Interakcija kiselina s metalima. Interakcija sumporne kiseline s metalima

Kemijska reakcija kiseline s metalom jespecifična za ove klase spojeva. U njenom tijeku, proton vodika se smanjuje i, zajedno s kiselinskim anionom, zamjenjuje metalni kation. Ovo je primjer reakcije s formiranjem soli, iako postoji nekoliko vrsta interakcija koje ne poštuju ovo načelo. Oni nastaju kao oksidacijsko smanjenje i nisu praćeni evolucijom vodika.

Načela reakcija kiselina s metalima

Sve reakcije anorganske kiseline s metalimadovesti do stvaranja soli. Iznimka je možda samo reakcija plemenitog metala s kraljevskom votkom, mješavinom klorovodične i dušične kiseline. Bilo koja druga interakcija kiselina s metalima dovodi do stvaranja soli. Ako kiselina nije ni sumporna niti nitratna, tada se proizvod cijepa molekulski vodik.

Ali kada je reakcija koncentriranasumporna kiselina, interakcija s metalima prolazi prema načelu postupka redukcije oksidacije. Stoga su eksperimentalno izolirane dvije vrste interakcija tipičnih metala i jakih anorganskih kiselina:

• interakcija metala s razrijeđenim kiselinama;
• interakcija s koncentriranom kiselinom.

Reakcije prvog tipa pojavljuju se kod bilo kojegkiseline. Izuzetak je samo koncentrirana sumporna kiselina i dušična kiselina bilo koje koncentracije. Oni reagiraju prema drugom tipu i dovode do stvaranja soli i proizvoda sumpora i smanjenja dušika.

Tipična interakcija kiselina s metalima

Metali koji se nalaze lijevo od vodika ustandardna elektrokemijski serije, reagiraju sa razrijeđene sumporne kiseline i drugih kiselina različitih koncentracija, osim dušika, da se formira sol i izoliranje molekularne vodik. Metali koji se nalaze desno od vodika u seriji elektronegativnosti ne mogu reagirati s gore navedenim kiselinama i međusobno djelovati samo s dušičnom kiselinom, bez obzira na koncentraciju, koncentriranom sumpornom kiselinom i vodenom regijom. Ovo je tipičan interakcija s metalima kiselinama.

Reakcije metala s koncentriranom sumpornom kiselinom

Ako je sadržaj sumporne kiseline u otopini veći68%, smatra se koncentriranom i interakcijom s metalima lijevo i desno od vodika. Načelo reakcije s metalima različitih aktivnosti prikazano je na donjoj slici. Ovdje je oksidant atom sumpora u sulfatnom anionu. Smanjuje se u sumporovodiku, 4-valencijskom oksidu ili molekulskom sumporu.

Reakcije s razrijeđenom dušičnom kiselinom

Slabo reagira s dušičnom kiselinommetala koji se nalaze lijevo i desno od vodika. Tijekom reakcije s aktivnim metalima formira se amonijak koji se odmah otapa i reagira s nitratnim anionom, stvarajući drugu sol. Kod metala srednjeg djelovanja, kiselina reagira s otpuštanjem molekularnog dušika. Uz nisku reaktivnost, reakcija se nastavlja oslobađanjem 2-valentnog dušikovog oksida. Najčešće se u jednoj reakciji stvara nekoliko produkata redukcije sumpora. Primjeri reakcija su predloženi u grafičkom prilogu u nastavku.

Reakcije s koncentriranom dušičnom kiselinom

U ovom slučaju, oksidant je također dušik. Sve reakcije dovode do stvaranja soli i oslobađanja dušikovog oksida. Sheme reakcija redukcije oksidacije su predložene u grafičkom aneksu. Istodobno, posebnu pažnju treba posvetiti reakciji carne votke s niskotehnutim elementima. Takva interakcija kiselina s metalima nije specifična.

Reaktivnost metala

Metali dovoljno reagiraju s kiselinamavoljno, iako postoji nekoliko inertnih tvari. To su plemeniti metali i elementi koji imaju visoki standard elektrokemijskog potencijala. Postoji niz metala koji se temelje na ovom pokazatelju. Naziva se serija elektronskog predznaka. Ako je metal u njemu lijevo od vodika, onda je u stanju reagirati s razrijeđenom kiselinom.

Postoji samo jedna iznimka: željeza i aluminija zbog formiranja 3-valencijskih oksida na njihovoj površini ne mogu reagirati s kiselinom bez zagrijavanja. Ako se smjesa grije, tada u početku oksidni film metala ulazi u reakciju, a zatim se sam otapa u samoj kiselini. Metali koji se nalaze desno od vodika u seriji elektrokemijskih aktivnosti ne mogu reagirati s anorganskom kiselinom, uključujući razrijeđenu sumpornu kiselinu. Postoje dvije iznimke od pravila: ovi se metali otapaju u koncentriranoj i razrijeđenoj dušičnoj kiselini i kraljevskoj votki. U potonjem, samo rodij, rutenij, iridij i osmij ne mogu se otopiti.