Die hauptsächlich in der Physikalischen Chemie untersuchten Oxidations-Reduktions-Reaktionen sind solche, bei denen ein Elektronentransfer stattfindet. Die reagierende Spezies (Atom, Ion oder Molekül), die ein oder mehrere Elektronen verliert, wird oxidiert. Andererseits wird die chemische Spezies, die Elektronen aufnimmt, reduziert.
Wenn diese Art von Reaktion in der anorganischen Chemie studiert wird, heißt sie im Allgemeinen einfache Austauschreaktion oder der Verschiebung.
Damit eine Reaktion stattfinden kann, müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein. Eine davon ist, dass es sein muss chemische Affinität zwischen den Reagenzien, d. h. sie müssen so wechselwirken, dass die Bildung neuer Stoffe ermöglicht wird.
Bei Redoxreaktionen bedeutet Affinität, dass einer der Reaktanten dazu neigt, Elektronen aufzunehmen und der andere dazu neigt, Elektronen zu verlieren. Dieser Trend entspricht Reaktivität der beteiligten chemischen Elemente.
Sehen wir uns an, wie es möglich ist, die Reaktivität zwischen Metallen zu vergleichen.
Angenommen, wir wollen eine Lösung von Kupfer-II-Sulfat (CuSO4). Wir könnten diese Lösung unmöglich in einen Aluminiumbehälter geben, da folgende Reaktion ablaufen würde:
2 Al(s) + 3 CuSO4 (wässrig)→ 3 Cu(s) + Al2(NUR4)3 (wässrig)
Beachten Sie, dass Aluminium oxidiert ist, jedes 3 Elektronen verliert und zu einem Aluminiumkation wird:
Al(s) → Al3+(Hier) + 3 und-
Gleichzeitig wird das Kupferkation (Cu2+), das in der Lösung vorhanden war, nahm Elektronen von Aluminium auf und reduzierte es zu metallischem Kupfer. Jedes Kupferkation erhält zwei Elektronen:
Arsch2+(Hier) + 2 und- → Cu(s)
Wenn es jedoch umgekehrt wäre und wir eine Lösung von Aluminiumsulfat (Al2(NUR4)3 (wässrig)), wäre es kein Problem, es in einen Kupferbehälter zu geben, da diese Reaktion nicht auftreten würde:
Arsch(s) + Al2(NUR4)3 (wässrig) → tritt nicht auf
Diese beobachteten Tatsachen können dadurch erklärt werden, dass Aluminium ist reaktiver als Kupfer.
Metalle neigen dazu, Elektronen abzugeben, also zu oxidieren. Beim Vergleich verschiedener Metalle, derjenige mit der größten Tendenz zur Elektronenabgabe ist der reaktivste. Folglich hängt die Reaktivität von Metallen auch mit ihrer Ionisationsenergie, dh die minimale Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus dem gasförmigen Atom im Grundzustand zu entfernen.
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Darauf aufbauend ist die Warteschlange für Metallreaktivität oder Reihe von elektrolytischen Spannungen, unten gezeigt:
Das reaktivste Metall reagiert mit ionischen Substanzen, deren Kationen weniger reaktiv sind. Mit anderen Worten, das Metall auf der linken Seite reagiert mit der Substanz, die durch Ionen auf der rechten Seite gebildet wird. Das Gegenteil geschieht nicht.
Erinnern Sie sich an das gegebene Beispiel und sehen Sie in der Reaktivitätsreihe, dass sich Aluminium (Al) links von Kupfer (Cu) befindet. Daher reagiert Aluminium mit der von Kupferkationen gebildeten Lösung; Kupfer reagiert jedoch nicht mit einer von Aluminiumkationen gebildeten Lösung.
Beachten Sie, dass das reaktivste Metall Lithium (Li) und das am wenigsten reaktive Gold (Au) ist.
Dies ist einer der Gründe, warum Gold so wertvoll ist, denn wenn es nicht reagiert, bleibt es lange intakt. Dies zeigt sich an den goldbeschichteten ägyptischen Sarkophagen und Skulpturen, die bis in die entlegenste Antike zurückreichen. Wir sehen dies auch, wenn wir die Haltbarkeit eines reinen Goldschmucks mit Schmuck aus anderen Metallen vergleichen, die reaktiver sind als Gold.
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reihenfolge der Reaktivität von Metallen"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ordem-reatividade-dos-metais.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.
