЈас з + .

Анјоните на голем број киселини се способни да покажат оксидирачки својства кои се посилни од H +. Таквите оксидирачки агенси вклучуваат анјони и најчести киселини Х 2 ПА 4 ИHNO 3 .

NO 3 - анјоните покажуваат оксидирачки својства при која било концентрација во растворот, но производите за редукција зависат од концентрацијата на киселината и природата на металот што се оксидира.

SO 4 2- анјоните покажуваат оксидирачки својства само во концентриран H 2 SO 4.

Производи за редукција на оксидирачки агенси: H + , NO 3 - , ПА 4 2 -

2Н + + 2е - =H 2

ПА 4 2- од концентриран H 2 SO 4 ПА 4 2- + 2е - + 4 Х + = ПА 2 + 2 Х 2 О

(можно е и формирање на S, H 2 S)

NO 3 - од концентриран HNO 3 NO 3 - + e - + 2H + = NO 2 + H 2 O
NO 3 - од разреден HNO 3 NO 3 - + 3e - +4H+=НЕ+2H2O

(можно е и формирање на N 2 O, N 2, NH 4 +)

Примери на реакции помеѓу метали и киселини

Zn + H 2 SO 4 (разреден) " ZnSO 4 + H 2

8Al + 15H 2 SO 4 (k.) " 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O

3Ni + 8HNO 3 (дил.) " 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Cu + 4HNO 3 (k.) " Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Производи од оксидација на метал во кисели раствори

Алкалните метали формираат катјон од типот Me +, s-металите од втората група формираат катјониЈас 2+.

Кога се раствораат во киселини, металите од р-блок ги формираат катјоните наведени во табелата.

Металите Pb и Bi се раствораат само во азотна киселина.

Јас	Ал	Га	Во	Тл	Сн	Pb	Би
Мез+	Ал 3+	Ga 3+	Во 3+	Tl+	Sn 2+	Pb 2+	Би 3+
Ео, Б	-1,68	-0,55	-0,34	-0,34	-0,14	-0,13	+0,317

Сите д-метали од 4 периоди, освен Cu , може да се оксидира со јониH+ во кисели раствори.

Видови катјони формирани со период 4 d-метали:

• Јас 2+(од д-метали кои се движат од Mn до Cu)
• јас 3+ (формираат Sc, Ti, V, Cr и Fe во азотна киселина).
• Ti и V исто така формираат катјони MeO 2+

г-Елементите од периодите 5 и 6 се поотпорни на оксидација од периодите 4г- метали.

Во киселите раствори, H + може да оксидира: Y, La, Cd.

Во HNO 3 може да се растворат: Cd, Hg, Ag. Pd, Tc, Re се раствораат во врел HNO 3.

Во врел H2SO4 се раствораат: Ti, Zr, V, Nb, Tc, Re, Rh, Ag, Hg.

Металите: Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W обично се раствораат во мешавина од HNO 3 + HF.

Во aqua regia (мешавина од HNO 3 + HCl) Zr, Hf, Mo, Tc, Rh, Ir, Pt, Au и Os може тешко да се растворат). Причината за растворање на металите во аква регија или во мешавина од HNO 3 + HF е формирањето на сложени соединенија.

Пример. Распуштањето на златото во аква регија станува возможно поради формирање на комплекс -

Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O

Интеракција на метали со вода

Оксидационите својства на водата се должат на H(+1).

2H 2 O + 2e -" Н 2 + 2OH -

Бидејќи концентрацијата на H + во водата е мала, неговите оксидирачки својства се ниски. Металите можат да се растворат во водаЕ< - 0,413 B. Число металлов, удовлетворяющих этому условию, значительно больше, чем число металлов, реально растворяющихся в воде. Причиной этого является образование на поверхности большинства металлов плотного слоя оксида, нерастворимого в воде. Если оксиды и гидроксиды металла растворимы в воде, то этого препятствия нет, поэтому щелочные и щелочноземельные металлы энергично растворяются в воде. Ситес-метали, освенБиди и Мг лесно се раствора во вода.

2 Na + 2 HOH = Х 2 + 2 О -

Na енергично реагира со вода, ослободувајќи топлина. Ослободениот H2 може да се запали.

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Mg се раствора само во врела вода, Be е заштитен од оксидација со инертен нерастворлив оксид

Металите од P-блок се помалку моќни редукциони средства отколкус.

Кај п-металите, редукциската активност е поголема кај металите од подгрупата IIIA, Sn и Pb се слаби редукциони агенси, Bi има Eo > 0.

р-металите не се раствораат во вода во нормални услови. Кога заштитниот оксид се раствора од површината во алкални раствори со вода, Al, Ga и Sn се оксидираат.

Меѓу d-металите, тие се оксидираат со водакога се загреваат Sc и Mn, La, Y. Железото реагира со водена пареа.

Интеракција на метали со алкални раствори

Во алкалните раствори, водата делува како оксидирачки агенс..

2H 2 O + 2e - =H 2 + 2OH - Eo = - 0,826 B (pH = 14)

Оксидационите својства на водата се намалуваат со зголемување на pH вредноста, поради намалувањето на концентрацијата на H +. Сепак, некои метали кои не се раствораат во вода се раствораат во алкални раствори,на пример, Al, Zn и некои други. Главната причина за растворање на таквите метали во алкалните раствори е тоа што оксидите и хидроксидите на овие метали покажуваат амфотерност и се раствораат во алкали, елиминирајќи ја бариерата помеѓу оксидирачкиот агенс и редукционото средство.

Пример. Распуштање на Al во раствор на NaOH.

2Al + 3H 2 O + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na + 3H 2