Vetitë themelore të kimisë së metaleve. Vetitë fizike të metaleve

Metalet ndryshojnë shumë në aktivitetin e tyre kimik. Aktiviteti kimik i një metali mund të gjykohet përafërsisht nga pozicioni i tij në.

Metalet më aktive janë të vendosura në fillim të kësaj rreshti (në të majtë), metalet më joaktive janë të vendosura në fund (në të djathtë).
Reaksionet me substanca të thjeshta. Metalet reagojnë me jometalet për të formuar komponime binare. Kushtet e reagimit, dhe nganjëherë produktet e tyre, ndryshojnë shumë për metale të ndryshme.
Për shembull, metalet alkali reagojnë në mënyrë aktive me oksigjenin (përfshirë ajrin) në temperaturën e dhomës për të formuar okside dhe perokside

4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Na + O 2 = Na 2 O 2

Metalet me aktivitet mesatar reagojnë me oksigjen kur nxehen. Në këtë rast, formohen oksidet:

2Mg + O 2 = t 2MgO.

Metalet me aktivitet të ulët (për shembull, ari, platini) nuk reagojnë me oksigjen dhe për këtë arsye praktikisht nuk e ndryshojnë shkëlqimin e tyre në ajër.
Shumica e metaleve, kur nxehen me pluhur squfuri, formojnë sulfidet përkatëse:

Reaksionet me substanca komplekse. Komponimet e të gjitha klasave reagojnë me metale - okside (përfshirë ujin), acide, baza dhe kripëra.
Metalet aktive reagojnë dhunshëm me ujin në temperaturën e dhomës:

2Li + 2H2O = 2LiOH + H2;
Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2.

Sipërfaqja e metaleve si magnezi dhe alumini mbrohet nga një film i dendur i oksidit përkatës. Kjo parandalon që reaksioni të ndodhë me ujë. Sidoqoftë, nëse ky film hiqet ose integriteti i tij prishet, atëherë këto metale gjithashtu reagojnë në mënyrë aktive. Për shembull, magnezi pluhur reagon me ujë të nxehtë:

Mg + 2H 2 O = 100 °C Mg(OH) 2 + H 2.

Në temperatura të larta, me ujin reagojnë edhe metalet më pak aktive: Zn, Fe, Mil etj. Në këtë rast formohen oksidet përkatëse. Për shembull, kur avulli i ujit kalohet mbi fije hekuri të nxehtë, ndodh reagimi i mëposhtëm:

3Fe + 4H 2 O = t Fe 3 O 4 + 4H 2.

Metalet në serinë e aktivitetit deri në hidrogjen reagojnë me acidet (përveç HNO 3) për të formuar kripëra dhe hidrogjen. Metalet aktive (K, Na, Ca, Mg) reagojnë me tretësira acide shumë dhunshëm (me shpejtësi të lartë):

Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;
2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Metalet me aktivitet të ulët janë shpesh praktikisht të pazgjidhshëm në acide. Kjo është për shkak të formimit të një filmi kripe të patretshme në sipërfaqen e tyre. Për shembull, plumbi, i cili është në serinë e aktivitetit para hidrogjenit, është praktikisht i pazgjidhshëm në acidet sulfurik dhe klorhidrik të holluar për shkak të formimit të një filmi kripërash të patretshme (PbSO 4 dhe PbCl 2) në sipërfaqen e tij.

Vetitë restauruese- këto janë vetitë kimike kryesore karakteristike për të gjitha metalet. Ato manifestohen në ndërveprim me një shumëllojshmëri të gjerë të agjentëve oksidues, duke përfshirë agjentët oksidues nga mjedisi. Në përgjithësi, ndërveprimi i një metali me agjentët oksidues mund të shprehet me skemën e mëposhtme:

Unë + Agjent oksidues" Unë(+X),

Ku (+X) është gjendja pozitive e oksidimit të Me.

Shembuj të oksidimit të metaleve.

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

Vetitë e metaleve.

1. Vetitë themelore të metaleve.

Vetitë e metaleve ndahen në fizike, kimike, mekanike dhe teknologjike.

