Tabuľka napätia kovov v chémii. Rad štandardných elektródových potenciálov (napätie). Nernsta rovnica. Metódy experimentov
Hrubá E., Weissman X.
Chémia pre zvedavé. Základy chémie a zábavných experimentov.
Kapitola 3 (pokračovanie)Malý priebeh elektrochémie kovov
Už sme sa oboznámili s elektrolýzou roztokov chloridu alkalických kovov a výrobou kovov s taveniami. Teraz sa pokúsime na niekoľko jednoduchých experimentov študovať niektoré vzory elektrochémie vodných roztokov, galvanických prvkov a tiež oboznámení s tvorbou ochranných galvanických povlakov.Elektrochemické metódy sa používajú v modernej analytickej chémii, slúžia na určenie najdôležitejších hodnôt teoretickej chémie.
Nakoniec, korózia kovových predmetov, ktorá spôsobuje veľké škody na národnej ekonomike, vo väčšine prípadov je elektrochemický proces.
Kovové napäťové série
Základným odkazom na pochopenie elektrochemických procesov je radom napätia kovov. Kovy môžu byť umiestnené v rade, ktorý začína chemicky aktívnym a koncami s najmenšími aktívnymi ušľachtilými kovmi:Li, RB, K, VA, SR, CA, MG, AL, BE, MN, ZN, CR, GA, FE, CD, TL, CO, NI, SN, PB, H, SB, BI, AS, CU, HG, AG, PD, PT, AU.
Vyzerá to ako najnovšie nápady, množstvo stresu pre základné kovy a vodík. Ak z dvoch akýchkoľvek kovov radu elektródy galvanického prvku, potom sa na predchádzajúcom materiáli objaví negatívne napätie.
Hodnota napätia ( elektrochemický potenciál) Závisí od polohy prvku v rade napätia a vlastností elektrolytu.
Podstata série napätia sa inštaluje z niekoľkých jednoduchých experimentov, pre ktoré potrebujeme aktuálny zdroj a elektrické meracie prístroje. Približne 10 g kryštalického síranu meďnatého v 100 ml vody a ohrievajú oceľovú ihlu alebo kus železného plechu do roztoku. (Odporúčame pre-lesk na čistenie železa s jemným brúsnym papierom.) Po krátkom čase bude železo zakrývať červenkanú vrstvu medalizovanej medi. Aktívnejšie železo vytlačí meď z roztoku a že železo sa rozpustí vo forme iónov a meď sa rozlišuje ako kov. Proces pokračuje, kým nie je riešenie v kontakte so železom. Akonáhle meď pokrýva celý povrch železa, takmer zastaví. V tomto prípade je vytvorená skôr porézna vrstva medi, takže ochranné povlaky nie je možné získať bez použitia prúdu.
V nasledujúcich experimentoch znížime mierne prúžky zinku a vedúceho sa v roztoku síranu meďnatý. Po 15 minútach ich ťahaním, propagácia a skúmanie mikroskopu. Budeme rozlišovať krásne, podobne ako ľadu, vzory, ktoré majú červenú farbu v odrazenej svetle a pozostávajú z medalizovanej medi. Tu boli tiež viac aktívnych kovov prenieslo meď z iónu do kovového stavu.
Na druhej strane meď môže vykazovať kovy nižšie v rade stresu, to znamená menej aktívny. Na tenkej vrstve plechu alebo na sploštenom medenom drôte (po prečítaní povrchu na lesk) budeme aplikovať niekoľko kvapiek roztoku dusičnanu strieborného. Vytvorená tabuľa, ktorá je pod mikroskopom v odrazenej svetle, je možné vidieť formu tenkých ihiel a vzorov rastlín (tzv. Dendrity).
Ak chcete zvýrazniť zinok bez aktuálneho, musíte použiť aktívnejší kov. Okrem kovov, ktoré rýchlo spolupracujú s vodou, nájdeme v rade stresu nad horčíkovým zinkom. Niekoľko kvapiek roztoku sulfátu zinočnatého sa umiestni na kus horčíkovej pásky alebo na tenkých čipoch elektrónu. Roztok sulfát zinočnatý sa získa pri riešení kusu zinku v zriedenej kyseline sírovej. Súčasne s sulfátom zinku, pridajte niekoľko kvapiek denaturátov. Na horčíku, po krátkom časovom období, najmä pod mikroskopom, pridelený vo forme tenkých kryštálov zinku.
Všeobecne platí, že každý člen série napätia môže byť vyhnaný z riešenia, kde je vo forme iónu, a preložená do kovového stavu. Pri testovaní všetkých druhov kombinácií však môže byť sklamaním. Zdá sa, že hliníkový pás je ponorený do roztokov medi, železa, olova a zinkových solí, tieto kovy musia byť uvoľnené na ňom. Ale to sa však nestane. Dôvod zlyhania nie je v chybách v rade stresu, ale je založený na špeciálnom brzdení reakcie, ktoré je v tomto prípade spôsobené tenkou oxidovou fóliou na povrchu hliníka. V takýchto riešeniach sa hliník nazýva pasívny.
Pozrite sa na scény
Aby sme mohli formulovať vzory vyskytujúcich sa procesov, môžeme obmedziť posúdenie katiónov a anióny sú vylúčené, pretože sami sa nezúčastňujú na reakcii. (Je pravda, že sadzba zrážky ovplyvňuje pohľad na anión.) Ak sa predpokladá, že je to jednoduchosť, že uvoľnené a rozpustené kovy poskytujú dvojprúdové katióny, potom môžete napísať:ME 1 + ME 2 2+ \u003d ME 1 2+ + ME 2
Navyše, pre prvý experiment, 1 \u003d FE, ME 2 \u003d CU.
Procesom je preto vymieňať si poplatky (elektróny) medzi atómami a iónmi oboch kovov. Ak to považujeme za samostatne (ako stredné reakcie), rozpúšťanie železa alebo zrážania medi, dostaneme:
FE \u003d FE 2+ + 2 e. --
Cu 2+ + 2 e. - \u003d cu
Teraz zvážte prípad, keď je kov ponorený do vody alebo do roztoku soli, ktorého katión nie je možné vďaka svojej polohe v rade napätia. Napriek tomu sa kov snaží ísť do roztoku vo forme iónu. V tomto prípade kovový atóm poskytuje dve elektróny (ak je kov bivalentný), povrch kovu ponoreného do roztoku sa naplní voči roztoku negatívne a na rozhraní je vytvorená dvojitá elektrická vrstva. Tento potenciálny rozdiel zabraňuje ďalšiemu rozpusteniu kovu, takže proces sa čoskoro suspenduje.
Ak ponoríte dva rôzne kov do roztoku, obaja budú oboje, ale menej aktívne - trochu slabšie, vzhľadom na to, že jeho atómy sú menej náchylné na štiepenie elektrónov.
