Oxidačno-redukčné reakcie študované hlavne vo fyzikálnej chémii sú reakcie, pri ktorých dochádza k prenosu elektrónov. Reagujúca látka (atóm, ión alebo molekula), ktorá stratí jeden alebo viac elektrónov, je tá, ktorá podlieha oxidácii. Chemické druhy, ktoré prijímajú elektróny, sú však redukované.
Spravidla sa tento typ reakcie, keď sa študuje v anorganickej chémii, nazýva jednoduchá výmenná reakcia alebo vysídlenia.
Aby mohla reakcia prebehnúť, je potrebné splniť určité podmienky. Jedným z nich je, že tam musí byť chemická afinita medzi reagentmi, to znamená, že musia interagovať takým spôsobom, ktorý umožňuje tvorbu nových látok.
V prípade redoxných reakcií afinita znamená, že jeden z reaktantov má tendenciu získavať elektróny a druhý tendenciu strácať elektróny. Tento trend zodpovedá reaktivita zahrnutých chemických prvkov.
Pozrime sa, ako je možné porovnať reaktivitu medzi kovmi.
Predpokladajme, že chceme skladovať roztok síranu meďnatého II (CuSO4). Toto riešenie by sme pravdepodobne nemohli umiestniť do hliníkovej nádoby, pretože by došlo k nasledujúcej reakcii:
2 Als + 3 CuSO4 (aq)→ 3 Cus + Al2(IBA4)3 (aq)
Upozorňujeme, že hliník oxidoval, každý stratil 3 elektróny a stal sa z neho katión hliníka:
Als → Al3+(tu) + 3 a-
Súčasne katión medi (Cu2+), ktorý bol v roztoku prítomný, prijal elektróny z hliníka a zmenšil sa na kovovú meď. Každý katión medi prijíma dva elektróny:
Ass2+(tu) + 2 a- → Cus
Ak by to však bolo naopak a chceli by sme uskladniť roztok síranu hlinitého (Al2(IBA4)3 (aq)), nebol by problém dať ho do medenej nádoby, pretože by táto reakcia nenastala:
Asss + Al2(IBA4)3 (aq) → nedochádza
Tieto pozorované skutočnosti možno vysvetliť skutočnosťou, že hliník je reaktívnejší ako meď.
Kovy majú tendenciu vzdávať sa elektrónov, to znamená oxidovať. Pri porovnaní rôznych kovov ten s najväčšou tendenciou darovať elektróny je najreaktívnejší. V dôsledku toho je reaktivita kovov tiež spojená s ich ionizačná energia, to znamená minimálna energia potrebná na odstránenie elektrónu z plynného atómu v jeho základnom stave.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Na základe toho rad reaktivity kovov alebo rad elektrolytických napätí, zobrazené nižšie:
Najreaktívnejší kov reaguje s iónovými látkami, ktorých katióny sú menej reaktívne. Inými slovami, kov vľavo reaguje s látkou tvorenou iónmi vpravo. Opak sa nedeje.
Pamätajte na uvedený príklad a v riadku reaktivity uvidíte, že hliník (Al) je naľavo od medi (Cu). Preto hliník reaguje s roztokom tvoreným katiónmi medi; ale meď nereaguje s roztokom tvoreným katiónmi hliníka.
Všimnite si, že najreaktívnejším kovom je lítium (Li) a najmenej reaktívnym kovom je zlato (Au).
To je jeden z dôvodov, prečo je zlato také cenné, pretože ak nereaguje, zostane dlho neporušené. Vidno to na pozlátených egyptských sarkofágoch a sochách, ktoré pochádzajú z najodľahlejšej antiky. Vidíme to tiež pri porovnaní trvanlivosti šperkov z rýdzeho zlata so šperkami vyrobenými z iných kovov, ktoré sú reaktívnejšie ako zlato.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Poradie reaktivity kovov“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ordem-reatividade-dos-metais.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
