Question

Напишите, какие металлы с чем реагируют, а с чем не реагируют.

Answer 1

Заметим, что из 118 химических элементов, которые были открыты на данный момент, к металлам следует относить:

среди группы щёлочноземельных металлов 6 элементов

;среди щелочных металлов 6 элементов;

среди переходных металлов 38;

в группе лёгких металлов 11;

среди полуметаллов 7 элементов,

14 среди лантаноидов и лантан,1

4 в группе актиноидов и актиний,

Вне определения находятся бериллий и магний.

Исходя из этого, к металлам относятся 96 элементов. Рассмотрим подробней, с чем реагируют металлы. Поскольку на внешнем электронном уровне у большинства металлов находится небольшое количество электронов от 1 до 3-х, то они в большинстве своих реакций могут выступать в качестве  восстановителей (то есть они отдают свои электроны другим элементам).

Реакции с наиболее простыми элементами Кроме золота и платины, абсолютно все металлы реагируют с кислородом. Заметим также, что реакция при высоких температурах происходит с серебром, однако оксид серебра(II) при нормальных температурах не образуется. В зависимости от свойств металла, в результате реакции с кислородом образовываются оксиды,  надпероксиды и пероксиды.

Приведем примеры каждого из химического образования:

оксид лития – 4Li+O2=2Li2O; надпероксид калия – K+O2=KO2; пероксид натрия – 2Na+O2=Na2O2.

Для того, чтобы получить оксид из пероксида, его нужно восстановить тем же металлом. Например, Na2O2+2Na=2Na2O. С малоактивными и со средними металлами подобная реакция будет происходить только при нагревании, к примеру: 3Fe+2O2=Fe3O4.

С азотом металлы могут реагировать только с  активными металлами, однако при комнатной температуре может взаимодействовать только литий, образуя при этом нитриды – 6Li+N2=2Li3N, однако при нагревании происходит такая химическая реакция 2Al+N2=2AlN, 3Ca+N2=Ca3N2. С серой, как и с кислородом, реагируют абсолютно все металлы, при этом исключением являются золото и платина. Заметим, что железо может взаимодействовать только при нагревании с серой, образовывая при этом сульфид: Fe+S=FeS Только активные металлы могут реагировать с водородом. К ним относятся металлы группы IA и IIA, кроме берилия. Такие реакции могут осуществляться только при нагревании, образовывая гидриды.

Так как степень окисления водорода считается ?1, то металлы в данном случае выступают как восстановители: 2Na+H2=2NaH.

Реагируют с углеродом также самые активные металлы. В результате этой реакции образовываются ацетилениды или метаниды.

Рассмотрим, какие металлы реагируют с водой и что они дают в результате этой реакции? Ацетилены при взаимодействии с водой будут давать ацетилен, а метан получится в результате реакции воды с метанидами. Приведем примеры данных реакций:

Ацетилен – 2Na+2C= Na2C2; Метан - Na2C2+2H2O=2NaOH+C2H2. Реакция кислот с металлами

Металлы с кислотами могут также реагировать по-разному. Со всеми кислотами реагируют только те металлы, которые в ряду стоят электрохимической активности металлов до водорода.

Приведем пример реакции замещения, которая показывает, с чем реагируют металлы. По-другому такая реакция называется окислительно-восстановительной: Mg+2HCl=MgCl2+H2^.

Некоторые кислоты могут также взаимодействовать с металлами, которые стоят после водорода: Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2^+2H2O.

Заметим, что разбавленная такая кислота может реагировать с металлом по приведенной классической схеме: Mg+H2SO4=MgSO4+H2^.