Pripojte obe kovový vodič. Vzhľadom na potenciálny rozdiel bude elektrónový tok prúdiť z aktívnejšieho kovu na menej aktívny, čo tvorí pozitívny pól prvku. Dochádza proces, pri ktorom sa aktívnejší kov prejde do roztoku a katióny z roztoku sú zvýraznené na viac ušľachtilého kovu. Teraz teraz ilustrujeme niekoľko experimentov nad niekoľkými abstraktnými argumentmi (ktoré sú tiež hrubé zjednodušenie).
Po prvé, bude naplnený chemickým sklom s kapacitou 250 ml do stredného 10% roztoku kyseliny sírovej a ponorené do nej nie príliš malé kúsky zinku a medi. Pre obe elektródy spájme alebo prilepíme medeným drôtom, ktorých konce by sa nemali dotýkať roztoku.
Zatiaľ čo konce drôtu sú navzájom spojené, budeme pozorovať rozpúšťanie zinku, ktorý je sprevádzaný uvoľňovaním vodíka. Zinok, nasledovne z radu napätia, aktívnejšie ako vodík, takže kov môže vykazovať vodík z iónového stavu. V oboch kovoch sa vytvorí dvojitá elektrická vrstva. Potenciálny rozdiel medzi elektródami je najjednoduchší na detekciu voltmetra. Ihneď po zapnutí zariadenia v okruhu, šípka indikuje približne 1 b, ale potom napätie rýchlo spadne. Ak sa pripojíte k prvku Malá žiarovka, ktorá spotrebuje napätie 1 b, potom sa rozsvieti - najprv skoro a potom teplo bude slabé.
Podľa polarity terminálových terminálov možno konštatovať, že medená elektróda je pozitívny pól. Toto môže byť dokázané bez spotrebiča, vzhľadom na elektrochémiu procesu. Pripravíme nasýtený roztok soľnej soli v malom chemickom skle v malých chemických sklo, pridajte približne 0,5 ml indikátora alkoholového fenolftaleínu a ponoril do roztoku približne 0,5 ml indikátora alkoholu. V blízkosti záporného pólu bude pozorované slabé farbenie načervenanie, ktoré je spôsobené tvorbou hydroxidu sodného v katóde.
V iných experimentoch môžu byť v bunke umiestnené rôzne páry kovov a určiť výsledné napätie. Napríklad, horčík a striebro poskytnú mimoriadne veľký potenciálny rozdiel v dôsledku značnej vzdialenosti medzi nimi rad stresu a zinku a železa, naopak, veľmi malé, menej ako desatina volta. Použitie hliníka, nebudeme sa dostať kvôli pasivácii takmer žiadnemu aktuálnemu.
Všetky tieto prvky, alebo, ako elektrochemis, reťazec hovoria, majú nevýhodu, že pri snímaní prúdu, napätie na ne veľmi rýchlo padá. Preto elektrochemisti vždy merajú skutočnú hodnotu napätia v stave de-napätia s použitím metódy kompenzácie napätia, to znamená, že ho porovnanie s napätím iného zdroja prúdu.
Zvážte procesy v medenom zinkovom prvku niekoľko ďalších. V procesných procesoch zinku do roztoku podľa nasledujúcej rovnice:
Zn \u003d Zn 2+ + 2 e. --
Na vypúšťanie anódy medi atóm vodíka kyseliny sírovej. Pripojili sa k elektronickým vstupom do vodiča z katódovej zinočnatej a výsledné vodíkové bubliny:
2N + + 2 e. - \u003d H 2
Po krátkom časovom období meď pokrýva najjemnejšiu vrstvu vodíkových bublín. V tomto prípade sa mediová elektróda zmení na vodík a potenciálny rozdiel sa zníži. Tento proces sa nazýva polarizácia elektródy. Polarizácia medenej elektródy môže byť eliminovaná pridaním mierneho roztoku dichrómu draselného po kvapke napätia v bunke. Potom sa napätie opäť zvýši, pretože dichróm draselný je oxidujúci vodík do vody. Drassium Bichrromat pôsobí v tomto prípade ako depolarizátor.
V praxi sa používajú elektrolytické obvody, ktorých elektródy nie sú polarizované, alebo reťaze, ktorých polarizácia môže byť eliminovaná pridaním depolarizátorov.
Ako príklad nelarizovaného prvku, zvážte prvok DANIEL, ktorý sa použil ako zdroj prúdu predtým. Toto je tiež medený zinkový prvok, ale obe kov sa ponoria do rôznych roztokov. Zinková elektróda sa umiestni do poréznej ílovej bunky naplnenej zriedenou (približne 20%) kyselinou sírovou. Hlinená bunka sa suspenduje vo veľkom skla, v ktorom je koncentrovaný roztok síranu meďnatého a v spodnej vrstve kryštálov síranov medi. Druhou elektródou v tejto nádobe je valcom medenej listov.
Tento prvok môže byť vyrobený zo sklenenej nádoby, ktorá je k dispozícii na predaj hlinenej bunky (ako posledná možnosť, použite kvetinový hrniec, zatvorte otvor v dolnej časti) a dve vhodné elektródy.
V procese prevádzky prvku zinku sa rozpúšťa s tvorbou sulfátu zinočnatého a ióny medenej elektródy sa prideľujú ióny medenej elektródy. Ale zároveň, medená elektróda nie je polarizovaná a prvok poskytuje napätie približne 1 V. V skutočnosti teoreticky, napätie na svorkách je 1,10 V, ale pri odstraňovaní prúdu merajú mierne menšiu hodnotu na elektrický odpor bunky.
Ak neodstránime prúd z prvku, musíte vytiahnuť zinkovú elektródu z roztoku kyseliny sírovej, pretože inak sa rozpustí s tvorbou vodíka.
Jednoduchý obvod buniek, pre ktorý sa nevyžaduje porézna septa, je znázornená na obrázku. Zinková elektróda sa nachádza v sklenenej nádobe na vrchole a meď - blízko dna. Celá bunka je naplnená nasýteným roztokom soli. Na dne bánk, populácia kryštálov síranov medi. Výsledný koncentrovaný roztok síranu meďnatého sa mieša s roztokom varnej soli veľmi pomaly. Preto, keď je prvok prevádzkovaný na medenej elektróde, bude vydaný meď, a zinok vo forme síranu alebo chloridu sa rozpustí v hornej časti bunky.
Teraz pre batérie používajú takmer výnimočne suché predmety, ktoré sú pohodlnejšie. Ich atribút je prvok rímsy. Elektródy slúžia valcov zinku a uhlie. Elektrolyt je pasta, ktorá sa skladá najmä z chloridu amónneho. Zinok sa rozpúšťa v pasty a vodík sa rozlišuje na rohu. Aby sa zabránilo polarizácii, uhlie sa zníži na bielizeň vrecúška so zmesou uhoľného prášku a pyrojit. Prášok uhlia zvyšuje povrch elektródy a pyro pôsobí ako depolarizátor, pomaly oxiduje vodík.
