aktivni i neaktivni metali. Koji je najaktivniji metal?

Uputa

Uzmite periodni sustav i ravnalom nacrtajte liniju koja počinje u ćeliji s elementom Be (berilij) i završava u ćeliji s elementom At (astatin).

Ti elementi koji će se nalaziti lijevo od ove linije su metali. Štoviše, što je element "niže i lijevo", to ima izraženija metalna svojstva. Lako je vidjeti da je u periodnom sustavu takav metal (Fr) - najaktivniji alkalni metal.

Prema tome, oni elementi koji se nalaze desno od linije imaju svojstva. I ovdje također vrijedi slično pravilo: što je element "više i desno" od linije, to je jači nemetal. Takav element u periodnom sustavu je fluor (F), najjače oksidacijsko sredstvo. Toliko je aktivan da su mu kemičari znali dati respektivno, iako neformalno, "žvakanje svega".

Mogu se pojaviti pitanja poput “Ali što je s onim elementima koji su na samoj liniji ili vrlo blizu njoj?”. Ili, na primjer, "desno i iznad" retka su kromirani,. Jesu li nemetali? Uostalom, oni se koriste u proizvodnji čelika kao aditivi za legiranje. Ali poznato je da čak i male nečistoće nemetala čine krhkim. Činjenica je da elementi koji se nalaze na samoj liniji (na primjer, aluminij, germanij, niobij, antimon) imaju, odnosno, dvostruki karakter.

Što se, na primjer, tiče vanadija, kroma, mangana, svojstva njihovih spojeva ovise o stupnju oksidacije atoma tih elemenata. Primjerice, njihovi viši oksidi, kao što su V2O5, CrO3, Mn2O7, imaju izražene . Zato se nalaze na naizgled „nelogičnim“ mjestima u periodnom sustavu. U svom "čistom" obliku, ti elementi su, naravno, metali i imaju sva svojstva metala.

Izvori:

• metali u periodnom sistemu

Za školarce stol za učenje Mendeljejev - noćna mora. Čak i trideset i šest elemenata, koje učitelji obično pitaju, pretvaraju se u sate iscrpljujućeg nabijanja i glavobolju. Mnogi ni ne vjeruju što bi naučili stol Mendeljejev je stvaran. No korištenje mnemotehnike može uvelike olakšati život školarcima.

Uputa

Razumjeti teoriju i odabrati pravu tehniku ​​Pravila koja olakšavaju pamćenje gradiva, mnemotehnička. Njihov glavni trik je stvaranje asocijativnih poveznica, kada se apstraktne informacije upakiraju u svijetlu sliku, zvuk ili čak miris. Postoji nekoliko mnemotehničkih tehnika. Na primjer, možete napisati priču od elemenata zapamćenih informacija, tražiti suglasne riječi (rubidij - prekidač noža, cezij - Julije Cezar), uključiti prostornu maštu ili jednostavno rimovati elemente Mendeljejevljevog periodnog sustava.

Balada o dušiku Elemente Mendeljejevljevog periodnog sustava bolje je rimovati sa značenjem, prema određenim znakovima: prema valentnosti, na primjer. Dakle, alkalni se vrlo lako rimuju i zvuče kao pjesma: "Lithium, potassium, sodium, rubidium, francium cesium." "Magnezij, kalcij, cink i barij - njihova je valencija jednaka paru" - neumireni klasik školskog folklora. Na istu temu: "Natrij, kalij, srebro su jednovalentni dobri" i "Natrij, kalij i argentum su jednovalentni." Kreativnost, za razliku od nabijanja, koje traje najviše par dana, potiče dugotrajno pamćenje. Dakle, više o aluminiju, pjesme o dušiku i pjesme o valenciji - i pamćenje će ići kao po satu.

Izmišljen je kiselinski triler kako bi se olakšalo pamćenje, u kojem se elementi periodnog sustava pretvaraju u junake, detalje krajolika ili elemente radnje. Evo, na primjer, poznatog teksta: “Azijat (Dušik) je počeo sipati (Litij) vodu (Vodik) u borovu šumu (Bor). Ali nije nam trebao on (Neon), nego Magnolia (Magnezij).” Može se nadopuniti pričom o Ferrariju (željezo - ferrum), u kojem je tajni agent "Klor nula sedamnaest" (17 - serijski broj klora) jahao da uhvati manijaka Arsenija (arsenik - arsenicum), koji je imao 33 zubi (33 - serijski broj arsena), ali mu je u usta ušlo nešto kiselo (kisik), bilo je osam otrovanih metaka (8 je serijski broj kisika)... Možete nastaviti u nedogled. Inače, roman napisan na temelju periodnog sustava može se priložiti učitelju književnosti kao eksperimentalni tekst. Sigurno će joj se svidjeti.

