Leksioni 11 Vetitë kimike metalet.

Ndërveprimi i metaleve me agjentë të thjeshtë oksidues. Raporti i metaleve me ujin, tretësirat ujore të acideve, alkaleve dhe kripërave. Roli i filmit oksid dhe produkteve të oksidimit. Ndërveprimi i metaleve me acidet nitrik dhe të koncentruar sulfurik.

Metalet përfshijnë të gjithë elementët s-, d-, f, si dhe elementet p të vendosura në pjesën e poshtme të tabelës periodike nga diagonalja e tërhequr nga bor në astatine. Në substancat e thjeshta të këtyre elementeve realizohet një lidhje metalike. Atomet e metaleve kanë pak elektrone në pjesën e jashtme të tyre shtresë elektronike, në një sasi prej 1, 2 ose 3. Metalet shfaqin veti elektropozitive dhe kanë elektronegativitet të ulët, më pak se dy.

Metalet janë të natyrshme karakteristikat. Këto janë lëndë të ngurta, më të rënda se uji, me një shkëlqim metalik. Metalet kanë përçueshmëri të lartë termike dhe elektrike. Ato karakterizohen nga emetimi i elektroneve nën veprimin e të ndryshmeve ndikimet e jashtme: ekspozimi ndaj dritës, kur nxehet, kur prishet (emetimi ekzoelektronik).

Karakteristika kryesore e metaleve është aftësia e tyre për të dhuruar elektrone atomeve dhe joneve të substancave të tjera. Metalet janë agjentë reduktues në shumicën dërrmuese të rasteve. Dhe kjo është vetia e tyre karakteristike kimike. Merrni parasysh raportin e metaleve me agjentët tipikë oksidues, të cilët përfshijnë substanca të thjeshta - jometale, ujë, acide. Tabela 1 jep informacion mbi raportin e metaleve ndaj agjentëve të thjeshtë oksidues.

Tabela 1

Raporti i metaleve ndaj agjentëve të thjeshtë oksidues

Të gjitha metalet reagojnë me fluorin. Përjashtim bëjnë alumini, hekuri, nikeli, bakri, zinku në mungesë të lagështirës. Këta elementë, kur reagojnë me fluorin, fillimisht formojnë filma fluoride që mbrojnë metalet nga reagimi i mëtejshëm.

Në të njëjtat kushte dhe arsye, hekuri pasivizohet në reagim me klorin. Në lidhje me oksigjenin, jo të gjithë, por vetëm një numër metalesh formojnë filma të dendur mbrojtëse të oksideve. Në kalimin nga fluori në azot (tabela 1), aktiviteti oksidativ zvogëlohet dhe për këtë arsye të gjithë më shumë metalet nuk oksidohen. Për shembull, vetëm litiumi dhe metalet e tokës alkaline reagojnë me azotin.

Raporti i metaleve me ujin dhe tretësirat ujore të agjentëve oksidues.

AT tretësirat ujore Aktiviteti reduktues i një metali karakterizohet nga vlera e potencialit të tij standard redoks. Nga i gjithë diapazoni i potencialeve standarde redoks, dallohet një seri tensionesh metalike, të cilat tregohen në tabelën 2.

tabela 2

Metalet e tensionit të rreshtit

Oksidues	Ekuacioni i procesit të elektrodës	Potenciali standard i elektrodës φ 0, V	Agjent reduktues	Aktiviteti i kushtëzuar i agjentëve reduktues
Li+	Li + + e - = Li	-3,045	Li	Aktiv
Rb+	Rb + + e - = Rb	-2,925	Rb	Aktiv
K+	K + + e - = K	-2,925	K	Aktiv
Cs+	Cs + + e - = Cs	-2,923	Cs	Aktiv
Ca2+	Ca 2+ + 2e - = Ca	-2,866	Ca	Aktiv
Na+	Na + + e - = Na	-2,714	Na	Aktiv
Mg2+	Mg 2+ +2 e - \u003d Mg	-2,363	mg	Aktiv
Al 3+	Al 3+ + 3e - = Al	-1,662	Al	Aktiv
Ti 2+	Ti 2+ + 2e - = Ti	-1,628	Ti	e mërkurë aktivitet
Mn2+	Mn 2+ + 2e - = Mn	-1,180	Mn	e mërkurë aktivitet
Cr2+	Cr 2+ + 2e - = Cr	-0,913	Kr	e mërkurë aktivitet
H2O	2H 2 O+ 2e - \u003d H 2 + 2OH -	-0,826	H2, pH=14	e mërkurë aktivitet
Zn2+	Zn 2+ + 2e - = Zn	-0,763	Zn	e mërkurë aktivitet
Cr3+	Cr 3+ +3e - = Cr	-0,744	Kr	e mërkurë aktivitet
Fe2+	Fe 2+ + e - \u003d Fe	-0,440	Fe	e mërkurë aktivitet
H2O	2H 2 O + e - \u003d H 2 + 2OH -	-0,413	H2, pH=7	e mërkurë aktivitet
CD 2+	Cd 2+ + 2e - = Cd	-0,403	CD	e mërkurë aktivitet
Co2+	Co 2+ +2 e - \u003d Co	-0,227	bashkë	e mërkurë aktivitet
Ni2+	Ni 2+ + 2e - = Ni	-0,225	Ni	e mërkurë aktivitet
sn 2+	Sn 2+ + 2e - = Sn	-0,136	sn	e mërkurë aktivitet
Pb 2+	Pb 2+ + 2e - = Pb	-0,126	Pb	e mërkurë aktivitet
Fe3+	Fe 3+ + 3e - \u003d Fe	-0,036	Fe	e mërkurë aktivitet
H+	2H + + 2e - =H 2		H2, pH=0	e mërkurë aktivitet
Bi 3+	Bi 3+ + 3e - = Bi	0,215	Bi	E vogël aktive
Cu2+	Cu 2+ + 2e - = Cu	0,337	Cu	E vogël aktive
Cu+	Cu + + e - = Cu	0,521	Cu	E vogël aktive
Hg 2 2+	Hg 2 2+ + 2e - = Hg	0,788	Hg 2	E vogël aktive
Ag+	Ag + + e - = Ag	0,799	Ag	E vogël aktive
Hg2+	Hg 2+ + 2e - \u003d Hg	0,854	hg	E vogël aktive
Pt 2+	Pt 2+ + 2e - = Pt	1,2	Pt	E vogël aktive
Au 3+	Au 3+ + 3e - = Au	1,498	Au	E vogël aktive
Au +	Au++e-=Au	1,691	Au	E vogël aktive

Në këtë seri tensionesh jepen edhe vlerat e potencialeve elektrodike të elektrodës së hidrogjenit në mjedise acidike (рН=0), neutrale (рН=7), alkaline (рН=14). Pozicioni i një metali të caktuar në një seri sforcimesh karakterizon aftësinë e tij për të reduktuar ndërveprimet në tretësirat ujore në kushte standarde. Jonet metalike janë agjentë oksidues dhe metalet janë agjentë reduktues. Sa më tej metali të jetë i vendosur në serinë e tensioneve, aq më i fortë është agjenti oksidues në një tretësirë ​​ujore jonet e tij. Sa më afër të jetë metali në fillim të rreshtit, aq më i fortë është agjenti reduktues.