TRUE, depolarizačná schopnosť pyrolúzií je slabšia ako dátum dichromátu draselného uvedeného skôr. Preto pri prijímaní prúdu v suchom prvkoch sa napätie rýchlo padá, " pneumatiky"Vzhľadom k polarizácii. Len po chvíli je oxidácia vodíka pomocou pyrojitídy. Teda prvky" odpočinok"Ak nejaký čas nenechajte ujsť prúd. Budeme ho skontrolovať na batérii pre vreckovú baterku, aby sme pripojili žiarovku. Súbežne, lampa, ktorá je priamo na svorkách, pripojte voltmeter priamo.
Po prvé, napätie bude asi 4,5 V. (najčastejšie tri bunky sú konzistentne zahrnuté v takýchto batériách, každý s teoretickým napätím 1,48 V.) Po nejakom čase, napätie bude klesať, sklon žiarovky bude oslabiť. Podľa svedectva voltmetra môžeme posúdiť, ako dlho bude batéria relaxovať.
Osobitné miesto je obsadené regeneračnými prvkami známymi ako batérie. Postupujú sa s reverzibilnými reakciami a môžu byť nabíjané po vypustení prvku pripojením k externému zdroju DC.
V súčasnosti sú elektronické batérie najbežnejšie; V elektrolyte sa použije zriedená kyselina sírová, kde sa dodávajú dva vodiace dosky. Pozitívna elektróda je pokrytá pBO 2 oxidom olova, negatívny je kovový olovo. Napätie na svorkách je približne 2,1 V. Pri vypúšťaní na oboch platniach sa vytvorí sulfát olovnatý, ktorý sa opäť zmení pri nabíjaní do kovového olova a peroxidu olova.
Aplikácia galvanických náterov
Depozíciou kovov z vodných roztokov s použitím elektrického prúdu je proces, inverzná elektrolytická rozpúšťanie, s ktorou sme sa stretli pri zvažovaní elektrolytických prvkov. Po prvé, skúmame zrážanie medi, ktoré sa používajú v medi couloneter na meranie množstva elektriny.Kov sa vyzráža na prúd
Ohýbanie koncov dvoch dosiek z tenkej vrstvy medi, ich pozastavte na protiľahlé steny chemického skla alebo lepšie, malé aquarium. Clemy budú pripojené k vodičom drôtu.
Elektrolyt Pripravujeme podľa nasledujúceho receptu: 125 g kryštalického sulfátu medi, 50 g koncentrovanej kyseliny sírovej a 50 g alkoholu (denaturate), zvyšok je voda na 1 liter. Na tento účel, najprv rozpustný síran medi v 500 ml vody, potom opatrne, pričom malé časti pridá kyselina sírová ( Vykurovanie! Kvapalina môže posypať!), Potom s hojdačkou alkoholom a privedie vodu na objem 1 litrov.
Hotový roztok sa vyplní koilometrom a zapnite variabilnú odolnosť, ammeter a olovanú batériu. Použitie odporu, nastavte prúd tak, aby jeho hustota bola 0,02-0,01 A / cm 2 povrchov elektród. Ak má medi doska plocha 50 cm2, prúdová pevnosť musí byť v rozsahu 0,5-1 A.
Po určitom čase sa na katóde (negatívna elektróda) \u200b\u200bzačne svetovo červená kovová meď, a meď sa bude pohybovať na anóde (pozitívna elektróda). Ak chcete čistiť medené dosky, preskočíme prúd v coulometrii asi pol hodiny. Potom vytiahnite katódu, opatrne Supreme s filtračným papierom a presne ho vážte. Elektróda nainštalujeme v bunke, reťazec pomocou radu a bude udržiavať konštantnú prúdovú silu, napríklad 1 A. O hodinu neskôr, otvoríme reťazec a odvážte sušenú katódu. Pri prúte 1 a v hodine práce sa jeho hmotnosť zvýši o 1,18 g.
V dôsledku toho je možné rozlišovať množstvo elektriny rovné 1 AMPER-HOUR, pri prechode cez roztok, 1,18 g medi. Alebo vo všeobecnosti: pridelené množstvo látky je priamo úmerné počtu elektrickej energie prešiel cez riešenie.
Na rozlíšenie 1 ekvivalentu iónu je potrebné preskočiť riešenie množstvo elektriny, ktorá sa rovná náboja elektródového náboja E počtom AvoGadro N. A:
e * N. A \u003d 1,6021 * 10 -19 * 6,0225 * 10 23 \u003d 9,65 * 10 4 A * C * MOL -1 Táto hodnota je indikovaná symbolom F. a je nazývaný na počesť objavovania kvantitatívnych zákonov elektrolýzy počet Faraday (presná hodnota F. - 96 498 A * C * MOL -1). V dôsledku toho uvoľniť z riešenia daného počtu ekvivalentov n. E prostredníctvom riešenia by sa malo vynechať množstvo elektrickej energie F * N. E * C * Mole -1. Inými slovami,
I * T. = F * N. Eh tu I. - prúd, t. - Čas prechádza cez riešenie. V kapitole " Základy titrácie"Už sa ukázalo, že počet ekvivalentov látky n. E sa rovná produktu počtu mólov na ekvivalentné číslo:
n. E \u003d n.*Z. Teda:
I.*t. = F * n * z
V tomto prípade Z. - poplatok iónov (pre AG + Z. \u003d 1, pre cu 2+ Z. \u003d 2, pre Al 3+ Z. \u003d 3 atď.). Ak vyjadrujete počet mólov vo forme hmotnostného pomeru k molárnej hmote ( n. = m / m.), potom dostaneme vzorec, ktorý vám umožní vypočítať všetky procesy, ktoré sa vyskytujú pri elektrolýze:
I * T. = F * m * z / m
Pre tento vzorec môžete vypočítať aktuálny:
I. = F * m * z / (t * m) \u003d 9,65 * 10 4 * 1,18 * 2 / (3600 * 63,54) A * C * G * mol / (C * mol * g) \u003d 0,996 A
Ak zadáte pomer pre elektrické práce W. El
W. El \u003d. U * i * t a W. El / U. = I * T.
Self-napätie U., môžete vypočítať:
W. El \u003d. F * m * z * u / m
Môžete tiež vypočítať, ako dlho je potrebné pre elektrolytické uvoľňovanie určitého množstva látky alebo koľko látky je pridelená určitý čas. Počas skúseností sa musí súčasná hustota udržiavať na zadaných limitoch. Ak je to menej ako 0,01 A / cm2, bude zvýraznený príliš veľa kovov, pretože ióny medi (I) budú čiastočne vytvorené. S príliš vysokou prúdovou hustotou bude povlakový povlak s elektródou slabý a keď sa elektróda odstráni z roztoku, môže sa otáčať.
