Oksidasjonsreduksjonsreaksjonene studert hovedsakelig i fysisk kjemi er de der elektronoverføring skjer. Den reagerende arten (atom, ion eller molekyl) som mister en eller flere elektroner, er den som gjennomgår oksidasjon. Den kjemiske arten som mottar elektroner, er derimot redusert.
Vanligvis, når denne typen reaksjoner studeres i uorganisk kjemi, kalles det enkel utvekslingsreaksjon eller av forskyvning.
For at enhver reaksjon skal finne sted, er det nødvendig å tilfredsstille visse betingelser. En av dem er at det må være kjemisk affinitet mellom reaktantene, det vil si at de må samhandle på en måte som muliggjør dannelse av nye stoffer.
Når det gjelder redoksreaksjoner, betyr affinitet at en av reaktantene har en tendens til å få elektroner og den andre har en tendens til å miste elektroner. Denne trenden tilsvarer reaktivitet av de kjemiske elementene som er involvert.
La oss se hvordan det er mulig å sammenligne reaktiviteten mellom metaller.
Anta at vi ønsker å lagre en løsning av kobber II sulfat (CuSO
4). Vi kunne umulig plassere denne løsningen i en aluminiumsbeholder, fordi følgende reaksjon ville oppstå:2 Al(s) + 3 CuSO4 (aq)→ 3 Cu(s) + Al2(KUN4)3 (aq)
Vær oppmerksom på at aluminium har oksidert, mistet 3 elektroner hver og blir aluminiumskation:
Al(s) → Al3+(her) + 3 og-
Samtidig kobberkation (Cu2+) som var til stede i løsningen mottok elektroner fra aluminium og ble redusert og ble til metallisk kobber. Hver kobberkation mottar to elektroner:
Ass2+(her) + 2 og- → Cu(s)
Imidlertid, hvis det var omvendt og vi ønsket å lagre en løsning av aluminiumsulfat (Al2(KUN4)3 (aq)), ville det ikke være et problem å legge den i en kobberbeholder, da denne reaksjonen ikke ville forekomme:
Ass(s) + Al2(KUN4)3 (aq) → ikke forekommer
Disse observerte fakta kan forklares med at aluminium er mer reaktivt enn kobber.
Metaller har en tendens til å gi opp elektroner, det vil si å oksidere. Når man sammenligner forskjellige metaller, den med størst tendens til å donere elektroner er den mest reaktive. Følgelig er reaktiviteten til metaller også forbundet med deres ioniseringsenergidet vil si minimumsenergien som trengs for å fjerne et elektron fra det gassformige atomet i dets grunntilstand.
Basert på dette, er metallreaktivitetskø eller rad med elektrolytiske spenninger, Vist under:
Det mest reaktive metallet reagerer med ioniske stoffer hvis kationer er mindre reaktive. Med andre ord reagerer metallet til venstre med stoffet dannet av ioner på høyre side. Det motsatte skjer ikke.
Husk eksemplet som er gitt, se i reaktivitetsraden at aluminium (Al) er til venstre for kobber (Cu). Derfor reagerer aluminium med løsningen dannet av kobberkationer; men kobber reagerer ikke med en løsning dannet av aluminiumkationer.
Merk at det mest reaktive metallet er litium (Li) og det minst reaktive er gull (Au).
Dette er en av grunnene til at gull er så verdifullt, for hvis det ikke reagerer, forblir det intakt i lang tid. Dette kan sees i de gullbelagte egyptiske sarkofagene og skulpturene som dateres tilbake til den mest avsidesliggende antikken. Vi ser dette også når vi sammenligner holdbarheten til et rent gullsmykke med smykker laget av andre metaller som er mer reaktive enn gull.
Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ordem-reatividade-dos-metais.htm