Izgradite palaču sjećanja Ovo je jedan od naziva za prilično učinkovitu tehniku ​​pamćenja kada je uključeno prostorno razmišljanje. Njegova je tajna u tome što svi lako možemo opisati svoju sobu ili put od kuće do trgovine, škole,. Da biste stvorili slijed elemenata, potrebno ih je postaviti uz cestu (ili u prostoriju), te svaki element prikazati vrlo jasno, vidljivo, opipljivo. Ovdje je mršava plavuša s dugim licem. Vredni radnik koji postavlja pločice je silicij. Skupina aristokrata u skupom autu - inertni plinovi. I, naravno, baloni - helij.

Bilješka

Nema potrebe da se prisiljavate da zapamtite podatke na karticama. Najbolje je svaki element povezati s određenom živopisnom slikom. Silicij - sa Silicijskom dolinom. Litij - s litij baterijama mobitel. Možda postoji mnogo opcija. Ali kombinacija vizualne slike, napametnog pamćenja, taktilnog osjeta s grube ili, obrnuto, glatke sjajne kartice, pomoći će vam da lako pokupite i najsitnije detalje iz dubina sjećanja.

Koristan savjet

Možete nacrtati iste kartice s podacima o elementima, kao što je to nekoć imao Mendeljejev, ali ih samo dopuniti modernim informacijama: na primjer, brojem elektrona na vanjskoj razini. Sve što trebate učiniti je izložiti ih prije spavanja.

Izvori:

• Mnemonička pravila za kemiju
• kako zapamtiti periodni sustav

Problem definicije daleko je od toga da bude besposlen. Teško da će biti ugodno ako vam u draguljarnici umjesto skupocjene zlatne stvari požele ubaciti čisti lažnjak. Nije li zanimljivo od čega metal napravljen po neredu automobilski detalj Ili pronađeni antikvitet?

Uputa

Evo, na primjer, kako se određuje prisutnost bakra u leguri. Nanesite na očišćenu površinu metal kap (1:1) dušične kiseline. Kao rezultat reakcije, oslobađa se plin. Nakon nekoliko sekundi, upijajte kap filter papirom, a zatim je držite iznad mjesta na kojem se nalazi koncentrirana otopina amonijaka. Bakar će reagirati, pretvarajući mrlju u tamnoplavu boju.

Evo kako razlikovati broncu od mjedi. Stavite komadić metalne strugotine ili piljevine u čašu s 10 ml otopine (1:1) dušične kiseline i prekrijte je staklom. Pričekajte neko vrijeme da se potpuno otopi, a zatim zagrijte dobivenu tekućinu gotovo do ključanja 10-12 minuta. Bijeli talog podsjetit će vas na broncu, a ostat će čaša s mesingom.

Nikal možete definirati na isti način kao i bakar. Nanesite kap otopine dušične kiseline (1:1) na površinu metal i pričekajte 10-15 sekundi. Kapljicu probrišite filter papirom i držite je iznad koncentrirane pare amonijaka. Na dobivenom tamna mrlja nakapati 1% otopinu dimetilglioksina na alkohol.

Nikal će vas “signalizirati” karakterističnom crvenom bojom. Olovo se može odrediti uz pomoć kristala kromne kiseline i nanesene kapi ohlađene octene kiseline, a nakon minute - kapi vode. Ako vidite žuti talog, znajte da je to olovni kromat.

Određivanje prisutnosti željeza također je jednostavno. Uzmi griz metal i zagrijati u klorovodičnoj kiselini. Na pozitivan rezultat sadržaj tikvice treba obojati žuta boja. Ako niste dobri s kemijom, uzmite običan magnet. Znajte da ga privlače sve legure koje sadrže željezo.

Prema općeprihvaćenim stajalištima, kiseline su složene tvari koje se sastoje od jednog ili više atoma vodika koji se mogu zamijeniti atomima metala i kiselinskim ostacima. Dijele se na anoksične i koje sadrže kisik, jednobazne i polibazne, jake, slabe itd. Kako odrediti ima li tvar kisela svojstva?

