Interakcija kiselina s metalima. Interakcija sumporne kiseline s metalima

Kemijska reakcija

Načela reakcija kiselina s metalima

Sve reakcije anorganske kiseline s metalom dovode do stvaranja soli. Iznimka je, možda, samo reakcija plemenitog metala s kraljevskom votkom, mješavinom klorovodične i dušična kiselina. 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 koncentrirana sumporna kiselina ulazi u reakciju, interakcija s metalima nastavlja se 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 nastavljaju s bilo kojom kiselinom. Jedina iznimka je koncentrirana sumporna kiselina i nitratne kiseline 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 u standardnoj elektrokemijskoj seriji reagiraju s razrijeđena sumporna kiselina i druge kiseline različitih koncentracija, osim dušične kiseline da bi se formirala sol i oslobađaju molekulski vodik. Metali, koji se nalazi na desnoj strani na red elektronegativnosti vodika, ne može reagirati s gore spomenutim kiselinama i komunicirati samo s dušičnom kiselinom, bez obzira na koncentraciju, s koncentriranom sumpornom kiselinom i zlatotopci. Ovo je tipična interakcija kiselina s metalima.

Reakcije metala s koncentriranom sumpornom kiselinom

Ako je sadržaj sumporne kiseline u otopini veći od 68%, 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

Razrijeđena nitratna kiselina reagira s metalima 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 i izolacije soli dušikov oksid. Sheme reakcija redukcije oksidacije su predložene u grafičkom aneksu. Istodobno, posebnu pozornost treba posvetiti reakciji kraljevska votka s elementima niske aktivnosti. Takva interakcija kiselina s metalima nije specifična.

Reaktivnost metala

Metali reagiraju vrlo lako s kiselinama, iako postoji nekoliko inertnih tvari. Ovo je plemeniti metali i elemenata 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: željezo i aluminij zbog stvaranja 3 valenata 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.