Vetitë fizike përfshijnë: ngjyra, graviteti specifik, shkrirja, përçueshmëria elektrike, vetitë magnetike, përçueshmëria termike, zgjerimi kur nxehet.

Vetitë kimike përfshijnë oksidimin, tretshmërinë dhe rezistencën ndaj korrozionit.

Mekanike - forca, fortësia, elasticiteti, viskoziteti, plasticiteti.

Ato teknologjike përfshijnë ngurtësimin, rrjedhshmërinë, lakueshmërinë, saldueshmërinë, përpunueshmërinë.

1. Vetitë fizike dhe kimike.

Ngjyrë. Metalet janë opake, d.m.th. mos lejoni që drita të kalojë nëpër to, dhe në këtë dritë të reflektuar, çdo metal ka hijen e tij të veçantë - ngjyrën.

Nga metalet teknike lyhet vetëm bakri (i kuq) dhe lidhjet e tij. Ngjyra e metaleve të tjera varion nga gri-çeliku në të bardhë-argjend. Filmat më të hollë të oksideve në sipërfaqen e produkteve metalike u japin atyre ngjyrë shtesë.

Gravitet specifik. Pesha e një centimetri kub të një lënde, e shprehur në gram, quhet gravitet specifik.

Në bazë të peshës së tyre specifike, dallohen metalet e lehta dhe metalet e rënda. Nga metalet teknike, më i lehtë është magnezi (pesha specifike 1.74), më i rëndë është tungsteni (pesha specifike 19.3). Pesha specifike e metaleve varet deri diku nga mënyra e prodhimit dhe përpunimit të tyre.

Fusibility. Aftësia për t'u shndërruar nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme kur nxehet është vetia më e rëndësishme e metaleve. Kur nxehen, të gjitha metalet kalojnë nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme dhe kur një metal i shkrirë ftohet, nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të ngurtë. Pika e shkrirjes së lidhjeve teknike nuk ka një pikë specifike shkrirjeje, por një gamë temperaturash, ndonjëherë mjaft domethënëse.

Përçueshmëria elektrike. Përçueshmëria elektrike përfshin transferimin e energjisë elektrike nga elektronet e lira. Përçueshmëria elektrike e metaleve është mijëra herë më e lartë se përçueshmëria elektrike e trupave jometalike. Me rritjen e temperaturës, përçueshmëria elektrike e metaleve zvogëlohet dhe me uljen e saj rritet. Kur i afrohemi zeros absolute (- 273 0 C), përçueshmëria elektrike e metaleve të pafundme varion nga +232 0 (kallaj) në 3370 0 (tungsten). Rritja më e madhe (rezistenca bie pothuajse në zero).

Përçueshmëria elektrike e lidhjeve është gjithmonë më e ulët se përçueshmëria elektrike e njërit prej përbërësve që përbëjnë lidhjet.

Vetitë magnetike. Vetëm tre metale janë qartësisht magnetikë (ferromagnetikë): hekuri, nikeli dhe kobalti, si dhe disa nga lidhjet e tyre. Kur nxehen në temperatura të caktuara, këto metale humbasin edhe vetitë e tyre magnetike. Disa lidhje hekuri nuk janë ferromagnetike edhe në temperaturën e dhomës. Të gjitha metalet e tjera ndahen në paramagnetikë (të tërhequr nga magnet) dhe diamagnetikë (të zmbrapsur nga magnet).

Përçueshmëri termike. Përçueshmëria termike është transferimi i nxehtësisë në një trup nga një vend më i nxehtë në një vend më pak të nxehtë pa lëvizje të dukshme të grimcave të këtij trupi. Përçueshmëria e lartë termike e metaleve lejon që ato të nxehen dhe ftohen shpejt dhe në mënyrë të barabartë.

Nga metalet teknike, bakri ka përçueshmërinë termike më të lartë. Përçueshmëria termike e hekurit është shumë më e ulët, dhe përçueshmëria termike e çelikut ndryshon në varësi të përmbajtjes së përbërësve në të. Me rritjen e temperaturës, përçueshmëria termike zvogëlohet, dhe me uljen e saj, rritet.

