Общие химические свойства металлов

Среди металлов традиционно выделяют несколько групп. Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:

• благородные металлы (серебро, золото, платина);
  
• щелочные металлы (металлы, образованные элементами I А группы периодической системы);
  
• щелочноземельные металлы (кальций, стронций, барий, радий).

Простые вещества, обладающие металлическими свойствами, в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются свойства восстановителя).

 

Ряд активности металлов

Li, K, Ba, Ca, Na,	Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb	H 2	Cu, Hg, Ag, Pt, Au
активные металлы	металлы средней активности		неактивные металлы

 

1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.

2. Каждый металл способен вытеснять из растворов солей те металлы, которые в ряду активности стоят после него (правее).

3. Металлы, находящиеся в ряду активности левее водорода, способны вытеснять его из растворов кислот.

4. Щелочные и щелочноземельные металлы в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами

 

1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды.

Металл + кислород → оксид.

Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния:

2 Mg + O 2→2 MgO.

Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.

2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.

Металл + галоген → галогенид металла.

Например, при взаимодействии натрия с хлором образуется хлорид натрия:

2 Na + Cl 2→2 NaCl.

 

3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.

Металл + сера → сульфид металла.

Например, при взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:

Zn + S → ZnS.

4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.

 

Например, при взаимодействии лития с азотом образуется нитрид лития:

6 Li + N 2→2 Li 3 N.

 

При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция:

3 Ca + 2P → Ca 3 P 2.

 

Взаимодействие со сложными веществами

 

1. Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щёлочь) и водород.

Активный металл + вода → щёлочь + водород.

Например, при взаимодействии натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород:

2 Na +2 H 2 O →2 NaOH + H 2.

Видеофрагмент:

Взаимодействие натрия с водой

 

Обрати внимание!

Некоторые металлы средней активности реагируют с водой при повышенной температуре, образуя оксид металла и водород.

Например, раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид — железную окалину Fe_3O_4 и водород:

 

3Fe +4 H 2 O → Fe +2 Fe 2 O 3+4 H 2.

2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.

Металл + кислота → соль + водород.

Например, при взаимодействии алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и водород:

2 Al + H 2 SO 4→ Al 2(SO 4)3+3 H 2.

 

Видеофрагмент:

Реакция алюминия с серной кислотой

 

 

3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.

Более активный металл + соль → соль более активного металла + менее активный металл.

Например, при взаимодействии железа с сульфатом меди(II) образуются сульфат железа(II) и медь: