Взаимодействие на киселини с метали. Взаимодействие на сярна киселина с метали

Химична реакция

Принципи на реакциите на киселините с металите

Всички реакции на неорганичната киселина с метала водят до образуването на соли. Изключение може би е само реакцията на благородния метал с царска водка, смес от хлороводород и азотна киселина. Всяко друго взаимодействие на киселини с метали води до образуване на сол. Ако киселината не е нито сярна, нито азотна, тогава продуктът се разцепва молекулярен водород.

Но когато концентрирана сярна киселина навлезе в реакцията, взаимодействието с металите протича съгласно принципа на процеса на окисление-редукция. Следователно, експериментално бяха изолирани два вида взаимодействия на типични метали и силни неорганични киселини:

• взаимодействие на металите с разредени киселини;
• взаимодействие с концентрирана киселина.

Реакциите от първия тип протичат с всякаква киселина. Единственото изключение е концентрирано сярна киселина и азотна киселина от всякаква концентрация. Те реагират съгласно втория тип и водят до образуване на соли и продукти от намаляване на сярата и азота.

Типично взаимодействие на киселини с метали

Металите, разположени отляво на водорода в стандартна електрохимична серия, реагират с разредена сярна киселина и други киселини от различни концентрации, с изключение на азот за образуване на сол и изолиране молекулен водород. Метали, разположени отдясно в Електроотрицателност водородът на ред, не могат да реагират с посочените по-горе киселини и взаимодействат само с азотна киселина, независимо от концентрацията, с концентрирана сярна киселина и царска вода. Това е типично взаимодействие на киселини с метали.

Реакции на металите с концентрирана сярна киселина

Ако съдържанието на сярна киселина в разтвора е повече от 68%, то се счита за концентрирано и взаимодейства с металите отляво и отдясно на водорода. Принципът на реакцията с метали от различни дейности е показан на снимката по-долу. Тук окислителят е серен атом в сулфатния анион. Той се редуцира до сероводород, 4-валентен оксид или до молекулярна сяра.

Реакции с разредена азотна киселина

Разредената азотна киселина реагира с метали, разположени отляво и отдясно на водорода. По време на реакцията с активните метали се образува амоняк, който веднага се разтваря и реагира с нитратния анион, образувайки друга сол. При метали със средна активност киселината реагира с отделянето на молекулярен азот. При ниска реактивност реакцията протича с освобождаването на 2-валентен азотен оксид. Най-често се формират няколко продукта за редукция на сяра при една реакция. Примери за реакции са представени в графичното приложение по-долу.

Реакции с концентрирана азотна киселина

В този случай окислителят е също азот. Всички реакции водят до образуване на сол и изолиране азотен оксид. В графичното приложение са предложени схеми на реакциите на окисляване-редукция. В същото време трябва да се обърне специално внимание на реакцията царска водка с елементи с ниска активност. Такова взаимодействие на киселини с металите не е специфично.

Реактивност на металите

Металите реагират с киселини доста лесно, въпреки че има няколко инертни вещества. Това е благородни метали и елементи с електрохимичен потенциал с висок стандарт. Съществуват редица метали, които са изградени въз основа на този показател. Тя се нарича серия на електронегонизма. Ако металът е вляво от водорода, той може да реагира с разредена киселина.

Има само едно изключение: желязото и алуминият, дължащи се на образуването на тривалентни оксиди на тяхната повърхност, не могат да реагират с киселина без нагряване. Ако сместа се загрее, първоначално окислителният филм на метала влиза в реакцията и след това се разтваря в самата киселина. Металите, разположени отдясно на водорода в серията електрохимична активност, не могат да взаимодействат с неорганична киселина, включително с разредена сярна киселина. Има две изключения от правилата: тези метали се разтварят в концентрирана и разредена азотна киселина и царска водка. В последния случай не могат да се разтварят само родий, рутений, иридий и осмий.