V praxi sa galvanické povlaky na kovoch používajú predovšetkým na ochranu pred koróziou a získať zrkadlový lesk.
Okrem toho sa kovy, najmä meď a olovo čistia anodickým rozpúšťaním a následným uvoľňovaním na katóde (elektrolytické rafinácie).
Na zakrytie železa pomocou medi alebo niklu musíte najprv dôkladne vyčistiť povrch objektu. Aby to urobili, vylešte ho s oddelenými kriedou a neustále sa rozprestierajú zriedený roztok hydroxidu sodného, \u200b\u200bvody a alkoholu. Ak je objekt pokrytý hrdzou, je potrebné ho presunúť vopred v 10-15% roztoku kyseliny sírovej.
Purifikovaná produktová suspenzia v elektrolytickom kúpeli (malé akvárium alebo chemické sklo), kde bude slúžiť ako katóda.
Roztok na aplikáciu medeného povlaku obsahuje 1 liter vody 250 g síranu meďnatého a 80 až 100 g koncentrovanej kyseliny sírovej (opatrne!). V tomto prípade bude anóda slúžiť medenej doske. Povrch anódy by mal byť približne rovnaký ako povrch objektu. Preto je potrebné vždy nasledovať, že meďná anóda zavesená v kúpeli v rovnakej hĺbke ako katóda.
Spôsob sa uskutoční pri napätí 3-4 V (dve batérie) a prúdovej hustoty 0,02-0,4 A / cm2. Teplota roztoku vo vani by mala byť 18-25 ° C.
Upozorňujeme na skutočnosť, že rovina anódy a povrch pokrytá povrchom sú navzájom rovnobežné. Komplexné položky sa lepšie nepoužívajú. ZNÍŽENIE TRVANIE ELEKTROLÓGU, Môžete získať medený povlak rôznej hrúbky.
Často sa uchýlil k predbežnému odbaveniu, aby sa aplikovať trvanlivý povlak z iného kovu k tejto vrstve. Zvlášť často sa používa v chróm chróm, zinkový odlievanie a v iných prípadoch. TRUE, tento cieľ využíva veľmi jedovaté kyanidové elektrolyty.
Na prípravu elektrolytu na niklelokáciu v 450 ml vody, s rozpustným 25 g niklového kryštalického sulfátu, 10 g kyseliny boritej alebo 10 g citrátu sodného. Sodíkový citrát sa môže pripraviť sama o sebe, neutralizuje sa roztok 10 g kyseliny citrónovej zriedenej roztokom hydroxidu sodného alebo roztoku sódy. Anóda bude prenosom niklu s väčšou oblasťou a berieme batériu ako zdroj napätia.
Hodnota hustoty prúdu s variabilnou odolnosťou sa bude udržiavať rovná 0,005 A / cm2. Napríklad na povrchu subjektu 20 cm2 je potrebné pracovať pri prúde 0,1 A. Po pol hodine bude narúbiť. Vytiahnutie z kúpeľa a štíhlej handričky. Proces niklu je však lepší, aby nedošlo k prerušeniu, pretože potom môže byť ponukovánna vrstva dodaná a následný niklový povlak bude zle držaný.
Aby sme dosiahli zrkadlový lesk bez mechanického leštenia, zavádzame do galvanického kúpeľa takzvaného lesklého prísady. Takéto aditíva slúžia napríklad lepidlom, želatínu, cukru. Môžete vstúpiť do niklového kúpeľa, napríklad niekoľko gramov cukru a preskúmať svoju činnosť.
Na prípravu elektrolytu pre chróm chróm (po pre-med), v 100 ml vody, 40 g anhydridu kyseliny chrómovej (opatrne! Jed!) A presne 0,5 g kyseliny sírovej (v žiadnom prípade viac!) . Spôsob pokračuje v prúdovej hustote asi 0,1 A / cm2, a ako anóda sa používa elektróda, ktorej plocha by mala byť o niečo menšia ako plocha povrchu chrómu.
Nikel a chrómové kúpele sú najlepšie ohrievané mierne (asi 35 ° C). Upozorňujeme sa na skutočnosť, že elektrolyty na chróm, najmä s dlhodobým procesom a vysokým prúdom, izolovali kyselinu párovú chrómovú, ktorá je veľmi škodlivá pre zdravie. Chrómnosť by sa preto mala vykonávať za poplatok alebo vonku, napríklad na balkóne.
Pri chrómovaní (av menšom rozsahu a na nikel) nie je použitý všetok prúd na vyzrážanie kovu. Zároveň zvýraznil vodík. Na základe série stresu by sa malo očakávať, že kovy, ktoré čelia vodíkom, by sa nemali uvoľňovať z vodných roztokov a naopak, menej aktívny vodík by sa uvoľnil. Avšak, tu, ako v rozpúšťaní anódy kovov, katódový vodík je úplne brzdený a pozorovaný len pri vysokom napätí. Tento fenomén sa nazýva prepätie vodíka a je obzvlášť veľký, napríklad na olovo. Vďaka tejto okolnosti môže fungovať batéria olova. Pri nabíjaní batérie namiesto RBO2 sa má na katóde vyskytnúť vodík, ale v dôsledku preťaženia sa izolácia vodíka začína, keď je batéria takmer úplne nabitá.
Pamätajte si:
Jednoduché látky pozostávajú z atómov jedného chemického prvku, sú oddelené na kovoch a nekovových kovoch;
Pre kovy, kovové lesk, elektrická vodivosť, plasticita atď.
Koncepcia množstva aktivít kovov
Mnohé chemické reakcie sa zúčastňujú jednoduché látky, najmä kovy. Kovy môžu interagovať s takmer všetkými triedami anorganických zlúčenín, ktoré sú študované v školskom priebehu chémie. Avšak, rôzne kovy vykazujú rôzne aktivity v chemických interakciách, a to závisí od toho, reakcia sa vyskytne alebo nie.
Čím väčšia je aktivita kovu, tým silnejšia interaguje s inými látkami. V aktivite môžu byť všetky kovy usporiadané v rade, ktorý sa nazýva celý rad kovových aktivít (odobraté množstvom kovov, radom napätia kovov, elektrochemický počet kovov napätia). Táto séria sa najprv vytvorila a skúmala vynikajúci ukrajinský vedec N. N. Beketov, takže táto séria má iné meno - niekoľko Beketov.
Niekoľko aktivít BAKETOV KTORÉMY ZAČÍNAŤ TOTO (Dokončenie čísla, pozri FORZAC 2):
Ruský a ukrajinský chemik, zakladateľ ukrajinskej školy fyzikálnej chémie, akademika sv. Petrohradu Akadémie vied od roku 1886 sa narodila v rodine námorného dôstojníka. Vyštudoval Kazan University, pracoval v St. Petersburgu v lekárskom a chemickom laboratóriu.
