Отношение металлов к различным средам

Общие свойства металлов

Для того, чтобы понять, насколько активно металл способен вступать в химическую реакцию, необходимо использовать ряд активности металлов.

Рисунок 1. Ряд активности металлов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Металлы I и II групп являются активно реакционноспособными и способны вытеснять водород и менее активные металлы из соединений.

Переходные металлы и металлы III группы обладают средней активностью.

Металлы, стоящие после водорода, слабо активны и не способны вытеснять вышестоящие металлы и водород из соединений.

Также со снижением активности металла снижаются и его восстановительные свойства.

Взаимодействие металлов с водой

Металлы I и II групп (щелочные и щелочноземельные металлы).

Металлы I группы реагируют с водой со взрывом, за исключением лития. Например, калий взаимодействует с водой со взрывом и окрашивает пламя фиолетовым цветом.

${2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2 \uparrow}$

Металлы II группы (барий, стронций, кальций) реагируют активно даже с холодной водой: ${Ca + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow}$

Магний бурно реагирует с водяным паром, а бериллий плохо реагирует с холодной водой, с горячей водой и водным паром реагирует очень медленно.

Металлы III группы.

Алюминий реагирует с водой только после удаления защитной пленки оксида, которая предохраняет его от взаимодействия с окружающей средой: ${2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2\uparrow}$

Бор с водой не реагирует ни при каких условиях.

Переходные металлы.

Хром реагирует с парами воды ${2Cr + 3H_2O \leftrightarrow Cr_2O_3 + 3H_2 \uparrow}$

При взаимодействии железа с парами воды образуется смешанный оксид: ${3Fe +H_2O_{пар} \leftrightarrow Fe_3O_4 + 4H_2}$

Взаимодействие металлов с кислородом

Рассмотрим результаты взаимодействия различных металлов с кислородом воздуха.

Металлы I и II групп.

Все металлы данных групп горят на воздухе с образованием разных соединений

${4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O}$ - образовался оксид

${3Na + 2O_2 \rightarrow Na_2O_2 + NaO_2}$ - образовалась смесь супероксида и пероксида

Металлы III группы.

В виде порошка алюминий горит на воздухе с выделением тепла: ${2Al + \frac {3}{2} O_2 \rightarrow Al_2O_3}$

Бор с кислородом реагирует только при высоких температурах ${2B +3O_2 \rightarrow 2B_2O_3}$

Переходные металлы.

При взаимодействии с кислородом хром горит: ${2Cr + 3O_2 \rightarrow 2Cr_2O_3}$

Железо начинает ржаветь на воздухе в присутствии влаги: ${4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3}$

Медь, серебро и золото с водой не реагируют, так как в ряду активности металлов стоят после него.