Trebat će vam

• - indikatorski papir ili otopina lakmusa;
• - klorovodična kiselina(bolje razrijeđen);
• - prah natrijevog karbonata (natrijum pepela);
• - malo srebrnog nitrata u otopini;
• - tikvice ili čaše s ravnim dnom.

Uputa

Prvi i najlakši test je test indikatora. lakmus papir ili otopina lakmusa. Ako papirna traka ili otopina ima ružičasta nijansa, što znači da se u ispitivanoj tvari nalaze vodikovi ioni, a ovo siguran znak kiseline. Lako možete razumjeti da što je intenzivnija boja (do crveno-bordo), kiselina.

Postoji mnogo drugih načina za provjeru. Na primjer, imate zadatak utvrditi da li bistra tekućina klorovodična kiselina. Kako to učiniti? Znate reakciju na kloridni ion. Otkriva se dodavanjem i najmanjih količina otopine lapisa - AgNO3.

U posebnu posudu ulijte malo ispitivane tekućine i nakapajte malo otopine lapisa. U tom slučaju odmah će ispasti "ugrušani" bijeli talog netopivog srebrnog klorida. Odnosno, definitivno postoji kloridni ion u sastavu molekule tvari. Ali možda još uvijek nije, već otopina neke vrste soli koja sadrži klor? Kao natrijev klorid?

Zapamtite još jedno svojstvo kiselina. Jake kiseline (i, naravno, klorovodična kiselina je jedna od njih) mogu istisnuti slabe kiseline od njih. Stavite malo sode u prahu - Na2CO3 u tikvicu ili čašu i polako dodajte ispitnu tekućinu. Ako se odmah čuje šištanje i prah doslovno "zakuha" - nema sumnje - to je klorovodična kiselina.

Svakom elementu u tablici je dodijeljen određeni serijski broj (H - 1, Li - 2, Be - 3, itd.). Ovaj broj odgovara jezgri (broj protona u jezgri) i broju elektrona koji se okreću oko jezgre. Broj protona je dakle jednak broju elektrona, a to ukazuje da je u normalnim uvjetima atom električni.

Podjela na sedam razdoblja događa se prema broju energetskih razina atoma. Atomi prvog razdoblja imaju jednorazinsku elektronsku ljusku, drugi - dvorazinski, treći - trorazinski, itd. Kada se napuni nova razina energije, počinje novo razdoblje.

Prvi elementi bilo kojeg razdoblja karakterizirani su atomima koji imaju jedan elektron na vanjskoj razini - to su atomi alkalijskih metala. Razdoblja završavaju atomima plemenitih plinova koji imaju vanjsku energetsku razinu potpuno ispunjenu elektronima: u prvom razdoblju inertni plinovi imaju 2 elektrona, u sljedećim - 8. Upravo zbog slične strukture elektronskih ljuski da skupine elemenata imaju slične fizičke.

U tablici D.I. Mendeljejeva postoji 8 glavnih podskupina. Njihov je broj posljedica maksimalnog mogućeg broja elektrona na energetskoj razini.

Na dnu periodnog sustava lantanoidi i aktinidi su izdvojeni kao neovisni nizovi.

Koristeći tablicu D.I. Mendeljejev, može se uočiti periodičnost sljedećih svojstava elemenata: polumjer atoma, volumen atoma; ionizacijski potencijal; sile afiniteta elektrona; elektronegativnost atoma; ; fizikalna svojstva potencijalne veze.

Jasno praćena periodičnost u rasporedu elemenata u tablici D.I. Mendeljejev se racionalno objašnjava dosljednom prirodom punjenja energetskih razina elektronima.

Izvori:

• periodni sustav elemenata

Periodični zakon, koji je osnova moderne kemije i objašnjava obrasce promjena svojstava kemijski elementi, otkrio je D.I. Mendeljejev 1869. godine. Fizičko značenje ovog zakona otkriva se proučavanjem složena struktura atom.

U 19. stoljeću smatralo se da je atomska masa glavna karakteristika element, pa je korišten za razvrstavanje tvari. Sada su atomi definirani i identificirani veličinom naboja njihove jezgre (broj i serijski broj u periodnom sustavu). Međutim, atomska masa elemenata, uz neke iznimke (na primjer, atomska masa je manja od atomske mase argona), raste proporcionalno njihovom nuklearnom naboju.