Učil Cesarevichovej chémie do budúceho cisára Nicholasu II. Od roku 1855, profesor Imperial University v Charkove, kde na návrh vedec v roku 1864, bolo na Ukrajine otvorené prvé fyzikálno-chemické oddelenie. Bolo tam prvýkrát na svete, ktorý začal vyučovať fyzickú chémiu ako samostatnú disciplínu. Becket otvorili metódu na obnovenie kovov z ich oxidov, ktoré sa dnes používajú v metalurgii, založili závislosť afinity prvkov zo sekvenčného čísla, prvá prijatá čisté oxidy alkalických prvkov (sodík, draslík), zostavený sériu kovov , Ktorý bol pomenovaný po jeho mene, bol autorom prvého vo svete učebnice o fyzickej chémii.
V tomto rade sú kovy usporiadané na zníženie chemickej aktivity vo vodných roztokoch. Tak, draslík je najaktívnejší medzi vyššie uvedenými kovmi a najmenej aktívnym je zlato. S touto sériou je ľahké zistiť, ktorý kov je aktívnejší ako druhý. Aj v tomto rade je vodík. Samozrejme, vodík nie je kov, ale v tomto riadku je jeho činnosť prijatá pre referenčný bod (druh nula).
Interakcia kovov s kyselinami
Kovy nachádzajúce sa v rade aktivít vľavo od vodíka sú schopné reagovať s kyselinami, v ktorých sa atómy kovových prvkov vymeňujú atómy vodíka v kyselinách. Zároveň sa vytvoria soľná kyselina a vodík H2 (obr. 36.1, s. 194):
Vľavo je kov v mnohých aktivitách, tým dôkladnejšie interaguje s kyselinami. Najintenzívne vysídlený vodík z kyselín z týchto kovov, ktoré sú umiestnené na samom začiatku riadku. Takže, horčík interaguje veľmi násilne (napríklad tekutina
vary), zinok interaguje oveľa pokojnejšie, železo reaguje veľmi slabo (vodíkové bubliny sú sotva formou) a meď sa netedí s kyselinou vôbec (obr. 36.2).
Ak je kov umiestnený v rade aktivity vpravo od vodíka, nie je schopný vykazovať vodík z roztokov kyselín, a preto sa reakcia nevyskytuje (tabuľka 12, s. 197):
Dávajte pozor na rovnice reakcií kovov s kyselinami vyššie: v týchto reakciách, atómy kovových prvkov z jednoduchej látky nahrádzajú atómy vodíka v kyselinách. Takéto reakcie sa nazývajú substitučné reakcie.
Substitučné reakcie sú reakcie, v ktorých atóm prvku jednoduchej látky vytesňuje atóm iného prvku z komplexnej látky.
Interakcia dusičnanov a koncentrovaných sulfátových kyselín sa vyskytuje v inej schéme. V takýchto reakciách sa vodík takmer nezvýrazní a odlišujú sa aj iné reakčné produkty, ktoré budete vedieť v nasledujúcich triedach.
Kovová interakcia s vodou
Kovy nachádzajúce sa v rade aktivity vľavo od vodíka sú schopné vykazovať vodík nielen kyslé riešenia, ale aj z vody. Rovnako ako v prípade kyselín, aktivita interakcie kovov s vodou závisí od umiestnenia kovu v rade aktivity (obr. 36.3).
Kovy umiestnené v rade aktivity vľavo od horčíka interagujú s vodou za normálnych podmienok. Alkal a vodík sa vytvárajú v takýchto reakciách:
Lítium interaguje s vodou veľmi násilne (obr. 36.4):
Draslík reaguje s vodou tak násilne, že niekedy sa explózia stane: Počas reakcie je tak veľké množstvo tepla, že uvoľnený vodík sa rozsvieti a spôsobí, že zapaľovanie samotného kovu.
Vápnik a sodík interakcia s vodou tak násilne, ale bez výbuchu:
Skutočnosť, že v dôsledku reakcie aktívnych kovových kovov, sa vytvorí alkálie, môžete dokázať, pridanie roztoku fenolftaleínu, ktorý získava charakteristickú malinovú farbu (obr. 36.5, s. 196).
Horčík interaguje s vodou pozdĺž rovnakej schémy ako aktívne kovy, ale namiesto alkálie sa vytvorí nerozpustná báza. Reakcia prebieha tak pomaly, že pri pridávaní horčíka na vodu, nie je pozorovaná žiadna reakcia - štartovacie bubliny sa začínajú vyniknúť až po určitom čase (obr. 36.6). Na začatie reakcie sa má voda trochu zahrievať alebo vykonať reakciu vo vriacej vode.
Väčšina ostatných kovov umiestnených medzi horčíkom a vodíkom v rade aktivity môže tiež interagovať s vodou (vykazujúce vodík z nej), ale to sa deje s viac "tvrdými" podmienkami: pre to sa prehriatia vodné pary prechádzajú cez horúce kovové farby . Samozrejme, za takýchto podmienok sa hydroxidy rozložia (na oxide a vodu), takže reakčné produkty sú oxidom zodpovedajúceho kovového prvku a vodíka:
Nikel, cín a olovo sú pasivované vodou, takže za akých podmienok nereagujú s vodou.
Tabuľka 12. Závislosť chemických vlastností kovov z polohy v rade aktivity
|
K CA NA MG |
Al Zn Fe. |
NI SN PB. |
Cu ag hg au |
|
|
Kovové aktivity sa zvyšuje |
||||
|
Reagovať s kyselinami za vzniku soli a vodíka |
Nereagujú s kyselinami |
|||
|
Reagovať s vodou za normálnych podmienok |
Vysoké teploty sa vytlačí vodík pri vysokých teplotách, formuje oxidy |
S vodou neintekuje |
||
|
Z vodného roztoku soľného kovu na premiestnenie nemožné |
Kov sa môže získať vytesňovaním aktívnejšieho kovu zo soli roztoku |
|||
Kovová interakcia so solimi
Ak je rozpustná soľ vo vode, potom kovový prvok v nej môže byť ochutený aktívnejším kovom:
Napríklad, ak ponoríte do roztoku sulfátu Kupu (P), železná doska po určitom čase je zvýraznená meďou vo forme červenej podlahy:
Postupom času je železná doska pokrytá skôr hustou vrstvou prášku medi a roztok je rozjasní, čo indikuje zníženie koncentrácií v nej dumpingu (p) síranom (obr. 36.7).