Metalet janë në gjendje të zhvendosin njëri-tjetrin nga tretësirat e kripës. Drejtimi i reaksionit përcaktohet në këtë rast nga pozicioni i tyre i ndërsjellë në serinë e tensioneve. Duhet të kihet parasysh se metalet aktive zhvendosin hidrogjenin jo vetëm nga uji, por edhe nga çdo zgjidhje ujore. Prandaj, zhvendosja e ndërsjellë e metaleve nga tretësirat e kripërave të tyre ndodh vetëm në rastin e metaleve të vendosura në serinë e tensioneve pas magnezit.

Të gjitha metalet ndahen në tre grupe të kushtëzuara, gjë që pasqyrohet në tabelën e mëposhtme.

Tabela 3

Ndarja e kushtëzuar e metaleve

Ndërveprimi me ujin. Agjenti oksidues në ujë është joni i hidrogjenit. Prandaj, vetëm ato metale mund të oksidohen nga uji, potencialet standarde të elektrodave të të cilave janë më të ulëta se potenciali i joneve të hidrogjenit në ujë. Varet nga pH e mediumit dhe është

φ \u003d -0,059 pH.

Në një mjedis neutral (рН=7) φ = -0,41 V. Natyra e bashkëveprimit të metaleve me ujin është paraqitur në tabelën 4.

Metalet që nga fillimi i serisë, që kanë një potencial shumë më negativ se -0,41 V, zhvendosin hidrogjenin nga uji. Por tashmë magnezi e zhvendos hidrogjenin vetëm nga ujë i nxehtë. Normalisht, metalet e vendosura midis magnezit dhe plumbit nuk e zhvendosin hidrogjenin nga uji. Në sipërfaqen e këtyre metaleve formohen filma oksidi, të cilët kanë një efekt mbrojtës.

Tabela 4

Ndërveprimi i metaleve me ujin në një mjedis neutral

Ndërveprimi i metaleve me acidin klorhidrik.

Agjenti oksidues në acidin klorhidrik është joni i hidrogjenit. Potenciali standard i elektrodës së një joni hidrogjeni është zero. Prandaj, të gjitha metalet aktive dhe metalet me aktivitet të ndërmjetëm duhet të reagojnë me acidin. Vetëm plumbi shfaq pasivizim.

Tabela 5

Ndërveprimi i metaleve me acidin klorhidrik

Bakri mund të shpërndahet në acid klorhidrik shumë të përqendruar, pavarësisht se i përket metaleve me aktivitet të ulët.

Ndërveprimi i metaleve me acidin sulfurik ndodh ndryshe dhe varet nga përqendrimi i tij.

Reagimi i metaleve me acid sulfurik të holluar. Ndërveprimi me acidin sulfurik të holluar kryhet në të njëjtën mënyrë si me acidin klorhidrik.

Tabela 6

Reagimi i metaleve me acid sulfurik të holluar

Acidi sulfurik i holluar oksidohet me jonin e tij të hidrogjenit. Ai ndërvepron me ato metale, potencialet e elektrodës së të cilëve janë më të ulëta se ato të hidrogjenit. Plumbi nuk tretet në acidin sulfurik në një përqendrim nën 80%, pasi kripa PbSO 4 e formuar gjatë bashkëveprimit të plumbit me acidin sulfurik është e patretshme dhe krijon një shtresë mbrojtëse në sipërfaqen e metalit.

Ndërveprimi i metaleve me acidin sulfurik të koncentruar.

Në acidin sulfurik të përqendruar, squfuri në gjendje oksidimi +6 vepron si një agjent oksidues. Është pjesë e jonit sulfat SO 4 2-. Prandaj, acidi i koncentruar oksidon të gjitha metalet, potenciali standard i elektrodës së të cilëve është më i vogël se ai i agjentit oksidues. Vlera më e lartë Potenciali i elektrodës në proceset e elektrodave që përfshijnë jonin sulfat si agjent oksidues është 0,36 V. Si rezultat, disa metale me aktivitet të ulët reagojnë gjithashtu me acid sulfurik të përqendruar.

Për metalet me aktivitet të mesëm (Al, Fe), pasivizimi ndodh për shkak të formimit të filmave të dendur oksidi. Kallaji oksidohet në gjendjen katërvalente me formimin e sulfatit të kallajit (IV):

Sn + 4 H 2 SO 4 (konc.) \u003d Sn (SO 4) 2 + 2SO 2 + 2H 2 O.

Tabela 7

Ndërveprimi i metaleve me acidin sulfurik të koncentruar

Plumbi oksidohet në gjendje dyvalente me formimin e hidrosulfatit të tretshëm të plumbit. Mërkuri tretet në acidin sulfurik të përqendruar të nxehtë për të formuar sulfate të merkurit (I) dhe merkurit (II). Edhe argjendi tretet në acid sulfurik të koncentruar që zien.

Duhet të kihet parasysh se sa më aktiv të jetë metali, aq më e thellë është shkalla e reduktimit të acidit sulfurik. Me metale aktive, acidi reduktohet kryesisht në sulfid hidrogjeni, megjithëse produkte të tjera janë gjithashtu të pranishme. Për shembull

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O;

4Zn + 5H 2 SO 4 \u003d 4ZnSO 4 \u003d 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O.

Ndërveprimi i metaleve me acidin nitrik të holluar.

AT acid nitrik azoti në gjendje oksidimi +5 vepron si agjent oksidues. Vlera maksimale Potenciali i elektrodës për jonin nitrat të një acidi të holluar si agjent oksidues është 0,96 V. Për shkak të kësaj me rëndësi të madhe, acidi nitrik është një agjent oksidues më i fortë se acidi sulfurik. Kjo është e dukshme nga fakti se acidi nitrik oksidon argjendin. Acidi reduktohet sa më i thellë, aq më aktiv është metali dhe aq më i holluar është acidi.

Tabela 8

Reagimi i metaleve me acid nitrik të holluar

Ndërveprimi i metaleve me acidin nitrik të përqendruar.

Acidi nitrik i përqendruar zakonisht reduktohet në dioksid azoti. Ndërveprimi i acidit nitrik të përqendruar me metalet është paraqitur në tabelën 9.

Kur përdoret acidi në mungesë dhe pa nxitje, metalet aktive e reduktojnë atë në azot, dhe metalet me aktivitet të mesëm në monoksid karboni.

Tabela 9

Ndërveprimi i acidit nitrik të koncentruar me metalet

Ndërveprimi i metaleve me tretësirat alkaline.

Metalet nuk mund të oksidohen nga alkalet. Kjo për faktin se metalet alkali janë agjentë të fortë reduktues. Prandaj, jonet e tyre janë agjentët oksidues më të dobët dhe nuk shfaqin veti oksiduese në tretësirat ujore. Sidoqoftë, në prani të alkaleve, efekti oksidues i ujit manifestohet në më shumë sesa në mungesë të tyre. Për shkak të kësaj, në tretësirat alkaline, metalet oksidohen nga uji për të formuar hidrokside dhe hidrogjen. Nëse oksidi dhe hidroksidi janë komponime amfoterike, atëherë ato do të treten në një tretësirë ​​alkaline. Si rezultat, pasiv uje i paster metalet ndërveprojnë fuqishëm me tretësirat alkaline.

Tabela 10

Ndërveprimi i metaleve me tretësirat alkaline

Procesi i tretjes paraqitet në formën e dy fazave: oksidimi i metalit me ujë dhe tretja e hidroksidit:

Zn + 2HOH \u003d Zn (OH) 2 ↓ + H 2;

Zn (OH) 2 ↓ + 2NaOH \u003d Na 2.

Metalet zënë këndin e poshtëm të majtë të tabelës periodike. Metalet i përkasin familjeve të elementeve s, d-elementeve, f-elementeve dhe pjesërisht p-elementeve.

Vetia më tipike e metaleve është aftësia e tyre për të dhuruar elektrone dhe për t'u shndërruar në jone të ngarkuar pozitivisht. Për më tepër, metalet mund të shfaqin vetëm një gjendje oksidimi pozitiv.

Unë - ne \u003d Me n +

1. Ndërveprimi i metaleve me jometalet.

a ) Ndërveprimi i metaleve me hidrogjenin.

Metalet alkali dhe alkaline tokësore reagojnë drejtpërdrejt me hidrogjenin për të formuar hidride.

Për shembull:

Ca + H 2 \u003d CaH 2

Formohen komponime jo stoikiometrike me strukturë kristalore jonike.

b) Ndërveprimi i metaleve me oksigjenin.

Të gjitha metalet përveç Au, Ag, Pt oksidohen nga oksigjeni atmosferik.

Shembull:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 (peroksid)

4K + O 2 \u003d 2K 2 O

2 Mg + O 2 \u003d 2 MgO

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

c) Ndërveprimi i metaleve me halogjenet.

Të gjitha metalet reagojnë me halogjenet për të formuar halogjene.

Shembull:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Këto janë kryesisht komponime jonike: MeHal n

d) Ndërveprimi i metaleve me azotin.

Metalet alkali dhe alkaline tokësore ndërveprojnë me azotin.

Shembull:

3Ca + N 2 \u003d Ca 3 N 2

Mg + N 2 \u003d Mg 3 N 2 - nitrid.

e) Ndërveprimi i metaleve me karbonin.

Komponimet e metaleve dhe karbonit janë karbide. Ato formohen gjatë bashkëveprimit të shkrirjeve me karbonin. Metalet aktive formojnë komponime stekiometrike me karbonin:

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3

Metalet - d-elementet formojnë komponime me përbërje jo stoikiometrike si tretësirat e ngurta: WC, ZnC, TiC - përdoren për të marrë çeliqe super të fortë.

2. Ndërveprimi i metaleve me ujin.

Metalet reagojnë me ujin, duke pasur një potencial më negativ sesa potenciali redoks i ujit.

Metalet aktive reagojnë më aktivisht me ujin, duke e zbërthyer ujin me çlirimin e hidrogjenit.

Na + 2H 2 O \u003d H 2 + 2NaOH

Metalet më pak aktive e zbërthejnë ujin ngadalë dhe procesi frenohet për shkak të formimit të substancave të patretshme.

3. Ndërveprimi i metaleve me tretësirat e kripës.

Një reagim i tillë është i mundur nëse metali që reagon është më aktiv se ai në kripë:

Zn + CuSO 4 \u003d Cu 0 ↓ + ZnSO 4

0,76 V., = + 0,34 V.

Një metal që ka një potencial elektrodë standard më shumë negativ ose më pak pozitiv, zhvendos një metal tjetër nga tretësira e tij e kripës.

4. Ndërveprimi i metaleve me tretësirat alkaline.

Metalet që japin hidrokside amfoterike ose kanë gjendje të lartë oksidimi në prani të agjentëve të fortë oksidues mund të ndërveprojnë me alkalet. Kur metalet ndërveprojnë me tretësirat alkaline, uji është agjenti oksidues.

Shembull:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

1 Zn 0 + 4OH - - 2e \u003d 2- oksidim

Zn 0 - agjent reduktues

1 2H 2 O + 2e \u003d H 2 + 2OH - rikuperim

H 2 O - agjent oksidues

Zn + 4OH - + 2H 2 O \u003d 2- + 2OH - + H 2

Metalet me gjendje të lartë oksidimi mund të ndërveprojnë me alkalet kur shkrihen:

4Nb + 5O 2 + 12KOH \u003d 4K 3 NbO 4 + 6H 2 O

5. Ndërveprimi i metaleve me acidet.

atë reaksione komplekse, produktet e ndërveprimit varen nga aktiviteti i metalit, nga lloji dhe përqendrimi i acidit dhe nga temperatura.

Me aktivitet, metalet ndahen me kusht në aktivitet aktiv, mesatar dhe aktivitet të ulët.

Acidet ndahen në mënyrë konvencionale në 2 grupe:

Grupi I - acide me aftësi të ulët oksiduese: HCl, HI, HBr, H 2 SO 4 (ndryshim), H 3 PO 4, H 2 S, agjenti oksidues këtu është H +. Kur bashkëveproni me metalet, oksigjeni (H 2 ) lirohet. Metalet me potencial elektrodë negative reagojnë me acidet e grupit të parë.

Grupi II - acide me aftësi të lartë oksiduese: H 2 SO 4 (konc.), HNO 3 (razb.), HNO 3 (konc.). Në këto acide, anionet acidike janë agjentë oksidues:. Produktet e reduktimit të anionit mund të jenë shumë të ndryshme dhe varen nga aktiviteti i metalit.

H 2 S - me metale aktive

H 2 SO 4 + 6e S 0 ↓ - me metale me aktivitet mesatar

SO 2 - me metale me aktivitet të ulët

NH 3 (NH 4 NO 3) - me metale aktive

HNO 3 + 4.5e N 2 O, N 2 - me metale me aktivitet mesatar

JO - me metale me aktivitet të ulët

HNO 3 (konc.) - NO 2 - me metale të çdo aktiviteti.

Nëse metalet kanë valencë të ndryshueshme, atëherë me acidet e grupit I, metalet fitojnë gjendjen më të ulët pozitive të oksidimit: Fe → Fe 2+, Cr → Cr 2+. Gjatë bashkëveprimit me acidet e grupit II, gjendja e oksidimit është +3: Fe → Fe 3+, Cr → Cr 3+, ndërsa hidrogjeni nuk çlirohet kurrë.

Disa metale (Fe, Cr, Al, Ti, Ni, etj.) në tretësirë acide të forta, duke u oksiduar, janë të mbuluara me një film të dendur oksidi, i cili mbron metalin nga shpërbërja e mëtejshme (pasivizimi), por kur nxehet, filmi i oksidit shpërndahet dhe reaksioni vazhdon.

Metalet pak të tretshëm me një potencial elektrodë pozitiv mund të treten në acidet e grupit I në prani të agjentëve të fortë oksidues.

Nëse në tabelë periodike elementet e D.I. Mendeleev për të vizatuar një diagonale nga beriliumi në astatin, pastaj në pjesën e poshtme majtas përgjatë diagonales do të ketë elementë metalikë (ato gjithashtu përfshijnë elementë të nëngrupeve dytësore, të theksuara me blu), dhe në pjesën e sipërme djathtas - elementë jo metalikë (e theksuar e verdhe). Elementet e vendosura afër diagonales - gjysmëmetalet ose metaloidet (B, Si, Ge, Sb, etj.) kanë karakter të dyfishtë (të theksuar në rozë).

Siç shihet nga figura, pjesa më e madhe e elementeve janë metale.

Për nga natyra e tyre kimike, metalet janë elementet kimike, atomet e të cilit dhurojnë elektrone nga nivelet e jashtme ose para-jashtme të energjisë, duke formuar jone të ngarkuar pozitivisht.

Pothuajse të gjitha metalet kanë rreze relativisht të mëdha dhe një numër të vogël elektronesh (nga 1 në 3) në nivelin e energjisë së jashtme. Metalet karakterizohen vlera të ulëta elektronegativiteti dhe vetitë reduktuese.

Metalet më tipike ndodhen në fillim të periudhave (duke filluar nga e dyta), më tej nga e majta në të djathtë, vetitë metalike dobësohen. Në një grup nga lart poshtë, vetitë metalike rriten, sepse rrezja e atomeve rritet (për shkak të rritjes së numrit të niveleve të energjisë). Kjo çon në një ulje të elektronegativitetit (aftësisë për të tërhequr elektrone) të elementeve dhe një rritje të vetive reduktuese (aftësia për të dhuruar elektrone tek atomet e tjerë në reaksionet kimike).

tipike metalet janë s-elemente (elemente të grupit IA nga Li në Fr. elementë të grupit PA nga Mg në Ra). Formula e përgjithshme elektronike e atomeve të tyre është ns 1-2. Ato karakterizohen nga gjendjet e oksidimit + I dhe + II, përkatësisht.

Numri i vogël i elektroneve (1-2) në nivelin e jashtëm energjetik të atomeve tipike metalike sugjeron humbje të lehtë të këtyre elektroneve dhe shfaqjen e vetive të forta reduktuese, të cilat pasqyrojnë vlera të ulëta të elektronegativitetit. Kjo nënkupton vetitë e kufizuara kimike dhe metodat për marrjen e metaleve tipike.

Një tipar karakteristik i metaleve tipike është tendenca e atomeve të tyre për të formuar katione dhe lidhje kimike jonike me atomet jometale. Komponimet e metaleve tipike me jometale janë kristalet jonike "anion kation metalik i jometalit", për shembull, K + Br -, Ca 2 + O 2-. Kationet tipike metalike përfshihen gjithashtu në komponimet me anione komplekse - hidrokside dhe kripëra, për shembull, Mg 2+ (OH -) 2, (Li +) 2CO 3 2-.

Metalet e grupit A që formojnë diagonalen amfoterike në Sistemin Periodik Be-Al-Ge-Sb-Po, si dhe metalet ngjitur me to (Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi) nuk shfaqin veti tipike metalike. . Formula e përgjithshme elektronike e atomeve të tyre ns 2 np 0-4 sugjeron një larmi më të madhe gjendjesh oksidimi, një aftësi më të madhe për të mbajtur elektronet e tyre, një rënie graduale të aftësisë së tyre reduktuese dhe shfaqjen e një aftësie oksiduese, veçanërisht në gjendje të lartë oksidimi ( shembuj karakteristik- komponimet Tl III, Pb IV, Bi v). Sjellje e ngjashme kimike është gjithashtu karakteristike për shumicën e (elementeve d, d.m.th., elementeve të grupeve B Sistemi periodik (shembuj tipikë- elementet amfoterike Cr dhe Zn).

Ky manifestim i vetive të dyfishta (amfoterike), si metalike (bazike) dhe jometalike, është për shkak të natyrës së lidhjes kimike. Në gjendje të ngurtë, përbërjet e metaleve atipike me jometalet përmbajnë kryesisht lidhje kovalente (por më pak të forta se lidhjet midis jometaleve). Në tretësirë, këto lidhje thyhen lehtësisht, dhe komponimet shpërndahen në jone (plotësisht ose pjesërisht). Për shembull, metali i galiumit përbëhet nga molekula Ga 2, në gjendje të ngurtë kloruret e aluminit dhe merkurit (II) AlCl 3 dhe HgCl 2 përmbajnë lidhje fort kovalente, por në një tretësirë ​​AlCl 3 shkëputet pothuajse plotësisht, dhe HgCl 2 - në një shumë të vogël shtrirje (dhe madje edhe më pas në jonet HgCl + dhe Cl -).

Vetitë e përgjithshme fizike të metaleve

Për shkak të pranisë së elektroneve të lira ("gaz elektronik") në rrjetën kristalore, të gjitha metalet shfaqin karakteristikat e mëposhtme të përgjithshme:

1) Plastike- aftësia për të ndryshuar me lehtësi formën, shtrirjen në një tel, rrokullisje në fletë të holla.

2) shkëlqim metalik dhe turbullira. Kjo është për shkak të bashkëveprimit të elektroneve të lira me dritën që përplaset në metal.

3) Përçueshmëria elektrike. Shpjegohet me lëvizjen e drejtuar të elektroneve të lira nga poli negativ në atë pozitiv nën ndikimin e një ndryshimi të vogël potencial. Kur nxehet, përçueshmëria elektrike zvogëlohet, sepse. me një rritje të temperaturës, dridhjet e atomeve dhe joneve në nyje rriten rrjetë kristali, e cila pengon lëvizjen e drejtuar të “gazit elektronik”.

4) Përçueshmëri termike. Kjo është për shkak të lëvizshmërisë së lartë të elektroneve të lira, për shkak të së cilës temperatura barazohet shpejt nga masa e metalit. Përçueshmëria më e lartë termike është në bismut dhe merkur.

5) Fortësia. Më i vështiri është kromi (pret xhamin); më të butat - metalet alkali - kaliumi, natriumi, rubidiumi dhe ceziumi - priten me thikë.

6) Dendësia. Sa më e vogël, aq më e vogël është masa atomike e metalit dhe aq më e madhe rrezja e atomit. Më i lehtë është litiumi (ρ=0,53 g/cm3); më i rëndë është osmiumi (ρ=22,6 g/cm3). Metalet që kanë një densitet më të vogël se 5 g/cm3 konsiderohen "metale të lehta".

7) Pikat e shkrirjes dhe vlimit. Metali më i shkrirë është mërkuri (mp = -39°C), më së shumti metal zjarrdurues– tungsten (t°pl. = 3390°C). Metalet me t°pl. mbi 1000°C konsiderohen refraktare, nën - pika e ulët e shkrirjes.

Vetitë e përgjithshme kimike të metaleve

Agjentë të fortë reduktues: Me 0 – nē → Me n +

Një numër sforcosh karakterizojnë aktivitetin krahasues të metaleve në reaksionet redoks në tretësirat ujore.

I. Reaksionet e metaleve me jometalet

1) Me oksigjen:
2Mg + O 2 → 2MgO

2) Me squfur:
Hg + S → HgS

3) Me halogjene:
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2

4) Me azot:
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2

5) Me fosfor:
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2

6) Me hidrogjen (vetëm metalet alkaline dhe alkaline tokësore reagojnë):
2Li + H 2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

II. Reaksionet e metaleve me acidet

1) Metalet që qëndrojnë në serinë elektrokimike të tensioneve deri në H reduktojnë acidet jooksiduese në hidrogjen:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Me acide oksiduese:

Në bashkëveprimin e acidit nitrik të çdo përqendrimi dhe acidit sulfurik të përqendruar me metalet hidrogjeni nuk lirohet kurrë!

Zn + 2H 2 SO 4 (K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (c) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

4HNO 3 (c) + Сu → Сu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

III. Ndërveprimi i metaleve me ujin

1) Aktive (metalet alkaline dhe alkaline tokësore) formojnë një bazë të tretshme (alkali) dhe hidrogjen:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2) Metalet me aktivitet mesatar oksidohen nga uji kur nxehen në oksid:

Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2

3) Joaktiv (Au, Ag, Pt) - mos reagon.

IV. Zhvendosja nga metalet më aktive të metaleve më pak aktive nga tretësirat e kripërave të tyre:

Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

Në industri, shpesh përdoren jo metale të pastra, por përzierjet e tyre - lidhjeve në të cilën vetitë e dobishme të një metali plotësohen nga vetitë e dobishme të një tjetri. Pra, bakri ka fortësi të ulët dhe përdoret pak për prodhimin e pjesëve makinerike, ndërsa lidhjet e bakrit me zink ( tunxh) janë tashmë mjaft të forta dhe përdoren gjerësisht në inxhinierinë mekanike. Alumini ka duktilitet të lartë dhe lehtësi të mjaftueshme (densitet të ulët), por është shumë i butë. Mbi bazën e tij, përgatitet një aliazh me magnez, bakër dhe mangan - duralumin (duralumin), i cili, pa humbur veti të dobishme alumini, fiton fortësi të lartë dhe bëhet i përshtatshëm në industrinë e avionëve. Lidhjet e hekurit me karbon (dhe shtesa të metaleve të tjera) janë të njohura gjerësisht hekur model dhe çeliku.

Metalet në formë të lirë janë agjentët reduktues. Megjithatë, reaktiviteti i disa metaleve është i ulët për faktin se ato janë të mbuluara me film oksid sipërfaqësor, në shkallë të ndryshme rezistent ndaj veprimit të reagentëve të tillë kimikë si uji, tretësirat e acideve dhe alkaleve.

Për shembull, plumbi është gjithmonë i mbuluar me një film oksid; kalimi i tij në tretësirë ​​kërkon jo vetëm ekspozimin ndaj një reagenti (për shembull, acidi nitrik i holluar), por edhe ngrohje. Filmi oksid në alumin parandalon reagimin e tij me ujë, por shkatërrohet nën veprimin e acideve dhe alkaleve. Film i lirshëm oksid (ndryshk), i formuar në sipërfaqen e hekurit në ajër të lagësht, nuk ndërhyn në oksidimin e mëtejshëm të hekurit.

Nën ndikimin të përqendruara acidet formohen në metale të qëndrueshme film oksid. Ky fenomen quhet pasivizimi. Pra, e përqendruar acid sulfurik pasivohen (dhe më pas nuk reagojnë me acid) metale të tilla si Be, Bi, Co, Fe, Mg dhe Nb, dhe në acidin nitrik të koncentruar - metalet A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th dhe U.

Kur ndërveprojnë me agjentët oksidues në tretësirat acidike, shumica e metaleve shndërrohen në katione, ngarkesa e të cilave përcaktohet nga gjendja e qëndrueshme e oksidimit. elementi i dhënë në komponimet (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ dhe Fe 3+)

Aktiviteti reduktues i metaleve në një tretësirë ​​acide transmetohet nga një sërë stresesh. Shumica e metaleve shndërrohen në një tretësirë ​​me acide sulfurik klorhidrik dhe të holluar, por Cu, Ag dhe Hg - vetëm me acide sulfurik (të koncentruar) dhe nitrik, dhe Pt dhe Au - me "aqua regia".

Korrozioni i metaleve

Një veti kimike e padëshirueshme e metaleve është shkatërrimi i tyre aktiv (oksidimi) gjatë kontaktit me ujin dhe nën ndikimin e oksigjenit të tretur në të. (korrozioni i oksigjenit). Për shembull, korrozioni i produkteve të hekurit në ujë është i njohur gjerësisht, si rezultat i të cilit formohet ndryshku, dhe produktet shkërmoqen në pluhur.

Korrozioni i metaleve ndodh në ujë edhe për shkak të pranisë së gazrave të tretur CO 2 dhe SO 2; krijohet një mjedis acid, dhe kationet H + zhvendosen nga metalet aktive në formën e hidrogjenit H 2 ( korrozioni me hidrogjen).

Pika e kontaktit midis dy metaleve të ndryshme mund të jetë veçanërisht gërryese ( korrozioni i kontaktit). Midis një metali, si Fe, dhe një metali tjetër, si Sn ose Cu, të vendosur në ujë, ndodh një çift galvanik. Rrjedha e elektroneve shkon nga metali më aktiv, i cili është në të majtë në serinë e tensioneve (Re), në metalin më pak aktiv (Sn, Cu), dhe metali më aktiv shkatërrohet (gërryhet).

Është për shkak të kësaj që sipërfaqja e konservuar ndryshket. kanaçe(hekur i veshur me kallaj) kur ruhet në një atmosferë të lagësht dhe trajtohet pa kujdes (hekuri prishet shpejt edhe pas një gërvishtjeje të vogël që lejon hekurin të vijë në kontakt me lagështinë). Përkundrazi, sipërfaqja e galvanizuar e një kovë hekuri nuk ndryshket për një kohë të gjatë, sepse edhe nëse ka gërvishtje, nuk gërryhet hekuri, por zinku (metal më aktiv se hekuri).

Rezistenca ndaj korrozionit për një metal të caktuar rritet kur është i veshur me një metal më aktiv ose kur ato shkrihen; për shembull, veshja e hekurit me krom ose bërja e një lidhjeje hekuri me krom eliminon korrozionin e hekurit. Hekuri i kromuar dhe çeliku që përmbajnë krom ( çelik inox ) kanë rezistencë të lartë ndaj korrozionit.

elektrometalurgji, d.m.th., përftimi i metaleve me elektrolizë të shkrirjeve (për metalet më aktive) ose tretësirë ​​të kripës;

pirometalurgjia, d.m.th., rikuperimi i metaleve nga xehet në temperaturë të lartë(për shembull, marrja e hekurit në një proces furre shpërthyese);

hidrometalurgjia d.m.th., izolimi i metaleve nga tretësirat e kripërave të tyre nga metale më aktive (për shembull, prodhimi i bakrit nga një tretësirë ​​CuSO 4 nga veprimi i zinkut, hekurit ose aluminit).

Metalet vendase gjenden ndonjëherë në natyrë (shembuj tipikë janë Ag, Au, Pt, Hg), por më shpesh metalet janë në formën e komponimeve ( xeheroret metalike). Për sa i përket prevalencës në kores së tokës metalet janë të ndryshme: nga më të zakonshmet - Al, Na, Ca, Fe, Mg, K, Ti) deri te më të rrallat - Bi, In, Ag, Au, Pt, Re.

Metalet ndryshojnë shumë në aktivitetin e tyre kimik. Aktiviteti kimik i një metali mund të gjykohet përafërsisht nga pozicioni i tij në.

Metalet më aktive janë të vendosura në fillim të kësaj rreshti (në të majtë), më joaktive - në fund (në të djathtë).
Reagimet me substanca të thjeshta. Metalet reagojnë me jometalet për të formuar komponime binare. Kushtet e reagimit, dhe nganjëherë produktet e tyre, ndryshojnë shumë për metale të ndryshme.
Kështu, për shembull, metalet alkali reagojnë në mënyrë aktive me oksigjenin (përfshirë në përbërjen e ajrit) në temperatura e dhomës me formimin e oksideve dhe peroksideve

4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

Metalet me aktivitet të ndërmjetëm reagojnë me oksigjen kur nxehen. Në këtë rast, formohen oksidet:

2Mg + O 2 \u003d t 2MgO.

Metalet joaktive (për shembull, ari, platini) nuk reagojnë me oksigjen dhe për këtë arsye praktikisht nuk e ndryshojnë shkëlqimin e tyre në ajër.
Shumica e metaleve, kur nxehen me pluhur squfuri, formojnë sulfidet përkatëse:

Reagimet me substanca komplekse. Komponimet e të gjitha klasave reagojnë me metale - okside (përfshirë ujin), acide, baza dhe kripëra.
Metalet aktive reagojnë dhunshëm me ujin në temperaturën e dhomës:

2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H2;
Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2.

Sipërfaqja e metaleve si magnezi dhe alumini, për shembull, mbrohet nga një film i dendur i oksidit përkatës. Kjo parandalon reagimin me ujë. Sidoqoftë, nëse ky film hiqet ose cenohet integriteti i tij, atëherë këto metale gjithashtu reagojnë në mënyrë aktive. Për shembull, magnezi pluhur reagon me ujë të nxehtë:

Mg + 2H 2 O \u003d 100 ° C Mg (OH) 2 + H 2.

Në temperatura të larta, me ujin reagojnë edhe metalet më pak aktive: Zn, Fe, Mil etj. Në këtë rast formohen oksidet përkatëse. Për shembull, kur avulli i ujit kalohet mbi copa hekuri të nxehtë, ndodh reagimi i mëposhtëm:

3Fe + 4H 2 O \u003d t Fe 3 O 4 + 4H 2.

Metalet në serinë e aktivitetit deri në hidrogjen reagojnë me acide (përveç HNO 3) për të formuar kripëra dhe hidrogjen. Metalet aktive (K, Na, Ca, Mg) reagojnë me tretësira acide shumë dhunshëm (me shpejtësi të lartë):

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2;
2Al + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Metalet joaktive shpesh janë praktikisht të pazgjidhshëm në acide. Kjo është për shkak të formimit të një filmi kripë të patretshëm në sipërfaqen e tyre. Për shembull, plumbi, i cili është në serinë e aktivitetit deri në hidrogjen, praktikisht nuk tretet në sulfurik të holluar dhe acid klorhidrik për shkak të formimit të një filmi në sipërfaqen e tij kripëra të patretshme(PbSO 4 dhe PbCl 2).

Ju duhet të aktivizoni JavaScript për të votuar

Vetitë restauruese- Këto janë vetitë kimike kryesore karakteristike për të gjitha metalet. Ato manifestohen në ndërveprim me një shumëllojshmëri të gjerë të agjentëve oksidues, duke përfshirë agjentët oksidues nga mjedisi. AT pamje e përgjithshme ndërveprimi i një metali me agjentët oksidues mund të shprehet me skemën:

Unë + oksidues" Unë(+X),

Ku (+X) është gjendja pozitive e oksidimit të Me.