S povećanjem atomske mase opaža se periodična promjena svojstava elemenata i njihovih spojeva. To su metaličnost i nemetaličnost atoma, atomski radijus, ionizacijski potencijal, afinitet prema elektronu, elektronegativnost, oksidacijska stanja, spojevi (vrelište, talište, gustoća), njihova bazičnost, amfoternost ili kiselost.

Koliko elemenata ima u modernom periodnom sustavu

Periodni sustav grafički izražava zakon koji je on otkrio. Suvremeni periodični sustav sadrži 112 kemijskih elemenata (potonji su Meitnerius, Darmstadtius, Roentgenium i Copernicius). Prema posljednjim podacima, otkriveno je i sljedećih 8 elemenata (do 120 uključivo), ali nisu svi dobili svoja imena, a tih elemenata je još uvijek malo. tiskane publikacije su prisutni.

Svaki element zauzima određenu stanicu u periodnom sustavu i ima svoj serijski broj koji odgovara naboju jezgre njegovog atoma.

Kako je izgrađen periodični sustav

Strukturu periodnog sustava predstavlja sedam razdoblja, deset redova i osam skupina. Svako razdoblje počinje alkalijskim metalom, a završava plemenitim plinom. Iznimka su prvo razdoblje, koje počinje vodikom, i sedmo nepotpuno razdoblje.

Razdoblja se dijele na mala i velika. Mala razdoblja (prva, druga, treća) sastoje se od jednog vodoravnog reda, velika (četvrti, peti, šesti) sastoje se od dva horizontalna reda. Gornji redovi u velikim razdobljima nazivaju se parni, donji redovi se nazivaju neparni.

U šestom razdoblju tablice nakon (redni broj 57) nalazi se 14 elemenata sličnih svojstvima lantanu - lantanidi. Oni su smješteni na dnu tablice u zasebnom redu. Isto vrijedi i za aktinide koji se nalaze iza aktinija (s brojem 89) i po mnogo čemu ponavljaju njegova svojstva.

Čak i redovi velikih razdoblja (4, 6, 8, 10) ispunjeni su samo metalima.

Elementi u skupinama imaju isti najveći broj oksida i drugih spojeva, a ta valencija odgovara broju skupine. Glavne sadrže elemente malih i velikih razdoblja, samo velikih. Od vrha do dna se povećavaju, a nemetalni slabe. Svi atomi bočnih podskupina su metali.

Tablica periodičnih kemijskih elemenata postala je jedna od glavni događaji u povijesti znanosti i donio je svom tvorcu, ruskom znanstveniku Dmitriju Mendeljejevu, svjetsku slavu. Ova izvanredna osoba uspjela je spojiti sve kemijske elemente u jedan koncept, ali kako je uspio otvoriti svoj slavni stol?

Metali koji lako reagiraju nazivaju se aktivnim metalima. To uključuje alkalijske, zemnoalkalijske metale i aluminij.

Položaj u periodnom sustavu

Metalna svojstva elemenata slabe s lijeva na desno u Mendeljejevom periodnom sustavu. Stoga se elementi skupine I i II smatraju najaktivnijima.

Riža. 1. Aktivni metali u periodnom sustavu.

Svi metali su redukcijski agensi i lako se odvajaju od elektrona na vanjskoj energetskoj razini. Aktivni metali imaju samo jedan ili dva valentna elektrona. U ovom slučaju, metalna svojstva se poboljšavaju od vrha do dna s povećanjem broja energetskih razina, jer. što je elektron udaljeniji od jezgre atoma, lakše se odvaja.

Alkalijski metali smatraju se najaktivnijim:

• litij;
• natrij;
• kalij;
• rubidij;
• cezij;
• francij.

Zemnoalkalijski metali su:

• berilijum;
• magnezij;
• kalcij;
• stroncij;
• barij;
• radij.

Stupanj aktivnosti metala možete saznati elektrokemijskim nizom napona metala. Što se element nalazi lijevo od vodika, to je aktivniji. Metali desno od vodika su neaktivni i mogu komunicirati samo s koncentriranim kiselinama.

Riža. 2. Elektrokemijski niz napona metala.

Popis aktivnih metala u kemiji također uključuje aluminij, koji se nalazi u skupini III i lijevo od vodika. Međutim, aluminij je na granici aktivnih i srednje aktivnih metala i ne reagira s određenim tvarima u normalnim uvjetima.

Svojstva

Aktivni metali su mekani (mogu se rezati nožem), lagani i imaju nisko talište.

Glavna kemijska svojstva metala prikazana su u tablici.

Aktivni metali lako reagiraju, stoga se u prirodi nalaze samo u smjesama - mineralima, stijenama.

Riža. 3. Minerali i čisti metali.

Što smo naučili?

Aktivni metali uključuju elemente skupine I i II - alkalijske i zemnoalkalijske metale, kao i aluminij. Njihova je aktivnost posljedica strukture atoma - nekoliko elektrona se lako odvaja od vanjske energetske razine. To su meki laki metali koji brzo reagiraju s jednostavnim i složenim tvarima, tvoreći okside, hidrokside, soli. Aluminij je bliži vodiku i zahtijeva njegovu reakciju s tvarima dodatni uvjeti - visoke temperature, uništavanje oksidnog filma.

Kada ljudi čuju riječ "metal", obično se povezuje s hladnom i čvrstom tvari koja provodi struja. Međutim, metali i njihove legure mogu se međusobno jako razlikovati. Ima onih koji spadaju u tešku skupinu, tih tvari ima najviše visoka gustoća. A neki, poput litija, toliko su lagani da bi mogli plutati u vodi samo da nisu aktivno reagirali s njom.

Koji su metali najaktivniji?

Ali koji metal pokazuje najintenzivnija svojstva? Najaktivniji metal je cezij. Po aktivnosti među svim metalima zauzima prvo mjesto. Također, njegova "braća" se smatraju franciumom, koji je na drugom mjestu, i ununenniy. Ali malo se zna o svojstvima potonjeg.

Svojstva cezija

Cezij je element koji se na sličan način lako rastopi u rukama. Istina, to se može učiniti samo pod jednim uvjetom: ako je cezij u staklenoj ampuli. Inače, metal može brzo reagirati s okolnim zrakom - zapaliti. A interakcija cezija s vodom popraćena je eksplozijom - takav je najaktivniji metal u svojoj manifestaciji. Ovo je odgovor na pitanje zašto je tako teško staviti cezij u posude.

Da bi se smjestila u epruvetu potrebno je da bude izrađena od posebnog stakla i napunjena argonom ili vodikom. Talište cezija je 28,7 o C. Na sobnoj temperaturi metal je u podu tekućem stanju. Cezij je zlatno-bijela tvar. U tekućem stanju metal dobro reflektira svjetlost. Cezijeva para ima zelenkasto-plavu nijansu.

Kako je otkriven cezij?

Najaktivniji metal bio je prvi kemijski element, čija je prisutnost na površini zemljine kore otkrivena metodom spektralne analize. Kada su znanstvenici primili spektar metala, vidjeli su dvije nebeskoplave linije u njemu. Tako je ovaj element dobio ime. Riječ caesius prevedena iz latinski znači "nebesko plavo".

Povijest otkrića

Njegovo otkriće pripada njemačkim istraživačima R. Bunsenu i G. Kirchhoffu. Već tada je znanstvenike zanimalo koji su metali aktivni, a koji ne. Godine 1860. istraživači su proučavali sastav vode iz rezervoara Durkheim. To su učinili uz pomoć spektralne analize. U uzorku vode znanstvenici su pronašli elemente kao što su stroncij, magnezij, litij i kalcij.

Tada su odlučili analizirati kap vode spektroskopom. Tada su vidjeli dvije svijetloplave linije, smještene nedaleko jedna od druge. Jedan od njih praktički se podudarao s linijom metala stroncija na svom položaju. Znanstvenici su zaključili da je tvar koju su identificirali nepoznata i pripisali su je skupini alkalnih metala.

Iste godine Bunsen je napisao pismo svom kolegi, fotokemičaru G. Roscoeu, u kojem je govorio o ovom otkriću. I službeno, cezij je objavljen 10. svibnja 1860. na sastanku znanstvenika na Berlinskoj akademiji. Nakon šest mjeseci, Bunsen je uspio izolirati oko 50 grama cezijevog kloroplatinita. Znanstvenici su preradili 300 tona mineralne vode i izolirali oko 1 kg litijevog klorida kao nusproizvoda kako bi u konačnici dobili najaktivniji metal. To sugerira da cezij u mineralne vode sadrži vrlo malo.

Teškoća dobivanja cezija neprestano tjera znanstvenike da traže minerale koji ga sadrže, od kojih je jedan polucit. Ali ekstrakcija cezija iz ruda uvijek je nepotpuna; tijekom rada cezij se vrlo brzo raspršuje. To ga čini jednom od najnepristupačnijih tvari u metalurgiji. NA Zemljina kora, na primjer, sadrži 3,7 grama cezija po toni. I to u jednoj litri morska voda samo 0,5 μg tvari je najaktivniji metal. To dovodi do činjenice da je ekstrakcija cezija jedan od najzahtjevnijih procesa.

Potvrda u Rusiji

Kao što je spomenuto, glavni mineral iz kojeg se dobiva cezij je polucit. A također se ovaj najaktivniji metal može dobiti iz rijetkog avogadrita. U industriji se koristi polucit. Izvlačenje nakon raspada Sovjetski Savez nije provedeno u Rusiji, unatoč činjenici da su čak u to vrijeme otkrivene goleme rezerve cezija u tundri Voronya u blizini Murmanska.

Dok je domaća industrija mogla priuštiti vađenje cezija, licencu za razvoj ovog nalazišta stekla je tvrtka iz Kanade. Sada ekstrakciju cezija provodi novosibirska tvrtka CJSC Rare Metals Plant.

Upotreba cezija

Ovaj metal se koristi za izradu raznih solarnih ćelija. Također se spojevi cezija koriste u posebnim granama optike - u proizvodnji infracrvenih uređaja, cezij se koristi u proizvodnji nišana koji vam omogućuju da primijetite opremu i ljudstvo neprijatelja. Također se koristi za izradu posebnih metalni halogenid svjetiljke.

Ali to ne iscrpljuje opseg njegove primjene. Na bazi cezija nastao je i niz lijekova. To su lijekovi za liječenje difterije, peptičkih ulkusa, šoka i shizofrenije. Kao i litijeve soli, cezijeve soli imaju normotimska svojstva - ili, jednostavno, sposobne su stabilizirati emocionalnu pozadinu.

francij metal

Još jedan od metala s najintenzivnijim svojstvima je francij. Ime je dobio u čast domovine otkrića metala. M. Pere, koji je rođen u Francuskoj, otkrio je novi kemijski element 1939. godine. To je jedan od onih elemenata o kojima je čak i samim kemijskim istraživačima teško donijeti bilo kakve zaključke.

Francij je najteži metal. Istodobno, najaktivniji metal je francij, uz cezij. Francij posjeduje ovu rijetku kombinaciju - visoku kemijsku aktivnost i nisku nuklearnu stabilnost. Njegov najdugovječniji izotop ima poluživot od samo 22 minute. Francij se koristi za otkrivanje još jednog elementa - aktinija. Kao i francijeve soli, prethodno je predloženo da se koristi za otkrivanje kancerogenih tumora. Međutim, zbog visoke cijene, ova sol je neisplativa za proizvodnju.

Usporedba najaktivnijih metala

Ununenij još nije otkriven metal. Zauzet će prvo mjesto u osmom redu periodnog sustava. Razvoj i istraživanje ovog elementa provode se u Rusiji na Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja. Ovaj metal će također morati imati vrlo visoku aktivnost. Ako usporedimo već poznate francij i cezij, tada će francij imati najveći ionizacijski potencijal - 380 kJ / mol.

Za cezij je ta brojka 375 kJ/mol. Ali francij još uvijek ne reagira tako brzo kao cezij. Dakle, cezij je najaktivniji metal. Ovo je odgovor (kemija je najčešće predmet u čijem nastavnom planu i programu možete pronaći slično pitanje), koji može biti od koristi i u nastavi u školi i u strukovnoj školi.

Ako iz cijelog niza standardnih elektrodnih potencijala izdvojimo samo one elektrodne procese koji odgovaraju općoj jednadžbi

tada dobivamo niz naprezanja metala. Osim metala, u ovu seriju uvijek je uključen i vodik, što omogućuje da se vidi koji su metali sposobni istisnuti vodik iz vodenih otopina kiselina.

Tablica 19

Brojna naprezanja za najvažnije metale data su u tablici. 19. Položaj određenog metala u nizu naprezanja karakterizira njegovu sposobnost redoks interakcija u vodenim otopinama u standardnim uvjetima. Ioni metala su oksidacijski agensi, a metali u obliku jednostavnih tvari redukcijski agensi. Istodobno, što se metal dalje nalazi u nizu napona, to su njegovi ioni jači oksidacijski agens u vodenoj otopini, i obrnuto, što je metal bliži početku niza, to je jača redukcija. svojstva pokazuje jednostavna tvar - metal.