Žehlička sa nachádza v rade aktivít vľavo od medi, takže atómy farurdu môžu ojedinelé atómy downtown zo soli. Ak je však do roztoku skládky (p) sulfátu strieborná doska, potom sa reakcia nevyskytuje:
CUSO 4 + AG F
Medi môže byť vydržaná zo soli akýmkoľvek kovom umiestneným na ľavej strane medi v rade kovov. Kde
Obr. 36.8. Menej aktívnej ako meď, striebro sa usadí na povrchu medeného drôtu. Riešenie získa modrú farbu v dôsledku tvorby soli na ňom
meď sa presunie z roztokov z iných solí akéhokoľvek kovu, ktorý sa nachádza v množstve aktivity vpravo od neho (obr. 36.8):
Najaktívnejšie kovy, ktoré sa nachádzajú na samom začiatku radu - sodík, draslík - nemajú pus von iné kovy vyrobené zo solí roztokov, pretože sú aktívne, že interagujú s rozpustenou soľou, ale s vodou, v ktorej táto soľ rozpustená.
Kovová interakcia s oxidom
Oxidy kovov sú tiež schopné komunikovať s kovmi. Viac aktívnych kovov vytesňujúcich menej aktívnych oxidov. Na rozdiel od interakcie kovov so solimi, takže reakcia sa uskutočňuje, oxidy sa musia roztaviť: \\ t
Na získanie kovu z oxidu sa môže použiť akýkoľvek kov, ktorý sa nachádza v rade aktivity vľavo, dokonca aj najúčinnejší sodík a draslík, pretože neexistuje voda v roztavenom oxidoch:
Premiestnenie kovov zo solí alebo oxidov s aktívnejšími kovmi sa niekedy používa v priemysle na výrobu kovov.
Mnohé kyseliny a iné látky alchymistov nazývaných "alkoholy" (z latiny.spiritmus. - "duch", "zápach"). Tak, bolpredaj. - hydrochlorický alkohol alebo kyselina chloridová,dusičnan Spiritmus. - kyselina dusičnanovitá atď. V modernom chemickom jazyku z týchto mien, lenspiritus amoniak. - amoniak alkohol, ktorý je roztokom amoniaku NH3 aspiritmus Vini. - Víno alebo etyl, alkohol.
Spaľovanie aktívnych kovov (horčík, sodík, atď.) Nemožno splácať vodou. Dôvodom je, že keď v kontakte s vodou, horiaci horčík reaguje s ním, v dôsledku čoho sa rozlišuje vodík, ktorý len zvyšuje horenie.
. "Kráľovská vodka" chemici sa nazývajú kyselinou, ktorá je zmesou koncentrovaných dusičnanov a chloridových kyselín. Tento názov dostal túto zmes, pretože s ním aj zlato interaguje.
Interakcia s kyselinou chloridov
Vybavenie: Statív s testovacími trubicami.
Činidlá: Vzorky granulovaných kovov: železo, zinok, cín, hliník, meď; kyselina chloridová.
Bezpečnostné predpisy:
Dajte si pozor na reagencie na oblečenie, kožu, oči; V prípade prichádzajúcich kyselín by sa malo okamžite vymyť veľkým množstvom vody a utrite miesto zriedeného roztoku sódy.
1. V niektorých skúmavkach, umiestnite kúsky kovov (železo, zinok, cín, hliník, meď vydanú.
2. Nalejte do každej skúmavky 1-2 ml kyseliny chloridu. Čo sledujete? Aký kov je prideľovanie vodíka najviac intenzívne?
3. Zaznamenajte svoje pripomienky do notebooku.
4. Ukončite záver o možnosti interakcie kovov s kyselinami. Prispôsobte aktivitu tejto interakcie s kovovou polohou v rade aktivity.
Interakcia kovov so solimi vo vodnom roztoku
Vybavenie: Statív s testovacími trubicami.
Činidlá: Roztoky knedlíkov (p) sulfát, permbum (p) dusičnan; Železné a zinkové dosky.
Bezpečnostné predpisy:
Použite malé množstvá činidiel;
Dajte si pozor na reagencie na oblečenie, kožu, oči; V prípade látky by mala byť okamžite namáhaná vodou.
1. V prvej skúmavke nalejte roztok do knedlíkov (p) sulfátu, v druhom roztoku dusičnanu pLYMBUM (p).
2. V prvej skúmavke s sulfátom dumpingu (p) ponorte železnú dosku av druhom zinku. Čo pozeráš? Zmiestnú zmenu reakcie sa zmení, ak je zinková doska vynechaná do roztoku knedlíkov (p) sulfátu a v olubickom roztoku (P) dusičnanov - železná doska? A ak v oboch prípadoch použil striebornú dosku?
3. Zaznamenajte svoje pripomienky. Vykonať vhodné rovnice reakcií.
4. Ukončite záver, v ktorom odôvodňuje možnosť interakcie solí s kovmi z hľadiska pozície kovov v rade činnosti.
závery
1. Všetky kovy umiestnené v jednom riadku na zníženie aktivity tvoria rad kovových aktivít. Pridáva sa tiež vodík ako látka vzhľadom na ktorú sa stanoví aktivita kovov.
2. Kovy nachádzajúce sa v rade aktivity vľavo od vodíka sú zadané kyselinami a vodou. Vľavo je kov, tým aktívnejšie vstupuje do reakcie. Kovy vľavo od horčíka interagujú s vodou za normálnych podmienok, ktoré tvoria vhodné hydroxidy a vodík a kovy usporiadané od horčíka na vodík interagujú s vodou pri vysokých teplotách za vzniku oxidov.
3. Kovy sa môžu navzájom vykazovať zo soli alebo oxidu: Aktívnejší kov vždy presídľuje menej aktívny. Na vykonávanie takýchto reakcií s vodnými soli nie je možné použiť kovy umiestnené v rade aktivity na horčík, pretože budú interagovať s vodou, a nie s pevnou látkou rozpustenou v ňom.
Kontrolné otázky
1. Aké informácie obsahujú množstvo aktivít bettov kovov? Aký je v ňom princíp kovov?
2. Aké kovy sú vodíkové stlačenie z kyselín? Uveďte príklady.
3. Aké kovy interagujú s vodou? Ktoré z nich interagujú za normálnych podmienok a ktoré - pri vysokých teplotách?
4. Podľa toho, podľa ktorého princíp je potrebné zvoliť kovy na premiestnenie iných kovov z roztokov solí? Od oxidu taveniny?
Úlohy pre zvládnutie materiálu
1. Za akých podmienok reaguje: a) s kovmi; b) dôvody; c) soli? Odpoveď potvrdzuje reakčné rovnice.
2. Za akých podmienok soli reagujú: a) s kyselinami; b) kovy; c) Dôvody? Odpoveď potvrdzuje reakčné rovnice.
3. Horčíkové a plechovky boli umiestnené v roztoku kyseliny chloridu. V ktorej reakcii prebieha intenzívne? Urobte rovnice týchto reakcií.
4. Vzorky sodný, vápnik a zinok sa nalial vodou. Čo je v každom prípade pozorované? Vykonať vhodné rovnice reakcií.
5. V roztoku niklu (S) sulfát ponorel do olova a železnej dosky. V takom prípade je reakcia? Odôvodnenie odpovede.
6. Prečo sa nesmie použiť sodík a draslík na získanie medi z roztoku prachu (p) sulfátu, pretože sú aktívnejšie ako meď? Je možné použiť ich na ťažbu medi z taveniny sa môže použiť (a) oxid?
7. Draslík interaguje s vodou tak rýchlo, že zvýraznené vodík sa rozsvieti. Akú látku je vytvorená v roztoku? Vykonať reakčnú rovnicu.
8. Ponúknite, ako s pomocou chemických reakcií rozdeliť zmes medi a železa.
9. Ktoré látky sú vytvorené v interakcii vody: a) s aktívnymi kovmi; b) oxidy aktívnych kovových prvkov; c) Oxidy nekovových prvkov? Uveďte príklady.
10. Urobte rovnice možných reakcií:
11. S ktorým z týchto látok kyselina síranová interaguje: NANO 3, CO 2, NaOH, AgNO3, Zn, BA, CAko 3, Cu (OH) 2, ZN (OH) 2, HCl, Siq 2, Fe 2 O 3 , Hg? Vykonať reakčné rovnice.
12. Ktorá z týchto látok interagujú s vodou: Na, ba, Fe, Fe2O3, H2S04, NaOH, CaO, ZNO? Odpoveď potvrdzuje reakčné rovnice.
13. Keď sa zinkový štítok ponorí do roztoku oscilácie (II) dusičnanov na doske, medené s hmotnosťou 3,2 g. Určite hmotnosť zinku, ktorý sa rozpustí v dôsledku reakcie.
14. Vypočítajte hmotnosť cínu, ktorú možno získať v dôsledku interakcie oceľového (II) oxidu hliníka s hmotnosťou 0,54 kg.
15. Aký objem vodíka (n. Y) sa zvýrazní, ak zinok vážia 97,5 g úplne dosiahne kyselinu chloridovú kyselinu?
16. Aké množstvo sulfátovej kyseliny je potrebné na interakciu s horčikou s hmotnosťou 12 g? Aká je hmotnosť soli v rovnakom čase? Aký je objem plynu (n. Y.) Vyniknúť?
17. Aké množstvo medi sa môže izolovať z roztoku na knedle (ii) sulfát obsahujúcej 32 g tejto soli?
18. Zmes horečnatého s hmotnosťou 6 g a hmotnosťou železa 16,8 g sa spracovala s dostatočným množstvom roztoku kyseliny síracovej. Aký je objem vodíka (n. Y.) sprostredkovaný v dôsledku reakcie?
19. K roztoku argentum (I) dusičnanov, váženia 85 g s hmotnostnou frakciou solí 2%, zinková doska bola ponorená. Vypočítajte hmotnosť striebra, ktorá sa po skončení reakcie zvýrazní na doske. Určite, ako sa hmotnosť doskových zmien v porovnaní s počiatočnou hmotnosťou.
20 päť . Hliník je pomerne aktívny kov, ale hliníkové výrobky sú uložené vo vzduchu bez viditeľných príznakov poškodenia. Ak je stripovaný produkt vyrobený z hliníka, ako je lyžica alebo vidlica, na chvíľu, aby sa dusičnanu v roztoku ortuti (II), bude zakryť striebornú flure. Produkt spracovaný týmto spôsobom pri skladovaní vo vzduchu v pomerne krátkom čase sa zmení na sivý prášok, medzi ktorými môžete pozorovať strieborné gule. Vysvetlite z chemického hľadiska, prečo sa takéto zmeny môžu vyskytnúť. Vykonať vhodné rovnice reakcií.
Toto je materiál učebnice
Aké informácie možno získať z radu stresu?
V anorganickej chémii sa široko používa niekoľko napätí kovov. Najmä výsledky mnohých reakcií a dokonca aj možnosť ich implementácie závisia od pozície nejakého kovu v Ern. Poďme diskutovať o tomto probléme.
Interakcia kovov s kyselinami
Kovy, ktoré sú v rade napätí vľavo od vodíka, reagujú s kyselinami - neoxidantmi. Kovy, ktoré sa nachádzajú v ern správne h komunatúra len s kyselinami - oxidačnými činidlami (najmä s HNO3 a koncentrujú H2S04).
Príklad 1.. Zinok sa nachádza vľavo doľava od vodíka, preto je schopný reagovať s takmer všetkými kyselinami:
ZN + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H2
ZN + H2S04 \u003d ZNSO 4 + H2
Príklad 2.. Copper sa nachádza v meste Ern. Tento kov nereaguje s "konvenčnými" kyselinami (HCl, H3P04, HBr, organické kyseliny), ale zapadá do oxidačných kyselín (dusík, koncentrovaná síra):
Cu + 4HNO 3 (konc.) \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2O
Cu + 2H 2SO 4 (konc.) \u003d CUSO 4 + SO 2 + 2H 2O
Venujem pozornosť na dôležitý bod: pri interakcii kovov s oxidačnými kyselinami sa nerozlišuje žiadny vodík, ale niektoré ďalšie zlúčeniny. Môžete si prečítať viac o tom!
Kovová interakcia s vodou
Kovy umiestnené v rade napätia doľava MG sa ľahko reagujú s vodou už pri teplote miestnosti s uvoľňovaním vodíka a tvorbou alkalického roztoku.
Príklad 3.. Sodík, draslík, vápnik sa ľahko rozpustí vo vode za vzniku roztoku alkálií:
2NA + 2H 2O \u003d 2NAOH + H2
2K + 2H 2 O \u003d 2KOH + H2
Ca + 2H 2 O \u003d CA (OH) 2 + H2
Kovy nachádzajúce sa v rade napätia z vodíka až po horčík (vrátane), v niektorých prípadoch interagujú s vodou, ale reakcia vyžaduje špecifické podmienky. Napríklad hliník a horčík začínajú interakciu s H2, len po odstránení oxidu fólie z povrchu kovu. Železo nereaguje s vodou pri teplote miestnosti, ale interaguje s vodnou parou. Kobalt, nikel, cín, olovo takmer neinteraktí s H 2O nielen pri izbovej teplote, ale aj pri zahrievaní.
Kovy nachádzajúce sa na pravej strane ERN (Silver, Gold, Platinum) nereagujú s vodou za žiadnych okolností.
Interakcia kovov s vodnými roztokmi solí
Bude to o reakciách nasledujúceho typu:
kovový (*) + kovová soľ (**) \u003d kov (**) + kovová soľ (*)
Chcel by som zdôrazniť, že hviezdičky označujú v tomto prípade nie je stupeň oxidácie, nie valencia kovu, ale jednoducho umožňujú rozlíšenie kovového čísla 1 a kovu č.
Na realizáciu takejto reakcie je potrebné súčasne vykonávať tri podmienky:
- soli, ktoré sa zúčastňujú na tomto procese, by sa mali rozpustiť vo vode (ľahko sa kontrolujú pomocou tabuľky rozpustnosti);
- kov (*) musí byť v rade napätí na ľavý kov (**);
- kov (*) by nemali reagovať s vodou (ktorá je tiež ľahko kontrolovaná ERN).
Príklad 4.. Zvážte niekoľko reakcií:
ZN + CUSO 4 \u003d ZNSO 4 + CU
K + NI (č. 3) 2 ≠
Prvá reakcia sa ľahko realizuje, všetky vyššie uvedené podmienky sú vyrobené: sulfát medi rozpustný vo vode, zinok je vľavo vľavo od medi, Zn nereaguje s vodou.
Druhá reakcia nie je možná, pretože prvá podmienka nie je splnená (sulfid meď (II) (II) sa prakticky rozpustí vo vode). Tretia reakcia je neuskutočniteľná, pretože olovo je menej aktívny kov ako železo (to je vpravo v ERN). Nakoniec, štvrtý proces nebude viesť k depozícii niklu, pretože draslík reaguje s vodou; Výsledný hydroxid draselný môže vstúpiť do reakcie so soľným roztokom, ale je to už úplne iný proces.
Proces tepelného rozpadu dusičnanov
Dovoľte mi pripomenúť, že dusičnany sú soli kyseliny dusičnej. Všetky dusičnany sa pri zahrievaní rozkladajú, ale zloženie produktov rozkladu môže byť odlišné. Kompozícia je určená kovovou polohou v rade napätia.
Dusičnany kovov nachádzajúcich sa v ľavom horčikovom horčíku, pri zahrievaní, tvoria príslušný dusitan a kyslík:
2Kno 3 \u003d 2Kno 2 + 02
Počas tepelného rozkladu kovov sa vytvárajú dusičnany umiestnené v rade napätí z MG až CU vrátane oxidu kovu, NO2 a kyslík:
2CU (NO 3) 2 \u003d 2 CUO + 4NO 2 + O 2
Nakoniec, s rozkladom dusičnanov najmenej aktívnych kovov (kovov, dusík a oxidy kyslíka a kyslíka (umiestnený v ERN).
Mnohé chemické reakcie zahŕňajú jednoduché látky, najmä kovy. Avšak, rôzne kovy vykazujú rôzne aktivity v chemických interakciách a závisí od toho, reakcia bude prúdiť alebo nie.
Čím väčšia je aktivita kovu, energický reaguje s inými látkami. V aktivite môžu byť všetky kovy usporiadané v rade, ktorý sa nazýva celý rad kovových aktivít, alebo kľúčový rozsah kovov, alebo rad kovových napätí, ako aj elektrochemického počtu napätia kovov. Táto séria najprv študovala vynikajúci ukrajinský vedec M.M. Beketov, takže táto séria sa tiež nazýva blízko Beketova.
Séria Biketov kovov je tento druh (najbežnejšie kovy sú prezentované):
K\u003e CA\u003e NA\u003e MG\u003e AL\u003e Zn\u003e FE\u003e NI\u003e SN\u003e PB \u003e\u003e H 2\u003e Cu\u003e Hg\u003e AG\u003e AU.
V tomto rade sa kovy nachádzajú so znížením ich aktivity. Medzi prezentované kovy najaktívnejšie draslík a najmenej aktívne - zlato. S touto sériou môžete určiť, ktorý kov je aktívnejší od druhého. Aj v tejto sérii je vodík. Samozrejme, vodík nie je kov, ale v tomto riadku je jeho činnosť prijatá pre referenčný bod (zvláštna nula).
Kovová interakcia s vodou
Kovy sú schopné expetingu vodíka nielen kyslé riešenia, ale aj z vody. Rovnako ako s kyselinami, aktivita interakcie kovov s vodou sa zvyšuje zľava doprava.
Kovy, ktoré sú v rade aktivity na horčík, sú schopné reagovať s vodou za normálnych podmienok. V interakcii týchto kovov sa vytvárajú napríklad alkálie a vodík, napríklad:
Ostatné kovy, ktorým čelia vodík v mnohých aktivitách, môžu tiež komunikovať s vodou, ale to sa vyskytuje na prísnejších podmienkach. Na interakciu cez pilinu s horúcim kovovým pilitým, prehriate vodnou parou. V takýchto podmienkach nemôže existovať hydroxidy, preto reakčné produkty sú oxidom zodpovedajúceho kovového prvku a vodíka:
Závislosť chemických vlastností kovov z miesta v rade činnosti
|
← kovová aktivita sa zvyšuje |
||||||||||||||
|
Squeeze vodík z kyselín |
Nevytečiem vodík z kyselín |
|||||||||||||
|
Oscope vodík z vody, formou alkálií |
Vysoké teploty sa vytlačí vodík pri vysokých teplotách, formuje oxidy |
3 voda neinteraguje |
||||||||||||
|
Nie je možné premiestniť soľ z vodnej soli |
Môže sa získať aktívnejším kovom zo soli alebo oxidu taveniny |
|||||||||||||
Kovová interakcia so solimi
Ak je rozpustný soľ vo vode, potom atóm kovového prvku v nej môže byť substituovaný atómom aktívnejšieho prvku. Ak ponoríte do roztoku kupu (II) sulfátu, železnej dosky, potom po chvíli bude zvýrazniť meď vo forme červeného lietania:
Cupups môžu byť zadané akýmkoľvek kovom, ktorý je vľavo v množstve kovovej aktivity. Avšak kovy, ktoré stoja na samom začiatku radu - sodík, draslík atď. - Na to, nie je vhodné, pretože sú tak aktívne, že budú interagovať so soľou, ale s vodou, v ktorej sa táto soľ rozpustí.
Posunutie kovov zo solí na aktívnejšie kovy sa veľmi široko používa v priemysle na extrakciu kovov.
Oxidy kovových prvkov sú schopné komunikovať s kovmi. Aktívnejšie kovy Premiestnenie menej aktívnych oxidov:
Na rozdiel od interakcie kovov so solimi sa však musia oxidy roztavené tak, aby sa reakcia vyskytla. Na výrobu kovu z oxidu sa môže použiť každý kov, ktorý sa nachádza v rade aktivity vľavo, dokonca aj najúčinnejší sodík a draslík, pretože v oblasti roztavenej oxidu nie je obsiahnutá.
Interakcia kovov s oxidom sa používa v priemysle na extrahovanie iných kovov. Väčšina praktických kovových - hliníková metóda pre túto metódu. Je to dosť rozšírené v prírode a lacnej výrobe. Môžete tiež použiť viac aktívnych kovov (vápnik, sodík, draslík), ale po prvé, drahšie hliník, a po druhé, prostredníctvom ultra-vysokej chemickej aktivity, sú veľmi ťažké udržiavať na továrňach. Tento spôsob extrakcií kovov s použitím hliníka sa nazýva aluminotherm.