Skābju mijiedarbība ar metāliem. Sērskābes mijiedarbība ar metāliem
Skābes ķīmiskā reakcija ar metālu irkonkrētām šīm savienojumu klasēm. Savā gaitā ūdeņraža protonu samazina un kopā ar skābes anjonu aizstāj metāla katija. Šis ir reakcijas piemērs ar sāls veidošanu, lai gan pastāv vairāki mijiedarbības veidi, kas neatbilst šim principam. Tie darbojas kā oksidācijas-reducēšanas procesi, un tiem nav pievienota ūdeņraža attīstība.
Skābju reakciju principi ar metāliem
Visas neorganiskās skābes reakcijas ar metālunoved pie sāļu veidošanās. Izņēmums ir, iespējams, tikai cēlmetāla reakcija ar karalisko degvīnu, sālsskābes un slāpekļskābes maisījums. Jebkāda cita skābju mijiedarbība ar metāliem izraisa sāls veidošanos. Ja skābe nav sēra vai slāpekļa, tad produkts ir šķelts molekulāro ūdeņradi.
Bet, kad reakcija ir koncentrētasērskābe, mijiedarbība ar metāliem notiek saskaņā ar oksidēšanas un reducēšanas procesa principu. Tādēļ eksperimentāli tika izdalīti divu tipisko metālu un spēcīgu neorganisko skābju mijiedarbības veidi:
- metālu mijiedarbība ar atšķaidītām skābēm;
- mijiedarbība ar koncentrētu skābi.
Pirmā tipa reakcijas notiek ar jebkuruskābe. Izņēmums ir tikai koncentrēta sērskābe un slāpekļskābe jebkurā koncentrācijā. Viņi reaģē saskaņā ar otro tipu un noved pie sāļu un sēra un slāpekļa reducēšanas produktu veidošanās.
Tipiska mijiedarbība ar skābēm ar metāliem
Metāli, kas atrodas pa kreisi no ūdeņražastandarta elektroķīmiskās sērijas, reaģē ar atšķaidītu sērskābi un citām skābēm dažādās koncentrācijās, izņemot slāpekļskābi, veidojot sāli un atbrīvojot molekulāro ūdeņradi. Metāli, kas atrodas pa labi no ūdeņraža elektroenerģētiskās sērijas sērijā, nevar reaģēt ar iepriekš minētajām skābēm un mijiedarboties tikai ar slāpekļskābi, neatkarīgi no tā koncentrācijas, ar koncentrētu sērskābi un ar ūdeni. Tā ir tipiska skābju mijiedarbība ar metāliem.
Metālu reakcijas ar koncentrētu sērskābi
Ja sērskābes saturs šķīdumā ir lielāks68%, tas tiek uzskatīts par koncentrētu un mijiedarbojas ar metāliem pa kreisi un pa labi no ūdeņraža. Reakcijas princips ar dažādu darbību metāliem ir parādīts zemāk esošajā fotoattēlā. Šeit oksidants ir sēra atoms sulfāta anijonā. Tas ir samazināts līdz sērūdeņraža, 4-valences oksīda vai molekulāro sēra saturam.
Reakcijas ar atšķaidītu slāpekļskābi
Atšķaidīta slāpekļskābe reaģē armetāli, kas atrodas pa kreisi un pa labi no ūdeņraža. Reakcijas laikā ar aktīviem metāliem veidojas amonjaks, kas tūlīt izšķīst un reaģē ar nitrāta anjonu, veidojot citu sāli. Ar vidējas aktivitātes metāliem skābe reaģē ar molekulāro slāpekļa atbrīvošanu. Ar zemu reaktivitāti reakcija notiek, atbrīvojot 2-valentu slāpekļa oksīdu. Visbiežāk vienā reizē tiek veidoti vairāki sēra atdalīšanas produkti. Reakcijas piemēri ir norādīti turpmāk sniegtajā grafiskajā pielikumā.
Reakcijas ar koncentrētu slāpekļskābi
Šajā gadījumā oksidants ir arī slāpeklis. Visas reakcijas izraisa sāls veidošanos un slāpekļa oksīda izdalīšanos. Grafiskajā pielikumā ir piedāvātas oksidācijas-reducēšanas reakcijas shēmas. Tajā pašā laikā īpaša uzmanība jāpievērš karas degvīna reakcijai ar maz aktīviem elementiem. Šāda mijiedarbība ar skābēm ar metāliem nav specifiska.
Metālu reaktivitāte
Metāli pietiekami reaģē ar skābēmlabprātīgi, lai gan ir vairākas inertas vielas. Tie ir cēlie metāli un elementi, kam ir augsta līmeņa elektroķīmiskais potenciāls. Pamatojoties uz šo rādītāju, ir vairāki metāli. To sauc par electronegativity sēriju. Ja metāls atrodas tajā pa kreisi no ūdeņraža, tad tas spēj reaģēt ar atšķaidītu skābi.
Ir tikai viens izņēmums: dzelzs un alumīnija dēļ to virsmas 3-valences oksīdu veidošanos nevar reaģēt ar skābi bez sildīšanas. Ja maisījums tiek uzkarsēts, tad sākotnēji metode oksīda plēvi iekļūst reakcijā un tad pati izšķīst pašā skābē. Metāli, kas atrodas pa labi no ūdeņraža elektroķīmiskās aktivitātes sērijās, nevar reaģēt ar neorganiskajām skābēm, ieskaitot atšķaidītu sērskābi. Noteikumi ir paredzēti diviem izņēmumiem: šie metāli izšķīst koncentrētā un atšķaidītā slāpekļskābē un royal degvīnā. Pēdējā gadījumā nevar izšķīdināt tikai rodiju, rutēnu, iridiju un osmiomu.
