Reactiviteit serie

In inleidende chemie, de reactiviteit serie of activiteit serie is een empirisch berekend en structureel analytische progressie van een reeks metalen, in volgorde "reactiviteit" van hoog naar laag. Het wordt gebruikt om informatie over de reacties van metalen met zuren en water, enkele verplaatsing reacties en de winning van metalen uit hun ertsen vatten.

Gaande van onder naar boven de metalen:

  • toename in reactiviteit;
  • verliezen elektronen gemakkelijker om positieve ionen te vormen;
  • corroderen of aantasten gemakkelijker;
  • meer energie worden gescheiden van hun ertsen;
  • sterker reductiemiddelen.

Definiëren reacties

Er is geen uniek en volledig consistente manier om de reactiviteit reeks definiëren, maar het is gebruikelijk om de drie soorten reacties hieronder, waarvan vele in een high-schoollaboratorium kan worden uitgevoerd gebruiken.

Reactie met water en zuren

De meest reactieve metalen, zoals natrium, reageren met koud water tot waterstof en metaalhydroxide te produceren:

Metalen in het midden van de reactiviteit series, zoals ijzer, reageren met zuren zoals zwavelzuur waterstof zijn en een metaalzout, zoals ijzersulfaat:

Er is wat onduidelijkheid bij de grenzen tussen de groepen. Magnesium, aluminium en zink kan reageren met water, maar de reactie is gewoonlijk zeer langzaam tenzij de metaalmonsters speciaal zijn opgesteld overeenkomstig de oppervlaktelaag van oxide waarvan de rest van het metaal beschermt verwijderen. Koper en zilver zal reageren met salpeterzuur; maar omdat salpeter- zuur een oxiderend zuur, het oxidatiemiddel is niet H ion als normale zuren, maar de NO3 ion.

Single verdringingsreacties

Een ijzeren spijker in een oplossing van kopersulfaat snel veranderen kleur als metallisch koper wordt neergeslagen en het ijzer omgezet in ijzersulfaat:

In het algemeen kan een metalen elk van de metalen die lager in de reactiviteit serie zijn verdringen: hoe hoger metaal vermindert de ionen van het onderste metalen. Deze wordt gebruikt in de reactie voor het bereiden thermietreactie kleine hoeveelheden metallisch ijzer, en in het Kroll werkwijze voor het bereiden titanium. Bijvoorbeeld, aluminum ijzeroxide reduceren tot ijzer, worden aluminiumoxide in het proces:

Evenzo kan magnesium worden gebruikt voor titanium uit titaantetrachloride extraheren vorming magnesiumchloride in het proces:

Maar ook andere factoren een rol spelen, bijvoorbeeld bij de bereiding van metallisch kalium door reductie van kaliumchloride met natrium bij 850 ° C. Hoewel natrium kalium lager dan in de reactiviteit serie, kan de reactie worden voortgezet omdat kalium vluchtiger en afgedestilleerd uit het mengsel.

Vergelijking met standaard elektrodepotentialen

De reactiviteit serie wordt soms aangehaald in de strikte omgekeerde volgorde standaard elektrodepotentialen, wanneer ook bekend als "elektrochemische serie":

De posities van lithium en natrium worden gewijzigd op dergelijke reeks; goud en platina ook omgekeerd, alhoewel dit weinig praktische betekenis omdat beide metalen zijn zeer reactief.

Standaard elektrodepotentialen bieden een kwantitatieve maat van de kracht van een reductiemiddel, in plaats van de kwalitatieve overwegingen andere reactiviteit series. Zij zijn echter enkel geldig voor standaard condities: in het bijzonder, dat ze alleen van toepassing op reacties in waterige oplossing. Zelfs met dit voorbehoud, de elektrodepotentialen van lithium en natrium - en dus hun plaats in de elektrochemische reeks - weergegeven abnormaal. De volgorde van reactiviteit, zoals getoond door de kracht van de reactie met water of de snelheid waarmee het metaaloppervlak tast in lucht, lijkt

hetzelfde als de omgekeerde volgorde van de ionisatie-energieën. Dit wordt bevestigd door de extractie van metallisch lithium door de elektrolyse van een eutectisch mengsel van lithiumchloride en kalium chloride: lithium metaal wordt gevormd bij de kathode, niet kalium.

(0)
(0)
Commentaren - 0
Geen commentaar

Voeg een reactie

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha