ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ

Хімічні властивості металів визначаються здатністю їх атомів легко віддавати свої валентні електрони і перетворюватись на позитивно заряджені іони:

.

Всі метали – відновники і можуть окислюватись різними окисниками.

Метали можуть взаємодіяти з простими речовинами. Сполуки металу із Сульфуром називаються сульфідами, з Нітрогеном – нітридами, з Фосфором – фосфідами, з Карбоном – карбідами, з Силіцієм – силіцидами, з Бором – боридами, з Гідрогеном – гідридами.

Відновна здатність металів при реакціях у водних розчинах визначається місцем металу у ряду напруг, де метали розташовані в порядку зростання їх стандартних електродних потенціалів (, В; табл. 6). Більш активним є той метал, стандартний потенціал якого менший. Стандартний потенціал системи  прийнято рівним нулю. Метал, який розміщений ближче до початку ряду напруг, і має менше значення стандартного потенціалу, є активнішим від тих членів ряду, що стоять за ним, і може витісняти їх з водних розчинів солей:

;

.

Потенціал витіснення водню з води (рН = 7) становить
–0,41 В. Отже, водень з води можуть витісняти ті метали, потенціал яких менший, ніж –0,41В. Це метали від початку ряду напруг до заліза включно (). Наприклад:

Проте метали від алюмінію по хром (включно) захищаються щільною нерозчинною оксидною плівкою і реакція практично не йде.

У кислотах-неокисниках (,(розбавлена), ) окисником є іон :

,      .

Тому метали, потенціал яких менший, ніж 0 вольт, можуть витіснити водень з цих кислот:

;

.

Виняток – свинець, який не витісняє водню з цих кислот через перенапругу виділення водню на свинці і через нерозчинність солей. Олово виділяє водень лише з концентрованої хлоридної кислоти:

.

В оцтовій кислоті-неокиснику свинець розчиняється за рахунок окиснення його не іоном  кислоти, а киснем, що є у розчині, з подальшим утворенням розчинного оцтовокислого свинцю . Водень при цьому не виділяється:

 

 

 

Кислоти-окисники:  (концентрована) та  (будь-якої концентрації) окиснюють аніоном (,), тому при їх взаємодії з металами водень не виділяється. Такі кислоти розчиняють і ті метали, що стоять після водню в ряду напруг (). При цьому ступінь окиснення окисників ,  змінюється тим сильніше, чим активніший метал, вища температура і менша концентрація кислоти.

Для сульфатної кислоти:

 

 

 

Для нітратної кислоти:

 

 

 

 

 

Наприклад:

При високій концентрації сульфатної та нітратної кислот поверхня заліза, хрому пасивується і взаємодія без нагрівання практично не відбувається.

Суміш нітратної і хлоридної кислоти («царська горілка») окиснює всі метали, крім компактних осмію, родію та іридію:

;

.

З лугами взаємодіють метали, що мають амфотерні оксиди і гідроксиди (,,,,). При цьому водень виділяється, якщо метал достатньо активний:

;

                                                               натрій берилат

;

                                                               натрій станнат

Якщо ж метал неактивний, то для його розчинення в розчині лугу необхідна присутність сильного окисника, водень при цьому не виділяється:

натрій фольфрамат