Меню

Характерные химические свойства простых веществ-металлов

Являясь простыми веществами, металлы могут вступать в окислительно-восстановительные реакции. Все металлы проявляют только восстановительные свойства. Это связано с невозможностью атомов металлов принимать электроны.

Металлы окисляются:

  • неметаллами, например, кислородом, серой и галогенами, образуя оксиды, сульфиды и галогениды; при окислении кислородом некоторые металлы образуют пероксиды и надпероксиды (Na – Na2O2, K – KO2);
  • водой (при комнатной температуре – щелочные и щёлочноземельные; алюминий, лишённый оксидной пленки; прикипячении – магний, а при высокой температуре с парами воды реагируют и многие другие металлы);
  • кислотами в растворе;
  • солями в растворе.

Амфотерные металлы, в частности, бериллий и алюминий, могут окисляться в расплавах и растворах щелочей.

Определить возможность протекания реакции металла с водой, растворами кислот-«неокислителей» и растворами солей можно, используя ряд активности металлов (электрохимический ряд напряжений):

Li, Cs, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.

Металлы, стоящие в ряду напряжений левее магния, реагируют с водой при комнатной температуре:

LiCsRbKBaSrCaNa, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.

Металлы, стоящие в ряду напряжений между натрием и водородом, реагируют с кислотами-«неокислителями» (соляная, бромоводородная, разбавленная серная):

Li, Cs, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, MgBeAlMnZnCrFeCdNiSnPb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.

Натрий и более активные металлы тоже, конечно, с ними реагируют, но одновременно они реагируют и с водой; реакции протекают очень бурно, с выбросом реагентов, а часто и со взрывом.

Вода служит катализатором некоторых реакций неметаллов и металлов, стоящих правее натрия, например, взаимодействия алюминия с йодом.

Рис. 1. Алюминий и железо восстанавливают медь из раствора медного купороса
Любой металл, стоящий в ряду напряжений правее натрия, восстанавливает ионы менее активных металлов из растворов их солей. Натрий и более активные металлы в этих условиях ионы других металлов не восстанавливают, а бурно реагируют с водой (возможно частичное восстановление ионов меди и менее активных металлов).

Li, Cs, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, H2Cu, Hg, Ag, Au

Ряд напряжений справедлив только для реакций в водных растворах. Однозначно определить, восстановит ли металл какой-нибудь другой металл, например, из оксида, пользуясь этим рядом, невозможно.