Kapaciteti i nxehtësisë. Kapaciteti i nxehtësisë është sasia e nxehtësisë e nevojshme për të rritur temperaturën e trupit me 1 0.

Kapaciteti specifik i nxehtësisë i një substance është sasia e nxehtësisë në kilogram - kalori që duhet t'i jepet 1 kg substancë në mënyrë që të rritet temperatura e saj me 1 0.

Kapaciteti specifik termik i metaleve është i ulët në krahasim me substancat e tjera, gjë që e bën relativisht të lehtë ngrohjen e tyre në temperatura të larta.

Zgjerimi kur nxehet. Raporti i rritjes së gjatësisë së një trupi kur ai nxehet me 1 0 me gjatësinë e tij origjinale quhet koeficienti i zgjerimit linear. Për metale të ndryshme, koeficienti i zgjerimit linear ndryshon shumë. Për shembull, tungsteni ka një koeficient zgjerimi linear prej 4.0·10 -6, dhe plumbi 29.5·10 -6.

Rezistenca ndaj korrozionit. Korrozioni është shkatërrimi i një metali për shkak të ndërveprimit të tij kimik ose elektrokimik me mjedisin e jashtëm. Një shembull i korrozionit është ndryshkja e hekurit.

Rezistenca e lartë ndaj korrozionit (rezistenca ndaj korrozionit) është një pronë e rëndësishme natyrore e disa metaleve: platinit, arit dhe argjendit, prandaj quhen fisnikë. Nikeli dhe metalet e tjera me ngjyra gjithashtu i rezistojnë mirë korrozionit. Metalet me ngjyra gërryhen më fort dhe më shpejt se metalet me ngjyra.

2. Vetitë mekanike.

Forcë. Forca e një metali është aftësia e tij për t'i rezistuar forcave të jashtme pa u thyer.

Fortësia. Fortësia është aftësia e një trupi për t'i rezistuar depërtimit të një trupi tjetër, më të fortë.

Elasticiteti. Elasticiteti i një metali është aftësia e tij për të rivendosur formën e tij pas ndërprerjes së forcave të jashtme që shkaktuan një ndryshim në formë (deformim.)

Viskoziteti. Fortësia është aftësia e një metali për t'i rezistuar forcave të jashtme (ndikimit) në rritje të shpejtë. Viskoziteti është veti e kundërt e brishtësisë.

Plastike. Plasticiteti është vetia e një metali që të deformohet pa u shkatërruar nën ndikimin e forcave të jashtme dhe të mbajë një formë të re pasi të pushojë forca. Plasticiteti është veti e kundërt e elasticitetit.

Në tabelë 1 tregon vetitë e metaleve teknike.

Tabela 1.

Vetitë e metaleve teknike.

3. Rëndësia e vetive të metaleve.

Vetitë mekanike. Kërkesa e parë për çdo produkt është forca e mjaftueshme.

Metalet kanë forcë më të lartë në krahasim me materialet e tjera, kështu që pjesët e ngarkuara të makinave, mekanizmat dhe strukturat zakonisht janë prej metali.

Shumë produkte, përveç forcës së përgjithshme, duhet të kenë edhe veti të veçanta karakteristike për funksionimin e këtij produkti. Për shembull, veglat prerëse duhet të kenë fortësi të lartë. Çeliqet dhe lidhjet e veglave përdoren për prodhimin e mjeteve të tjera prerëse.

Për prodhimin e sustave dhe sustave përdoren çeliqe dhe lidhje speciale me elasticitet të lartë.

Metalet viskoze përdoren në rastet kur pjesët i nënshtrohen ngarkesave të goditjes gjatë funksionimit.

Plasticiteti i metaleve bën të mundur përpunimin e tyre me presion (falsifikim, rrotullim).

