metalai

UŽPALIŲ VIDURINĖ MOKYKLA

METALŲ CHEMINĖS SAVYBĖS

Metalų cheminės savybės

Cheminėse reakcijose metalai tik atiduoda elektronus ir oksiduojasi, kitaip tariant, jie yra reduktoriai. Metalų redukcinės savybės skirtingos. Kuo mažesnis metalo standartinis potencialas, tuo metalas aktyvesnis ir stipresnis reduktorius.

Metalų aktyvumas nustatomas įvairiomis reakcijomis, tarp jų metalų išstūmimo kitais iš jų druskų tirpalų reakcijomis. Pavyzdžiui, įmetus Zn gabaliuką į tirpalą, vyksta reakcija:

Įmetus Pb gabalėlį į druskos tirpalą, reakcija nevyksta. Tai rodo, kad cinkas yra aktyvesnis už šviną ir kad cinko atomai elektronus atiduoda lengviau negu švino aatomai.

Rusų mokslininkas Beketovas išnagrinėjo metalų išstūmimo reakcijas ir sudarė „metalų išstūmimo eilę“. Joje visi metalai surašyti pagal mažėjantį aktyvumą: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Ti, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

Metalų išstūmimo eilėje metalai surašyti ta pačia eilės tvarka kaip ir standartinių potencialų lentelėje. Kiekvienas šios eilės metalas gali išstumti arba redukuoti visus po jo einančius metalus. Metalai, aktyvesni už vandenilį, jį išstumia iš praskiestų rūgščių, išskyrus HNO3. Kuo aktyvesnis mmetalas, tuo lengviau išstumia vandenilį. Aktyviausi, t.y. šarminiai metalai vandenilį išstumia net iš vandens. Pavyzdžiui:

Beveik visi metalai reaguoja su rūgštimis. Kokie reakcijos produktai čia susidaro, priklauso nuo metalo aktyvumo ir rūgšties savybių bei koncentracijos. Reaguojant metalui su nedeguoninėmis rūgštimis ((pvz. HCl, HBr), oksidatoriumi būna vandenilio jonai. Skiriasi vandenilis. Pavyzdžiui:

Kai metalai reaguoja su deguoninėmis rūgštimis (pvz. HNO3, H2SO4), oksidatorius gali būti vandenilio jonai arba rūgščių anijonai (NO3). Azoto rūgšties anijonas yra stipresnis oksidatorius negu todėl, tirpinant metalus azoto rūgštyje, vandenilis neišsiskiria.

Mažai aktyvūs metalai (varis, gyvsidabris, sidabras), tirpdami koncentruotoje azoto rūgštyje, ją redukuoja iki , o tirpdami praskiestoje rūgštyje, – iki NO. Aktyvūs metalai (cinkas, magnis ir kiti), tirpdami praskiestoje azoto rūgštyje, ją redukuoja iki arba . Pavyzdžiui:

Tirpinant metalus sieros rūgštyje, oksidatorius būna arba jonai. Tai priklauso nuo rūgšties koncentracijos. Praskiestoje sieros rūgštyje oksidatorius yra . Tada, tirpinant metalus, skiriasi vandenilis:

Tirpdami koncentruotoje sieros rūgštyje, mažiau aktyvūs metalai (pvz. varis, alavas) ją redukuoja iki , o tik aktyvūs metai (pvz. ccinkas, magnis) – iki arba :

Metalai Zn, Al, Sn, Pb pasižymi amfoterinėmis savybėmis. Reaguodami su rūgštimis, jie sudaro paprastąsias druskas, o su šarmais – kompleksinius junginius. Pavyzdžiui, aliuminis, reaguodamas su šarmų tirpalais, sudaro hidroksoaliuminatą:

Aukštose temperatūrose kai kurie metalai reaguoja tarpusavyje ir sudaro intermetalinius (tarpmetalinius) junginius, pavyzdžiui, Jų cheminė formulė neatitinka metalo valentingumo.

Naudota literatūra:

Kiaušienė – „Bendroji chemija“.

Ona Petroševičiūtė – „Bendroji chemija“.

Džeimsas Mičelis – „Mokslas ir Visata“.