7.2. Електрохімічний ряд напруг металів

Еле́ктрохімі́чний ряд напру́г, ряд акти́вності (мета́лів) — послідовність елементів в порядку зменшення їхніх стандартних потенціалів окиснення (тобто ступеня легкості віддачі електроніву хімічних реакціях). Термін здебільшого застосовується для порівняння активності металів.

Найпоширеніші елементи розташовуються таким чином (потенціали окиснення наведено у вольтах):

Li	Cs	Rb	K	Ba	Sr	Ca	Na	H	Al	Mn	Zn	H2	Cu	I^-	Ag	Au	F^-
3,04	2,92	2,92	2,90	2,89	2,76	2,71	2,38	2,23	1,71	1,03	0,76	0,00	-0,34	-0,54	-0,80	-1,42	-2,87

Приклади порівняння хімічної активності різних металів

Якщо залізну пластинку занурити в розчин сульфату Купруму(II), то залізо буде розчинятись, а мідь виділятися з розчину і осідати тонким шаром на залізній пластинці:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Реакція витіснення міді з розчину її солі залізом зводиться до реакції відновлення іонів міді Cu²⁺ атомами заліза. Атоми при цьому втрачають свої валентні електрони і перетворюються в іони Fe²⁺

Fe° - 2e → Fe²⁺

Cu²⁺ + 2e → Cu°

Замість заліза можна взяти нікель, цинк, марганець і взагалі будь-який метал, що стоїть в ряді напруг лівіше від міді. Кожний з них відновлює іони міді до металічного стану, а сам окиснюється і перетворюється у відповідні іони. Звідси виходить, що кожний з цих металів хімічно активніший від міді, тобто легше втрачає свої валентні електрони, будучи сильнішим від неї відновником.

Мідь, у свою чергу, легко витісняє з розчину солі будь-який метал, що стоїть у ряді напруг правіше від неї (ртуть, срібло, золото і ін.), оскільки мідь легше втрачає свої валентні електрони, ніж ці метали. Але мідь не може витіснити з розчину солі жоден з металів, що стоїть у ряду напруг лівіше від неї.

Водень поставлений у ряд напруг металів, бо він, як і метали, утворює позитивно заряджені іони і може витіснятися з розчину кислот (крім нітратної) усіма металами, що стоять у ряді напруг лівіше від нього.

Електрохімічний ряд напруг показує:

1. Чим лівіше розміщений метал у ряді напруг, тим він

1. хімічно активніший

2. сильніший відновник

3. легше окислюється

4. важче відновлюється з його іонів

2. Чим правіше розміщений метал в ряді напруг, тим він

1. хімічно менш активний

2. слабший відновник

3. важче окислюється

4. легше відновлюється з його іонів.

3. Кожний метал ряду напруг відновлює (витісняє) катіонивсіх металів, що стоять у ряді правіше від нього у водних розчинах їх солей.

4. Усі метали, що стоять у ряді напруг лівіше від водню, відновлюють (витісняють) його іони у водних розчинах кислот (крім нітратної), а метали, що стоять правіше від нього, не відновлюють.

Електрохімічний ряд напруг показує зміну хімічної активності металів лише у водних розчинах їх солей, а не взагалі. При інших хімічних реакціях — утворенні оксидів, сульфідів, хлоридівтощо — хімічна активність металів змінюється інакше.