Vetitë fizike. Në ndërtimin e avionëve, automobilave dhe karrocave, pesha e pjesëve është shpesh karakteristika më e rëndësishme, prandaj alumini dhe veçanërisht lidhjet e magnezit janë të pazëvendësueshëm këtu. Forca specifike (raporti i rezistencës në tërheqje ndaj gravitetit specifik) për disa, të tilla si lidhjet e aluminit, është më i lartë se për çelikun e butë.

Fusibility përdoret për prodhimin e derdhjeve duke derdhur metal të shkrirë në kallëpe. Metalet me shkrirje të ulët (për shembull, plumbi) përdoren si një mjet shuarjeje për çelikun. Disa lidhje komplekse kanë një pikë shkrirjeje aq të ulët sa që shkrihen në ujë të nxehtë. Lidhje të tilla përdoren për derdhjen e matricave tipografike dhe në pajisjet që përdoren për të mbrojtur kundër zjarrit.

Metalet me të lartë Përçueshmëria elektrike(bakri, alumini) përdoren në inxhinierinë elektrike, për ndërtimin e linjave të energjisë, dhe lidhjet me rezistencë të lartë elektrike përdoren për llambat inkandeshente dhe pajisjet e ngrohjes elektrike.

Vetitë magnetike metalet luajnë një rol parësor në inxhinierinë elektrike (dinamot, motorët, transformatorët), për pajisjet e komunikimit (pajisjet telefonike dhe telegrafike) dhe përdoren në shumë lloje të tjera makinerish dhe pajisjesh.

Përçueshmëri termike metalet bën të mundur prodhimin e vetive fizike të tyre. Përçueshmëria termike përdoret gjithashtu në saldimin dhe saldimin e metaleve.

Disa lidhje metalike kanë koeficienti linear i zgjerimit, afër zeros; Lidhje të tilla përdoren për prodhimin e instrumenteve precize dhe tubave radio. Zgjerimi i metaleve duhet të merret parasysh kur ndërtohen struktura të gjata si ura. Duhet gjithashtu të merret parasysh se dy pjesë të metaleve me koeficientë të ndryshëm të zgjerimit dhe të lidhura së bashku mund të përkulen dhe madje të thyhen kur nxehen.

Vetitë kimike. Rezistenca ndaj korrozionit është veçanërisht e rëndësishme për produktet që operojnë në mjedise shumë oksiduese (rrjeta, pjesë të makinerive kimike dhe instrumenteve). Për të arritur rezistencë të lartë ndaj korrozionit, prodhohen çeliqe speciale inox, rezistente ndaj acideve dhe rezistente ndaj nxehtësisë dhe përdoren gjithashtu veshje mbrojtëse.

Për shkak të pranisë së elektroneve të lira ("gaz elektronik") në rrjetën kristalore, të gjitha metalet shfaqin vetitë e përgjithshme karakteristike të mëposhtme:

1) Plastike– aftësia për të ndryshuar lehtësisht formën, shtrirjen në tel dhe rrokullisje në fletë të holla.

2) Shkëlqim metalik dhe turbullira. Kjo është për shkak të ndërveprimit të elektroneve të lira me dritën që përplaset në metal.

3) Përçueshmëria elektrike. Shpjegohet me lëvizjen e drejtuar të elektroneve të lira nga poli negativ në atë pozitiv nën ndikimin e një ndryshimi të vogël potencial. Kur nxehet, përçueshmëria elektrike zvogëlohet, sepse Me rritjen e temperaturës, dridhjet e atomeve dhe joneve në nyjet e rrjetës kristal intensifikohen, gjë që ndërlikon lëvizjen e drejtimit të "gazit elektronik".

4) Përçueshmëri termike. Shkaktohet nga lëvizshmëria e lartë e elektroneve të lira, për shkak të së cilës temperatura barazohet shpejt mbi masën e metalit. Përçueshmëria më e lartë termike gjendet në bismut dhe merkur.

5) Fortësia. Më i vështiri është kromi (pret xhamin); metalet alkali më të buta - kaliumi, natriumi, rubidiumi dhe ceziumi - priten me thikë.

