Den kjemiske reaksjonen mellom en syre og et metall er spesifikk for disse klassene av forbindelser. I løpet av forløpet gjenopprettes hydrogenprotonet, og i forbindelse med syreanionet erstattes det av et metallkation. Dette er et eksempel på en s altdannende reaksjon, selv om det er flere typer interaksjoner som ikke følger dette prinsippet. De fortsetter som redoks og er ikke ledsaget av hydrogenutvikling.
Prinsipp for reaksjoner av syrer med metaller
Alle reaksjoner av en uorganisk syre med et metall fører til dannelse av s alter. Det eneste unntaket er kanskje reaksjonen av edelmetallet med vannvann, en blanding av s altsyre og salpetersyre. Enhver annen interaksjon av syrer med metaller fører til dannelse av et s alt. Hvis syren verken er konsentrert svovelsyre eller salpetersyre, sp altes molekylært hydrogen som et produkt.
Men når konsentrert svovelsyre reagerer, foregår interaksjonen med metaller etter prinsippet om en redoksprosess. Derfor ble to typer interaksjoner eksperimentelt skilt ut, typiskemetaller og sterke uorganiske syrer:
- reaksjon av metaller med fortynnede syrer;
- interaksjon med konsentrert syre.
Reaksjoner av den første typen fortsetter med hvilken som helst syre. De eneste unntakene er konsentrert svovelsyre og salpetersyre uansett konsentrasjon. De reagerer i henhold til den andre typen og fører til dannelse av s alter og reduksjonsprodukter av svovel og nitrogen.
Typiske reaksjoner av syrer med metaller
Metaller plassert til venstre for hydrogen i standard elektrokjemiske serier reagerer med fortynnet svovelsyre og andre syrer i forskjellige konsentrasjoner, med unntak av salpetersyre, for å danne et s alt og frigjøre molekylært hydrogen. Metaller lokalisert til høyre for hydrogen i elektronegativitetsserien kan ikke reagere med de ovennevnte syrene og samhandle kun med salpetersyre, uavhengig av dens konsentrasjon, med konsentrert svovelsyre og med vannvann. Dette er en typisk interaksjon mellom syrer og metaller.
Reaksjoner av metaller med konsentrert svovelsyre
Når innholdet av svovelsyre i løsningen er mer enn 68 %, regnes den som konsentrert og samhandler med metaller til venstre og til høyre for hydrogen. Prinsippet for reaksjonen med metaller med forskjellig aktivitet er vist på bildet nedenfor. Her er oksidasjonsmidlet svovelatomet i sulfatanionet. Det reduseres til hydrogensulfid, 4-valent oksid eller til molekylært svovel.
Reaksjoner med fortynnet salpetersyre
Fortynnetsalpetersyre reagerer med metaller plassert til venstre og til høyre for hydrogen. Under reaksjonen med aktive metaller dannes ammoniakk, som umiddelbart oppløses og interagerer med nitratanionet, og danner et annet s alt. Med metaller med middels aktivitet reagerer syren med frigjøring av molekylært nitrogen. Med inaktiv fortsetter reaksjonen med frigjøring av dinitric oxide. Oftest dannes flere svovelreduksjonsprodukter i en reaksjon. Eksempler på reaksjoner er foreslått i den grafiske applikasjonen nedenfor.
Reaksjoner med konsentrert salpetersyre
I dette tilfellet fungerer nitrogen også som et oksidasjonsmiddel. Alle reaksjoner ender med dannelse av s alt og frigjøring av nitrogenoksid. Ordninger for forløpet av redoksreaksjoner er foreslått i den grafiske applikasjonen. Samtidig fortjener reaksjonen til aqua regia med lavaktive elementer spesiell oppmerksomhet. Slik interaksjon mellom syrer og metaller er uspesifikk.
Reaktivitet av metaller
Metaller reagerer ganske lett med syrer, selv om det er noen få inerte stoffer. Dette er edle metaller og grunnstoffer som har høy standard elektrokjemisk potensial. Det er en rekke metaller som er bygget på grunnlag av denne indikatoren. Det kalles elektronegativitetsserien. Hvis metallet er plassert til venstre for hydrogen i det, er det i stand til å reagere med fortynnet syre.
Det er bare ett unntak: strykejern ogaluminium på grunn av dannelsen av 3-valente oksider på overflaten kan ikke reagere med syre uten oppvarming. Hvis blandingen varmes opp, kommer først oksidfilmen til metallet inn i reaksjonen, og deretter oppløses den i selve syren. Metaller lokalisert til høyre for hydrogen i den elektrokjemiske aktivitetsserien kan ikke reagere med uorganisk syre, inkludert fortynnet svovelsyre. Det er to unntak fra regelen: disse metallene løses opp i konsentrert og fortynnet salpetersyre og vannvann. Bare rhodium, ruthenium, iridium og osmium kan ikke løses opp i sistnevnte.