Shembuj të oksidimit të metaleve.

Fe + O 2 → Fe (+3) 4Fe + 3O 2 \u003d 2 Fe 2 O 3

Ti + I 2 → Ti(+4) Ti + 2I 2 = TiI 4

Zn + H + → Zn(+2) Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2

Seritë e aktivitetit të metaleve

Vetitë reduktuese të metaleve ndryshojnë nga njëra-tjetra. Potencialet e elektrodës E përdoren si karakteristikë sasiore e vetive reduktuese të metaleve.

Sa më aktiv të jetë metali, aq më negativ është potenciali standard i elektrodës së tij E o.

Metalet e renditur në një rresht ndërsa aktiviteti i tyre oksidativ zvogëlohet formojnë një rresht aktiviteti.

Seritë e aktivitetit të metaleve

Unë

Li

K

Ca

Na

mg

Al

Mn

Zn

Kr

Fe

Ni

sn

Pb

H2

Cu

Ag

Au

Mez+

Li+

K+

Ca2+

Na+

Mg2+

Al 3+

Mn2+

Zn2+

Cr3+

Fe2+

Ni2+

sn 2+

Pb 2+

H+

Cu2+

Ag+

Au 3+

E o, B

-3,0

-2,9

-2,87

-2,71

-2,36

-1,66

-1,18

-0,76

-0,74

-0,44

-0,25

-0,14

-0,13

0

+0,34

+0,80

+1,50

Metal, me më shumë vlerë negative Eo, është në gjendje të reduktojë kationin metalik me një potencial elektrodë më pozitiv.

Reduktimi i një metali nga një tretësirë ​​e kripës së tij me një metal tjetër me një aktivitet më të lartë reduktues quhet çimentim.. Çimentimi përdoret në teknologjitë metalurgjike.

Në veçanti, Cd përftohet duke e reduktuar atë nga një tretësirë ​​e kripës së tij me zink.

Zn + Cd 2+ = Cd + Zn 2+

3.3. 1. Ndërveprimi i metaleve me oksigjenin

Oksigjeni është një agjent i fortë oksidues. Mund të oksidojë shumicën dërrmuese të metaleve përveçAudhePt . Metalet në ajër bien në kontakt me oksigjenin, prandaj, kur studiohet kimia e metaleve, vëmendje gjithmonë i kushtohet veçorive të bashkëveprimit të një metali me oksigjenin.

Të gjithë e dinë se hekuri në ajrin e lagësht është i mbuluar me ndryshk - oksid hekuri i hidratuar. Por shumë metale në një gjendje kompakte në një temperaturë jo shumë të lartë tregojnë rezistencë ndaj oksidimit, pasi ato formojnë filma të hollë mbrojtës në sipërfaqen e tyre. Këto filma të produkteve të oksidimit nuk lejojnë që agjenti oksidues të bjerë në kontakt me metalin. Dukuria e formimit të shtresave mbrojtëse në sipërfaqen e metalit që pengojnë oksidimin e metalit quhet pasivim i metalit.

Rritja e temperaturës nxit oksidimin e metaleve nga oksigjeni. Aktiviteti i metaleve rritet në gjendje të ndarë imët. Shumica e metaleve në formë pluhuri digjen në oksigjen.

s-metale

Tregohet aktiviteti më i madh restauruess-metale. Metalet Na, K, Rb Cs janë të afta të ndizen në ajër dhe ruhen në enë të mbyllura ose nën një shtresë vajguri. Be dhe Mg pasivizohen në temperatura të ulëta në ajër. Por kur ndizet, shiriti Mg digjet me një flakë verbuese.

MetaletIINëngrupet A dhe Li, kur ndërveprojnë me oksigjenin, formojnë okside.

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

4 Li + O 2 \u003d 2 Li 2 O

Metalet alkali, përveçLi, kur bashkëveprojnë me oksigjenin, ato nuk formojnë okside, por peroksideUnë 2 O 2 dhe superoksidetMeO 2 .

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

K + O 2 = KO 2

p-metalet

Në pronësi të metalevefq- në bllokun në ajër janë pasivuar.

Kur digjet në oksigjen

• Metalet e nëngrupit IIIA formojnë okside të tipit Unë 2 O 3,
• Sn oksidohet në SNO 2 , dhe Pb - deri në PbO
• Bi shkon te Bi 2 O 3.

d-metalet

Të gjithad- Metalet e periudhës 4 oksidohen nga oksigjeni. Sc, Mn, Fe oksidohen më lehtë. Veçanërisht rezistent ndaj korrozionit Ti, V, Cr.

Kur digjet në oksigjen nga të gjithad

Kur digjet në oksigjen nga të gjithad- Elementet e periudhës së 4-të, vetëm skandiumi, titani dhe vanadiumi formojnë okside në të cilat unë ndodhet. shkallën më të lartë oksidimi i barabartë me numrin e grupit. D-metalet e mbetura të periudhës së 4-të, kur digjen në oksigjen, formojnë okside në të cilat Me është në gjendje të ndërmjetme por të qëndrueshme oksidimi.

Llojet e oksideve të formuara nga d-metalet me 4 periudha gjatë djegies në oksigjen:

• Meo nga Zn, Cu, Ni, Co. (në T>1000оС Cu formon Cu 2 O),
• Unë 2 O 3, nga Cr, Fe dhe Sc,
• MeO 2 - Mn dhe Ti
• Format V oksid më të lartë -V 2 O 5 .

d-metalet e periudhës së 5-të dhe të 6-të, përveç Y, La, më shumë se të gjitha metalet e tjera janë rezistente ndaj oksidimit. Mos reagon me oksigjen Au, Pt .

Kur digjet në oksigjend-metalet e periudhave 5 dhe 6, si rregull, formojnë okside më të larta, përjashtim bëjnë metalet Ag, Pd, Rh, Ru.

Llojet e oksideve të formuara nga d-metale me 5 dhe 6 periudha gjatë djegies në oksigjen:

• Unë 2 O 3- forma Y, La; Rh;
• MeO 2- Zr, Hf; Ir:
• Unë 2 O 5- Nb, Ta;
• MeO 3- Mo, W
• Unë 2 O 7- Tc, Re
• Meo 4 - Os
• MeO- Cd, Hg, Pd;
• Unë 2 O- Ag;

Ndërveprimi i metaleve me acidet

Në tretësirat acidike, kationi i hidrogjenit është një agjent oksidues.. Kationi H + mund të oksidojë metalet në serinë e aktivitetit në hidrogjen, d.m.th. që kanë potenciale negative të elektrodës.