6) Dendësia. Sa më e vogël të jetë masa atomike e metalit dhe sa më e madhe rrezja e atomit, aq më e vogël është. Më i lehtë është litiumi (ρ=0,53 g/cm3); më i rëndë është osmiumi (ρ=22,6 g/cm3). Metalet me densitet më të vogël se 5 g/cm3 konsiderohen "metale të lehta".

7) Pikat e shkrirjes dhe vlimit. Metali më i shkrirë është merkuri (mp = -39°C), metali më zjarrdurues është tungsteni (mp = 3390°C). Metalet me temperaturë shkrirjeje mbi 1000°C konsiderohen refraktare, më poshtë - me shkrirje të ulët.

Vetitë e përgjithshme kimike të metaleve

Agjentë të fortë reduktues: Me 0 – nē → Me n +

Një numër tensionesh karakterizojnë aktivitetin krahasues të metaleve në reaksionet redoks në tretësirat ujore.

1. Reaksionet e metaleve me jometalet

1) Me oksigjen:
2Mg + O 2 → 2MgO

2) Me squfur:
Hg + S → HgS

3) Me halogjene:
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2

4) Me azot:
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2

5) Me fosfor:
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2

6) Me hidrogjen (reagojnë vetëm metalet alkaline dhe alkaline tokësore):
2Li + H 2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

2. Reaksionet e metaleve me acidet

1) Metalet në serinë e tensionit elektrokimik deri në H reduktojnë acidet jooksiduese në hidrogjen:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Me acide oksiduese:

Kur acidi nitrik i çdo përqendrimi dhe acidi sulfurik i përqendruar ndërveprojnë me metalet Hidrogjeni nuk lirohet kurrë!

Zn + 2H 2 SO 4(K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

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

3. Ndërveprimi i metaleve me ujin

1) Aktive (metalet alkali dhe alkaline tokësore) formojnë një bazë të tretshme (alkali) dhe hidrogjen:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2) Metalet me aktivitet mesatar oksidohen nga uji kur nxehen në një oksid:

Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2

3) Joaktiv (Au, Ag, Pt) - mos reagon.

4. Zhvendosja e metaleve më pak aktive me metale më aktive nga tretësirat e kripërave të tyre:

Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

Në industri, ata shpesh përdorin jo metale të pastra, por përzierje të tyre - lidhjeve, në të cilën vetitë e dobishme të një metali plotësohen nga vetitë e dobishme të një tjetri. Kështu, bakri ka fortësi të ulët dhe është i papërshtatshëm për prodhimin e pjesëve të makinerive, ndërsa lidhjet e bakrit dhe zinkut ( tunxh) janë tashmë mjaft të forta dhe përdoren gjerësisht në inxhinierinë mekanike. Alumini ka duktilitet të lartë dhe lehtësi të mjaftueshme (densitet të ulët), por është shumë i butë. Në bazë të tij, përgatitet një aliazh me magnez, bakër dhe mangan - duralumin (duralumin), i cili, pa humbur vetitë e dobishme të aluminit, fiton fortësi të lartë dhe bëhet i përshtatshëm për ndërtimin e avionëve. Lidhjet e hekurit me karbon (dhe aditivët e metaleve të tjera) janë të njohura gjerësisht hekur model Dhe çeliku.

Metalet e lira janë restaurues. Megjithatë, disa metale kanë reaktivitet të ulët për shkak të faktit se ato janë të veshura film oksid sipërfaqësor, në shkallë të ndryshme, rezistente ndaj reagentëve kimikë si uji, tretësirat e acideve dhe alkaleve.

Për shembull, plumbi është gjithmonë i mbuluar me një film oksid, kalimi i tij në tretësirë ​​kërkon jo vetëm ekspozim ndaj një reagenti (për shembull, acidi nitrik i holluar), por edhe ngrohje. Filmi oksid në alumin parandalon reagimin e tij me ujë, por shkatërrohet nga acidet dhe alkalet. Film i lirshëm oksid (ndryshk), i formuar në sipërfaqen e hekurit në ajër të lagësht, nuk ndërhyn në oksidimin e mëtejshëm të hekurit.