Potencijal procesa elektrode

u neutralnom mediju to je B (vidi stranicu 273). Aktivni metali na početku serije, s potencijalom mnogo negativnijim od -0,41 V, istiskuju vodik iz vode. Magnezij istiskuje vodik samo iz Vruća voda. Metali smješteni između magnezija i kadmija obično ne istiskuju vodik iz vode. Na površini ovih metala nastaju oksidni filmovi koji imaju zaštitno djelovanje.

Metali smješteni između magnezija i vodika istiskuju vodik iz kiselih otopina. Istodobno se na površini nekih metala stvaraju i zaštitni filmovi koji inhibiraju reakciju. Dakle, oksidni film na aluminiju čini ovaj metal otpornim ne samo u vodi, već iu otopinama određenih kiselina. Olovo se ne otapa u sumpornoj kiselini pri koncentraciji ispod , budući da je sol nastala pri interakciji olova sa sumpornom kiselinom netopiva i stvara zaštitni film na površini metala. Fenomen duboke inhibicije oksidacije metala, zbog prisutnosti zaštitnih oksidnih ili solnih filmova na njegovoj površini, naziva se pasivnost, a stanje metala u ovom slučaju naziva se pasivno stanje.

Metali se međusobno mogu istiskivati ​​iz otopina soli. Smjer reakcije određen je u ovom slučaju njihovim međusobnim položajem u nizu napona. Uzimajući u obzir specifične slučajeve takvih reakcija, treba imati na umu da aktivni metali istiskuju vodik ne samo iz vode, već i iz bilo koje vodene otopine. Stoga se međusobno istiskivanje metala iz otopina njihovih soli praktički događa samo u slučaju metala koji se nalaze u redu nakon magnezija.

Pomicanje metala iz njihovih spojeva drugim metalima prvi je detaljno proučavao Beketov. Kao rezultat svog rada, rasporedio je metale prema njihovoj kemijskoj aktivnosti u niz pomaka, što je prototip niza metalnih naprezanja.

Međusobni položaj nekih metala u nizu napona i u periodnom sustavu na prvi pogled ne odgovara jedan drugome. Na primjer, prema položaju u periodnom sustavu, reaktivnost kalija mora biti veća od natrija, a natrija mora biti veća od litija. U nizu napona, litij je najaktivniji, a kalij zauzima srednju poziciju između litija i natrija. Cink i bakar, prema svom položaju u periodnom sustavu, trebali bi imati približno jednaku kemijsku aktivnost, ali u nizu napona cink se nalazi mnogo ranije od bakra. Razlog za ovu vrstu nedosljednosti je sljedeći.

Kada se uspoređuju metali koji zauzimaju određenu poziciju u periodnom sustavu, mjera njihove kemijske aktivnosti - reducirajuće sposobnosti - uzima se kao vrijednost energije ionizacije slobodnih atoma. Doista, pri prolasku, na primjer, od vrha do dna duž glavne podskupine skupine I periodnog sustava, energija ionizacije atoma se smanjuje, što je povezano s povećanjem njihovih polumjera (tj. s velikom udaljenosti vanjskih elektrona iz jezgre) i s povećanjem probira pozitivan naboj jezgre srednjim elektronskim slojevima (vidi § 31). Stoga atomi kalija pokazuju veću kemijsku aktivnost - imaju jača redukcijska svojstva - od atoma natrija, a atomi natrija su aktivniji od atoma litija.

Kada se uspoređuju metali u nizu napona, mjera kemijske aktivnosti uzima se kao rad pretvaranja metala u čvrstom stanju u hidratizirane ione u vodenoj otopini. Ovaj rad se može predstaviti kao zbroj tri pojma: energija atomizacije – transformacija metalnog kristala u izolirane atome, energija ionizacije slobodnih atoma metala i energija hidratacije nastalih iona. Energija atomizacije karakterizira čvrstoću kristalne rešetke određenog metala. Energija ionizacije atoma – odvajanje valentnih elektrona od njih – izravno je određena položajem metala u periodnom sustavu. Energija koja se oslobađa tijekom hidratacije ovisi o elektronskoj strukturi iona, njegovom naboju i radijusu.

Litijevi i kalijevi ioni, koji imaju isti naboj, ali različite polumjere, stvarat će nejednake električna polja. Polje generirano u blizini malih litijevih iona bit će jače od polja u blizini velikih iona kalija. Iz ovoga je jasno da će litijevi ioni hidratizirati s oslobađanjem više energije nego kalijevi.

