Peamiselt füüsikalises keemias uuritakse oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioone, milles toimub elektronide ülekanne. Reageerivad liigid (aatom, ioon või molekul), mis kaotavad ühe või mitu elektroni, oksüdeeruvad. Elektrone vastuvõtvad keemilised liigid seevastu vähenevad.
Üldiselt, kui seda tüüpi reaktsioone uuritakse anorgaanilises keemias, nimetatakse seda lihtne vahetusreaktsioon või ümberasumise kohta.
Mis tahes reaktsiooni toimumiseks on vaja teatud tingimusi täita. Üks neist on see, et peab olema keemiline afiinsus reaktantide vahel, see tähendab, et nad peavad vastastikku toimima uute ainete moodustumise võimaldamiseks.
Redoksreaktsioonide korral tähendab afiinsus seda, et üks reaktantidest kipub elektrone omandama ja teine elektrone kaotama. See suundumus vastab reaktsioonivõime seotud keemiliste elementide kohta.
Vaatame, kuidas on võimalik metallide reaktsioonivõimet võrrelda.
Oletame, et tahame säilitada vask II sulfaadi lahust (CuSO4). Me ei saanud seda lahust alumiiniumanumasse panna, kuna see võib toimuda järgmiselt:
2 Als) + 3 CuSO4 (aq)→ 3 kuups) + Al2(AINULT4)3 (aq)
Pange tähele, et alumiinium on oksüdeerunud, kaotades kumbki 3 elektroni ja muutudes alumiiniumi katiooniks:
Als) → Al3+(siin) + 3 ja-
Samal ajal on vaskkatioon (Cu2+), mis oli lahuses, sai alumiiniumist elektronid ja redutseerus, muutudes metalliliseks vaseks. Iga vaskkatioon saab kaks elektroni:
Perse2+(siin) + 2 ja- → Cus)
Kui oleks aga vastupidi ja tahtsime säilitada alumiiniumsulfaadi lahust (Al2(AINULT4)3 (aq)), ei oleks probleem seda vasest anumasse panna, kuna seda reaktsiooni ei juhtuks:
Perses) + Al2(AINULT4)3 (aq) → ei esine
Neid täheldatud fakte saab seletada asjaoluga, et alumiinium on reaktiivsem kui vask.
Metallidel on kalduvus elektronidest loobuda, see tähendab oksüdeeruda. Erinevate metallide võrdlemisel kõige reaktiivsem on see, kellel on kõige suurem kalduvus elektrone annetada. Järelikult on metallide reaktiivsus seotud ka nende omaga ionisatsioonienergia, see tähendab minimaalne energia, mis on vajalik elektroni eemaldamiseks selle gaasilisest aatomist selle põhiseisundis.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Selle põhjal on metalli reaktsioonivõime järjekord või elektrolüütiliste pingete rida, näidatud allpool:
Kõige reaktiivsem metall reageerib ioonainetega, mille katioonid on vähem reaktiivsed. Teisisõnu, vasakpoolne metall reageerib selle paremal olevate ioonide moodustunud ainega. Vastupidi ei juhtu.
Meenutades toodud näidet, vaadake reaktsioonivõime reast, et alumiinium (Al) asub vasest vasakul (Cu). Seetõttu reageerib alumiinium lahusega, mis on moodustatud vaskkatioonides; kuid vask ei reageeri alumiiniumkatioonides moodustunud lahusega.
Pange tähele, et kõige reaktiivsem metall on liitium (Li) ja kõige vähem reaktiivne on kuld (Au).
See on üks põhjus, miks kuld on nii väärtuslik, sest kui see ei reageeri, jääb see kauaks puutumata. Seda võib näha kuldkattega Egiptuse sarkofaagidest ja skulptuuridest, mis pärinevad kõige kaugemast antiikajast. Samuti visualiseerime seda, kui võrrelda puhta kullast ehte vastupidavust muudest kullast reaktiivsematest metallidest valmistatud ehetega.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Metallide reaktsioonivõime järjekord"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ordem-reatividade-dos-metais.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.