Nën ndikimin të përqendruara acidet formohen në metale të qëndrueshme film oksid. Ky fenomen quhet pasivizimi. Pra, e përqendruar acid sulfurik metalet si Be, Bi, Co, Fe, Mg dhe Nb pasivohen (dhe më pas nuk reagojnë me acidin), dhe në acidin nitrik të koncentruar - metalet A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb. , Th dhe U.

Kur ndërveprojnë me agjentët oksidues në tretësirat acidike, shumica e metaleve shndërrohen në katione, ngarkesa e të cilave përcaktohet nga gjendja e qëndrueshme e oksidimit të një elementi të caktuar në komponimet (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ dhe Fe 3 +)

Aktiviteti reduktues i metaleve në një tretësirë ​​acide transmetohet nga një sërë sforcimesh. Shumica e metaleve transferohen në tretësirë ​​me acide sulfurik klorhidrik dhe të holluar, por Cu, Ag dhe Hg - vetëm me acide sulfurik (të koncentruar) dhe nitrik, dhe Pt dhe Au - me "vodka regia".

Korrozioni i metaleve

Një veti kimike e padëshirueshme e metaleve është korrozioni i tyre, d.m.th., shkatërrimi aktiv (oksidimi) gjatë kontaktit me ujin dhe nën ndikimin e oksigjenit të tretur në të. (korrozioni i oksigjenit). Për shembull, korrozioni i produkteve të hekurit në ujë është i njohur gjerësisht, si rezultat i të cilit formohet ndryshku dhe produktet shkërmoqen në pluhur.

Korrozioni i metaleve ndodh edhe në ujë për shkak të pranisë së gazeve të tretur CO 2 dhe SO 2; krijohet një mjedis acid, dhe kationet H + zhvendosen nga metalet aktive në formën e hidrogjenit H 2 ( korrozioni me hidrogjen).

Vendi ku dy metale të ndryshme vijnë në kontakt mund të jetë veçanërisht gërryes ( korrozioni i kontaktit). Një çift galvanik ndodh midis një metali, për shembull Fe, dhe një metali tjetër, për shembull Sn ose Cu, të vendosur në ujë. Rrjedha e elektroneve shkon nga metali më aktiv, i cili është në të majtë në serinë e tensionit (Re), në metalin më pak aktiv (Sn, Cu), dhe metali më aktiv shkatërrohet (korrodohet).

Për shkak të kësaj, sipërfaqja e konservuar e kanaçeve (hekuri i veshur me kallaj) ndryshket kur ruhet në një atmosferë të lagësht dhe trajtohet pa kujdes (hekuri shembet shpejt pasi shfaqet edhe një gërvishtje e vogël, duke lejuar që hekuri të bie në kontakt me lagështinë). Përkundrazi, sipërfaqja e galvanizuar e një kovë hekuri nuk ndryshket për një kohë të gjatë, pasi edhe nëse ka gërvishtje, nuk gërryhet hekuri, por zinku (metal më aktiv se hekuri).

Rezistenca ndaj korrozionit për një metal të caktuar rritet kur është i veshur me një metal më aktiv ose kur ato shkrihen; Kështu, veshja e hekurit me krom ose krijimi i një lidhjeje hekuri dhe kromi eliminon korrozionin e hekurit. Hekur dhe çelik i kromuar që përmban krom ( çelik inox), kanë rezistencë të lartë korrozioni.

Struktura e atomeve të metaleve përcakton jo vetëm vetitë fizike karakteristike të substancave të thjeshta - metalet, por edhe vetitë e tyre të përgjithshme kimike.

Me një diversitet të madh, të gjitha reaksionet kimike të metaleve janë redoks dhe mund të jenë vetëm dy llojesh: kombinim dhe zëvendësues. Metalet janë të afta të dhurojnë elektrone gjatë reaksioneve kimike, domethënë të jenë agjentë reduktues dhe të shfaqin vetëm një gjendje oksidimi pozitiv në përbërjet që rezultojnë.

Në përgjithësi, kjo mund të shprehet me diagramin e mëposhtëm:
Me 0 – ne → Me +n,
ku Me është një metal - një substancë e thjeshtë, dhe Me 0+n është një metal, një element kimik në një përbërje.

