Теория:
Для характеристики реакций металлов со сложными веществами удобно использовать ряд активности.
Активные металлы | Металлы средней активности | Неактивные металлы |
Металлы могут взаимодействовать с водой, кислотами и солями. Некоторые из них (цинк, бериллий, алюминий) реагируют с растворами щелочей. Также возможны реакции металлов с органическими веществами: фенолами, карбоновыми кислотами, спиртами (эти реакции рассматривались при изучении органической химии).
Реагенты | Особенности протекания реакций | Схемы реакций |
Вода | Активные металлы реагируют при комнатной температуре с образованием щёлочи и водорода. Магний и алюминий образуют нерастворимые гидроксиды при нагревании (с алюминия нужно сначала удалить оксидную плёнку). Металлы средней активности при нагревании образуют оксид металла и водород. Неактивные металлы не реагируют | |
Кислоты | Металлы, расположенные в ряду активности до водорода, вытесняют из кислот (кроме азотной и серной концентрированной) водород | |
Реагируют все металлы, кроме золота и платины. Образуются нитрат, вода и продукт восстановления азота | ||
Реагируют все металлы, кроме золота и платины. Образуются сульфат, вода и продукт восстановления серы | ||
Растворы солей | Реакция возможна, если металл в ряду активности располагается левее того металла, который входит в состав соли. Образуется новая соль, и вытесняется металл. Если металл активный, то в реакции участвует также вода, образуются водород, основание и новая соль | |
Растворы щелочей | Бериллий, алюминий, цинк образуют водород и комплексные соли |
Рассмотрим на примерах, как можно использовать ряд активности для характеристики химических свойств металлов.
Пример:
химические свойства бария. Это активный металл.
1. Барий реагирует с водой при обычных условиях с образованием гидроксида и водорода:
2. Барий реагирует с кислотами, вытесняя из них водород:
3. Если поместить барий в водный раствор соли, например хлорида меди(\(II\)), то барий прореагирует с водой, а образовавшийся гидроксид вступит в реакцию с солью:
Суммарное уравнение:
Пример:
химические свойства цинка. Это металл средней активности.
1. Цинк реагирует с водой при нагревании с образованием оксида и водорода:
2. Цинк вытесняет водород из кислот:
3. Цинк вытесняет менее активные металлы из растворов их солей:
4. Цинк реагирует со щелочами, так как его соединения амфотерные:
Пример:
химические свойства меди. Это неактивный металл.
1. Медь не реагирует с водой и не вытесняет водород из кислот.
2. Медь реагирует с азотной и серной концентрированной кислотами:
3. Медь вытесняет из растворов солей металлы, расположенные в ряду активности после неё: