Ряд активности металлов
Активность металлов уменьшается слева направо в электрохимическом ряду, который составил Н. Н. Бекетов.
Металлы проявляют восстановительные свойства, отдавая валентные электроны.
Чем левее металл в ряду активности, тем он легче окисляется.
Химическая активность зависит от способности атомов отдавать электроны и от условий реакции.
Благородные металлы (золото, платина) практически не вступают в реакции окисления.
Взаимодействие металлов с неметаллами
Активные металлы реагируют с кислородом, образуя оксиды, например: 4Li+O2→2Li2O.
Менее активные металлы вступают в реакцию при нагревании (медь окисляется при высокой температуре).
Металлы активно реагируют с галогенами, особенно с хлором, выделяя большое количество тепла.
Железо, нагретое до красного каления, соединяется с хлором, образуя хлорид железа.
Реакции с серой требуют нагревания для активации химического процесса.
Взаимодействие металлов с водой
Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой даже при комнатной температуре.
Образуются основания (щёлочи) и выделяется водород: 2Na+2H2O→2NaOH+H2↑.
Менее активные металлы реагируют с водой только при нагревании, например железо с паром.
В результате реакции железа с водой образуется железная окалина: 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2↑.
Вода ускоряет коррозию металлов, взаимодействуя с их поверхностью.
Взаимодействие металлов с кислотами
Металлы вытесняют водород из кислот, реагируя с разбавленными растворами.
Алюминий и железо взаимодействуют с серной кислотой, образуя соли и водород.
Концентрированная серная кислота окисляет металлы с выделением оксидов серы.
Активные металлы (магний) быстрее реагируют с кислотами, чем менее активные (медь).
Реакции с кислотами лежат в основе промышленного получения водорода.
Взаимодействие металлов с растворами солей
Металлы вытесняют менее активные металлы из их растворов.
Цинк может вытеснять медь из раствора медного купороса: Zn+CuSO4→ZnSO4+Cu.
Реакции замещения используют для получения чистых металлов из соединений.
На поверхности металла могут формироваться узоры, называемые "сатурново дерево".
Этот метод применяют в лабораториях для изучения ряда активности металлов.
Взаимодействие металлов с оксидами
Металлы восстанавливают другие металлы из их оксидов при нагревании.
Алюминий восстанавливает хром из оксида хрома (III), выделяя тепло: 2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr.
Термитная смесь (алюминий и оксид железа) используется для сварки деталей.
Реакция термитной смеси сопровождается высокой температурой (до 2700°C).
Термический процесс применяют в строительстве и военной промышленности.