Metalet janë të afta të dhurojnë elektronet e tyre të valencës tek atomet jometale, jonet e hidrogjenit dhe jonet e metaleve të tjera, dhe për këtë arsye do të reagojnë me jometalet - substanca të thjeshta, ujë, acide, kripëra. Megjithatë, aftësia reduktuese e metaleve ndryshon. Përbërja e produkteve të reaksionit të metaleve me substanca të ndryshme varet nga aftësia oksiduese e substancave dhe nga kushtet në të cilat ndodh reaksioni.

Në temperatura të larta, shumica e metaleve digjen në oksigjen:

2Mg + O2 = 2MgO

Vetëm ari, argjendi, platini dhe disa metale të tjera nuk oksidohen në këto kushte.

Shumë metale reagojnë me halogjenet pa u ngrohur. Për shembull, pluhuri i aluminit, kur përzihet me bromin, ndizet:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Kur metalet ndërveprojnë me ujin, në disa raste formohen hidrokside. Në kushte normale, metalet alkaline, si dhe kalciumi, stronciumi dhe bariumi, ndërveprojnë në mënyrë shumë aktive me ujin. Skema e përgjithshme e këtij reagimi duket si kjo:

Me + HOH → Me(OH) n + H 2

Metalet e tjera reagojnë me ujin kur nxehen: magnezi kur vlon, hekuri në avujt e ujit kur zien me ngjyrë të kuqe. Në këto raste fitohen oksidet e metaleve.

Nëse një metal reagon me një acid, ai është pjesë e kripës që rezulton. Kur një metal ndërvepron me tretësirat e acidit, ai mund të oksidohet nga jonet e hidrogjenit të pranishëm në tretësirë. Ekuacioni i shkurtuar jonik mund të shkruhet në formë të përgjithshme si më poshtë:

Me + nH + → Me n + + H 2

Anionet e acideve që përmbajnë oksigjen, të tilla si sulfurik dhe nitrik i koncentruar, kanë veti oksiduese më të forta se jonet e hidrogjenit. Prandaj, ato metale që nuk janë në gjendje të oksidohen nga jonet e hidrogjenit, për shembull, bakri dhe argjendi, reagojnë me këto acide.

Kur metalet ndërveprojnë me kripërat, ndodh një reaksion zëvendësimi: elektronet nga atomet e metalit zëvendësues - më aktiv - kalojnë në jonet e metalit të zëvendësuar - më pak aktiv. Pastaj rrjeti zëvendëson metalin me metal në kripëra. Këto reaksione nuk janë të kthyeshme: nëse metali A e zhvendos metalin B nga tretësira e kripës, atëherë metali B nuk do të zhvendosë metalin A nga tretësira e kripës.

Në rend zbritës të aktivitetit kimik të manifestuar në reaksionet e zhvendosjes së metaleve nga njëri-tjetri nga tretësirat ujore të kripërave të tyre, metalet janë të vendosura në serinë elektrokimike të tensioneve (aktiviteteve) të metaleve:

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

Metalet e vendosura në të majtë në këtë rresht janë më aktivë dhe janë në gjendje të zhvendosin metalet e mëposhtme nga tretësirat e kripës.

Hidrogjeni përfshihet në serinë elektrokimike të tensioneve të metaleve, si i vetmi jometal që ndan një veti të përbashkët me metalet - të formojë jone të ngarkuar pozitivisht. Prandaj, hidrogjeni zëvendëson disa metale në kripërat e tyre dhe vetë mund të zëvendësohet nga shumë metale në acide, për shembull:

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

Metalet që vijnë para hidrogjenit në serinë e tensionit elektrokimik e zhvendosin atë nga tretësirat e shumë acideve (klorhidrik, sulfurik, etj.), por të gjithë ata që e ndjekin, për shembull bakri, nuk e zhvendosin atë.

blog.site, kur kopjoni materialin plotësisht ose pjesërisht, kërkohet një lidhje me burimin origjinal.