Dakle, tijekom razmatrane transformacije energija se troši na atomizaciju i ionizaciju, a energija se oslobađa tijekom hidratacije. Što je ukupna potrošnja energije manja, to će cijeli proces biti lakši i bliže početku niza napona dani metal će se nalaziti. Ali od tri člana ukupne energetske bilance, samo je jedan - energija ionizacije - izravno određen položajem metala u periodičnom sustavu. Posljedično, nema razloga očekivati ​​da će međusobni položaj pojedinih metala u nizu napona uvijek odgovarati njihovom položaju u periodnom sustavu. Dakle, za litij je ukupna potrošnja energije manja nego za kalij, prema čemu je litij u nizu napona ispred kalija.

Za bakar i cink, utrošak energije za ionizaciju slobodnih atoma i njezin dobitak tijekom hidratacije iona su bliski. Ali metalni bakar tvori jaču kristalnu rešetku od cinka, što se može vidjeti iz usporedbe tališta ovih metala: cink se topi na , a bakar samo na . Stoga je energija utrošena na atomizaciju ovih metala značajno različita, zbog čega su ukupni troškovi energije za cijeli proces u slučaju bakra mnogo veći nego u slučaju cinka, što objašnjava relativni položaj ovih metala. metali u naponskom nizu.

Pri prelasku iz vode u nevodena otapala može se promijeniti međusobni položaj metala u nizu napona. Razlog tome leži u činjenici da se energija solvatacije iona različitih metala različito mijenja pri prelasku iz jednog otapala u drugo.

Konkretno, ion bakra je vrlo snažno solvatiran u nekim organskim otapalima; to dovodi do činjenice da se u takvim otapalima bakar nalazi u nizu napona do vodika i istiskuje ga iz kiselih otopina.

Dakle, za razliku od periodnog sustava elemenata, niz naprezanja u metalima nije odraz opće pravilnosti, na temelju koje je moguće dati svestranu karakteristiku. kemijska svojstva metali. Niz napona Karakterizira samo redoks sposobnost Elektrokemijski sustav"metal - metalni ion" pod strogo određenim uvjetima: vrijednosti koje su u njemu navedene odnose se na Vodena otopina, temperatura i jedinična koncentracija (aktivnost) metalnih iona.

U dijelu o pitanju Aktivni metali, koji su to metali? dao autor Olesya Oleskina najbolji odgovor je Oni koji najlakše daruju elektrone.
Aktivnost metala u sustavu Mendeljejeva raste odozgo prema dolje i s desna na lijevo, tako da je najaktivniji francij, za posljednji sloj koji ima 1 elektron koji se nalazi dovoljno daleko od jezgre.
Aktivni - alkalni metali (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
Inferiorni su u odnosu na zemnoalkalnu (Ca, Sr, BA, Ra)
Stirlitza
Umjetna inteligencija
(116389)
Nisu klasificirani kao zemnoalkalne

Odgovor od Natalija Kosenko[guru]
Oni koji lako reagiraju

Odgovor od Čitač.[guru]
Brzo oksidira na zraku, natriju, kaliju, litiju.

Odgovor od KSY[guru]
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Odgovor od Durchlaucht Furst[guru]
Alkalijski metali - elementi glavne podskupine skupine I Periodični sustav kemijski elementi D. I. Mendeljejeva: litij Li, natrij Na, kalij K, rubidij Rb, cezij Cs i francij Fr. Ovi metali se nazivaju alkalnim jer je većina njihovih spojeva topljiva u vodi. Na slavenskom jeziku "leach" znači "otopiti", a to je odredilo i naziv ove skupine metala. Kada se alkalni metali otapaju u vodi, nastaju topljivi hidroksidi, koji se nazivaju lužine.
Zbog visoke kemijske aktivnosti alkalnih metala u odnosu na vodu, kisik, dušik, pohranjuju se ispod sloja kerozina. Za provođenje reakcije s alkalnim metalom, komad odgovarajuća veličina pažljivo izrezati skalpelom ispod sloja kerozina, u atmosferi argona temeljito očistiti metalnu površinu od proizvoda njezine interakcije sa zrakom, a tek onda staviti uzorak u reakcijsku posudu.

Bezlični metal račun na Wikipediji
Bezlični metalni račun

Obična vjeverica na Wikipediji
Pogledajte članak na wikipediji obična vjeverica

Alkalijski metali na Wikipediji
Pogledajte članak na wikipediji alkalni metali