Shumë metale, kur oksidohen, në tretësirat ujore acidike, shumë kthehen në kationeMez + .

Anionet e një numri acidesh janë të afta të shfaqin veti oksiduese që janë më të forta se H+. Agjentë të tillë oksidues përfshijnë anionet dhe acidet më të zakonshme H 2 KËSHTU QË 4 dheHNO 3 .

Anionet NO 3 - shfaqin veti oksiduese në çdo përqendrim në tretësirë, por produktet e reduktimit varen nga përqendrimi i acidit dhe natyra e metalit të oksiduar.

Anionet SO 4 2- shfaqin veti oksiduese vetëm në H 2 SO 4 të përqendruar.

Produktet e reduktimit të oksiduesit: H + , NO 3 - , KËSHTU QË 4 2 -

2H + + 2e - =H 2

KËSHTU QË 4 2- nga H 2 SO 4 i koncentruar KËSHTU QË 4 2- + 2e - + 4 H + = KËSHTU QË 2 + 2 H 2 O

(i mundshëm edhe formimi i S, H 2 S)

NO 3 - nga HNO 3 i përqendruar NR 3 - + e - +2H+= NO 2 + H 2 O
NO 3 - nga HNO 3 i holluar JO 3 - + 3e - +4H+=JO + 2H 2 O

(Është gjithashtu e mundur të formohen N 2 O, N 2, NH 4 +)

Shembuj të reaksioneve të bashkëveprimit të metaleve me acidet

Zn + H 2 SO 4 (razb.) "ZnSO 4 + H 2

8Al + 15H 2 SO 4 (c.) "4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O

3Ni + 8HNO 3 (deb.) " 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Cu + 4HNO 3 (c.) "Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Produktet e oksidimit të metaleve në tretësirat acidike

Metalet alkali formojnë një kation të tipit Me +, s-metalet e grupit të dytë formojnë katione Unë 2+.

Metalet e bllokut p, kur treten në acide, formojnë kationet e treguara në tabelë.

Metalet Pb dhe Bi treten vetëm në acid nitrik.

Unë	Al	Ga	Në	Tl	sn	Pb	Bi
Mez+	Al 3+	Ga3+	Në 3+	Tl+	sn 2+	Pb 2+	Bi 3+
Eo, B	-1,68	-0,55	-0,34	-0,34	-0,14	-0,13	+0,317

Të gjitha d-metalet 4 perioda përveç Cu , mund të oksidohet nga jonetH+ në tretësirat e acidit.

Llojet e kationeve të formuara nga d-metalet 4 periudha:

• Unë 2+(formoni d-metalet që variojnë nga Mn në Cu)
• Unë 3+ ( formojnë Sc, Ti, V, Cr dhe Fe në acidin nitrik).
• Ti dhe V gjithashtu formojnë katione MeO 2+

d-Elementet e periudhave 5 dhe 6 janë më rezistente ndaj oksidimit se 4d- metale.

Në tretësirat acidike, H + mund të oksidohet: Y, La, Cd.

Në HNO 3 mund të treten: Cd, Hg, Ag. HNO 3 i nxehtë shpërndan Pd, Tc, Re.

Në H 2 SO 4 të nxehtë shpërndahen: Ti, Zr, V, Nb, Tc, Re, Rh, Ag, Hg.

Metalet: Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W zakonisht treten në një përzierje HNO 3 + HF.

Në aqua regia (përzierjet HNO 3 + HCl) Zr, Hf, Mo, Tc, Rh, Ir, Pt, Au dhe Os mund të treten me vështirësi). Arsyeja e shpërbërjes së metaleve në aqua regia ose në një përzierje të HNO 3 + HF është formimi i përbërjeve komplekse.

Shembull. Shpërbërja e arit në aqua regia bëhet e mundur për shkak të formimit të një kompleksi -

Au + HNO 3 + 4HCl \u003d H + NO + 2H 2 O

Ndërveprimi i metaleve me ujin

Vetitë oksiduese të ujit janë për shkak H(+1).

2H 2 O + 2e -" H 2 + 2OH -

Meqenëse përqendrimi i H + në ujë është i ulët, vetitë e tij oksiduese janë të ulëta. Metalet mund të treten në ujë E< - 0,413 B. Число металлов, удовлетворяющих этому условию, значительно больше, чем число металлов, реально растворяющихся в воде. Причиной этого является образование на поверхности большинства металлов плотного слоя оксида, нерастворимого в воде. Если оксиды и гидроксиды металла растворимы в воде, то этого препятствия нет, поэтому щелочные и щелочноземельные металлы энергично растворяются в воде. Të gjithas- metale, të ndryshme nga Be dhe Mg lehtësisht i tretshëm në ujë.

2 Na + 2 HOH = H 2 + 2 Oh -

Na reagon fuqishëm me ujin, duke çliruar nxehtësi. H 2 i emetuar mund të ndizet.

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Mg tretet vetëm në ujë të vluar, Be mbrohet nga oksidimi nga një oksid inert i patretshëm

Metalet e bllokut p janë agjentë reduktues më pak të fuqishëm ses.

Midis p-metaleve, aktiviteti reduktues është më i lartë për metalet e nëngrupit IIIA, Sn dhe Pb janë agjentë reduktues të dobët, Bi ka Eo > 0.

p-metalet nuk treten në ujë në kushte normale. Kur oksidi mbrojtës shpërndahet nga sipërfaqja në tretësirat alkaline, Al, Ga dhe Sn oksidohen nga uji.

Ndër d-metalet, ato oksidohen nga uji kur nxehet Sc dhe Mn, La, Y. Hekuri reagon me avujt e ujit.

Ndërveprimi i metaleve me tretësirat alkaline

Në tretësirat alkaline, uji vepron si një agjent oksidues..

2H 2 O + 2e - \u003dH2 + 2OH - Eo \u003d - 0,826 B (pH \u003d 14)

Vetitë oksiduese të ujit zvogëlohen me rritjen e pH, për shkak të uljes së përqendrimit të H +. Megjithatë, disa metale që nuk treten në ujë treten në tretësirat alkaline, për shembull, Al, Zn dhe disa të tjerë. arsyeja kryesore shpërbërja e metaleve të tilla në tretësirat alkaline është se oksidet dhe hidroksidet e këtyre metaleve janë amfoterike, treten në alkali, duke eliminuar pengesën midis agjentit oksidues dhe agjentit reduktues.

Shembull. Tretja e Al në tretësirë ​​NaOH.

2Al + 3H 2 O + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na + 3H 2