Série reaktivity - Reactivity series

V chemii, a řady reaktivity (nebo série aktivit) je empirický, vypočítaný a strukturálně analytický postup^[1] série kovy, uspořádané podle jejich „reaktivity“ od nejvyšší po nejnižší.^[2]^[3]^[4] Používá se k shrnutí informací o reakcích kovů s kyseliny a voda, reakce s jedním posunem a těžba kovy od jejich rudy.

Stůl

Kov	Ion	Reaktivita	Extrakce
Cesium Čs	Čs⁺	reaguje se studenou vodou	elektrolýza
Francium Fr.	Fr.⁺
Rubidium Rb	Rb⁺
Draslík K.	K.⁺
Sodík Na	Na⁺
Lithium Li	Li⁺
Baryum Ba	Ba²⁺
Rádium Ra	Ra²⁺
Stroncium Sr	Sr²⁺
Vápník Ca.	Ca.²⁺
Hořčík Mg	Mg²⁺	reaguje velmi pomalu se studenou vodou, ale rychle ve vroucí vodě a velmi energicky s kyseliny
Berýlium Být	Být²⁺	reaguje s kyselinami a párou
Hliník Al	Al³⁺	reaguje s kyselinami a párou
Titan Ti	Ti⁴⁺	reaguje s koncentrovaným minerální kyseliny	pyrometalurgické extrakce pomocí hořčík, nebo méně často jiné alkalické kovy, vodík nebo vápník v Krollov proces
Mangan Mn	Mn²⁺	reaguje s kyseliny; velmi špatná reakce s párou	tavení s Kola
Zinek Zn	Zn²⁺		tavení s Kola
Chrom Cr	Cr³⁺		aluminotermická reakce
Žehlička Fe	Fe²⁺		tavení s Kola
Kadmium CD	CD²⁺
Kobalt Spol	Spol²⁺
Nikl Ni	Ni²⁺
Cín Sn	Sn²⁺
Vést Pb	Pb²⁺
Antimon Sb	Sb³⁺	může reagovat s některými silnými oxidující kyseliny	teplo nebo fyzická extrakce
Vizmut Bi	Bi³⁺	může reagovat s některými silnými oxidující kyseliny
Měď Cu	Cu²⁺	reaguje pomalu vzduchem
Wolfram Ž	Ž³⁺	může reagovat s některými silnými oxidující kyseliny
Rtuť Hg	Hg²⁺
stříbrný Ag	Ag⁺
Zlato Au	Au³⁺^[5]^[6]
Platina Pt	Pt⁴⁺

Při přechodu ze spodní části na horní část tabulky kovy:

zvýšení reaktivity;
ztratit elektrony (okysličovat ) snadněji tvoří kladné ionty;
snadněji korodovat nebo zakalit;
vyžadují více energie (a různých metod), které mají být izolovány z jejich sloučenin;
zesílit redukční činidla (elektron dárci).

Definování reakcí

Neexistuje žádný jedinečný a plně konzistentní způsob, jak definovat řadu reaktivity, ale je běžné používat tyto tři^{[ověření se nezdařilo ]} typy reakcí uvedených níže, z nichž mnohé lze provést ve středoškolské laboratoři (alespoň jako ukázky).^[5]

Reakce s vodou a kyselinami

Nejreaktivnější kovy, jako např sodík, bude na výrobu reagovat se studenou vodou vodík a kov hydroxid:

2 Na (s) + 2 H₂O (l) -> 2 NaOH (vodný) + H₂ (G)

Kovy uprostřed série reaktivity, jako např žehlička, bude reagovat s kyselinami, jako je kyselina sírová (ale ne voda za normálních teplot) za vzniku vodíku a kovu sůl, jako síran železnatý:

Fe (s) + H₂TAK₄ (l) → FeSO₄ (aq) + H₂ (G)

Na hranicích mezi skupinami je určitá nejasnost. Hořčík, hliník a zinek umět reagují s vodou, ale reakce je obvykle velmi pomalá, pokud kovové vzorky nejsou speciálně připraveny k odstranění povrchové vrstvy oxidu, který chrání zbytek kovu. Měď a stříbrný bude reagovat s kyselina dusičná; ale protože kyselina dusičná je oxidující kyselina, oxidační činidlo není H⁺ iont jako v normálních kyselinách, ale NO₃⁻ ion.

Srovnání se standardními elektrodovými potenciály

Série reaktivity jsou někdy citovány v přísném obráceném pořadí standardní elektrodové potenciály, když je také známý jako „elektrochemická řada ":

Li> Cs> Rb> K> Ba> Sr> Na> Ca> Mg> Be> Al> H (in water)> Mn> Zn> Cr (+3)> Fe (+2)> Cd> Co> Ni> Sn> Pb> H (v kyselinách)> Cu> Fe (+3)> Hg> Ag> Pd> Ir> Pt (+2)> Au

Pozice lithium a sodík jsou na takové sérii změněny; zlato a platina jsou ve společné pozici, nikoli zlato vedoucí, ačkoli to má malý praktický význam, protože oba kovy jsou vysoce nereaktivní.

Standardní elektrodové potenciály nabízejí spíše kvantitativní měřítko výkonu redukčního činidla než kvalitativní úvahy jiných reaktivních řad. Jsou však platné pouze pro Standard podmínky: zejména platí pouze pro reakce ve vodném roztoku. I s touto výhradou se elektrodové potenciály lithia a sodíku - a tedy jejich pozice v elektrochemické řadě - jeví jako anomální. Pořadí reaktivity, jak ukazuje intenzita reakce s vodou nebo rychlost, jakou kovový povrch zakalí na vzduchu, se zdá být

draslík> sodík> lithium> kovy alkalických zemin,

stejné jako opačné pořadí (plynné fáze) ionizační energie. To potvrzuje extrakce kovového lithia elektrolýzou a eutektický směs chlorid lithný a chlorid draselný: na katodě se tvoří kov lithia, ne draslík.^[1]

Viz také

Reaktivita (chemie), který pojednává o nekonzistentním způsobu, jakým se v chemii používá termín „reaktivita“.

Reference

^ ^A ^b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemie prvků. Oxford: Pergamon Press. 82–87. ISBN 978-0-08-022057-4.
^ Francie, Colin (2008), Série reaktivity kovů
^ Briggs, J. G. R. (2005), Věda v ohnisku, chemie pro úroveň GCE „O“, Pearson Education, s. 172
^ Lim Eng Wah (2005), Longman Pocket Study Guide 'O' Level Science-Chemistry, Pearson Education, s. 190
^ ^A ^b http://www.cod.edu/people/faculty/jarman/richenda/1551_hons_materials/Activity%20series.htm
^ Wulsberg, Gary (2000). Anorganická chemie. str. 294. ISBN 9781891389016.

externí odkazy

Science Line Chemistry

[G&E-1] A ^b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemie prvků. Oxford: Pergamon Press. 82–87. ISBN 978-0-08-022057-4.

[2] Francie, Colin (2008), Série reaktivity kovů

[3] Briggs, J. G. R. (2005), Věda v ohnisku, chemie pro úroveň GCE „O“, Pearson Education, s. 172

[4] Lim Eng Wah (2005), Longman Pocket Study Guide 'O' Level Science-Chemistry, Pearson Education, s. 190

[:0-5] A ^b http://www.cod.edu/people/faculty/jarman/richenda/1551_hons_materials/Activity%20series.htm

[6] Wulsberg, Gary (2000). Anorganická chemie. str. 294. ISBN 9781891389016.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]