Definizione di serie di reattività in chimica

La serie di attività aiuta a prevedere come si comporteranno i metalli nelle reazioni chimiche. Periodictableru, Licenza Creative Commons

Il serie di reattività è un elenco di metalli classificati in ordine decrescente di reattività, che di solito è determinata dalla capacità di spostare l'idrogeno gassoso dall'acqua e dall'acido soluzioni . Può essere utilizzato per prevedere in quali metalli sostituiranno altri metalli soluzione acquosa in reazioni di doppio spostamento e per estrarre metalli da miscele e minerali. La serie di reattività è anche conosciuta come la serie di attività .

Punti chiave: serie di reattività

• La serie di reattività è un ordinamento dei metalli dal più reattivo al meno reattivo.
• La serie di reattività è anche nota come serie di attività dei metalli.
• La serie si basa su dati empirici sulla capacità di un metallo di sostituire l'idrogeno gassoso dall'acqua e dall'acido.
• Le applicazioni pratiche della serie sono la previsione di reazioni di doppio spostamento che coinvolgono due metalli e l'estrazione di metalli dai loro minerali.

Elenco dei metalli

La serie di reattività segue l'ordine, dal più reattivo al meno reattivo:

• Cesio
• Francio
• Rubidio
• Potassio
• Sodio
• Litio
• Bario
• Radio
• Stronzio
• Calcio
• Magnesio
• Berillio
• Alluminio
• Titanio (IV)
• Manganese
• Zinco
• Cromo (III)
• Ferro(II)
• Cadmio
• Cobalto (II)
• Nichel
• Ritenere
• Guida
• Antimonio
• Bismuto (III)
• Rame(II)
• Tungsteno
• Mercurio
• D'argento
• Oro
• Platino

Quindi, il cesio è il metallo più reattivo sulla tavola periodica. In generale, i metalli alcalini sono i più reattivi, seguiti dalle terre alcaline e dai metalli di transizione. I metalli nobili (argento, platino, oro) sono poco reattivi. I metalli alcalini, bario, radio, stronzio e calcio sono sufficientemente reattivi da reagire con l'acqua fredda. Il magnesio reagisce lentamente con l'acqua fredda, ma rapidamente con l'acqua bollente o con gli acidi. Il berillio e l'alluminio reagiscono con vapore e acidi. Il titanio reagisce solo con gli acidi minerali concentrati. La maggior parte dei metalli di transizione reagisce con gli acidi, ma generalmente non con il vapore. I metalli nobili reagiscono solo con ossidanti forti, come l'acqua regia.

Tendenze della serie di reattività

In sintesi, spostandosi dall'alto verso il basso della serie di reattività, si evidenziano le seguenti tendenze:

• La reattività diminuisce. I metalli più reattivi si trovano nella parte inferiore sinistra della tavola periodica.
• Gli atomi perdono elettroni meno facilmente per formare cationi.
• I metalli hanno meno probabilità di ossidarsi, ossidarsi o corrodersi.
• È necessaria meno energia per isolare gli elementi metallici dai loro composti.
• I metalli diventano donatori di elettroni più deboli o agenti riducenti.

Reazioni utilizzate per testare la reattività

I tre tipi di reazioni utilizzate per testare la reattività sono la reazione con acqua fredda, la reazione con acido e le reazioni di spostamento singolo. I metalli più reattivi reagiscono con l'acqua fredda per produrre l'idrossido di metallo e l'idrogeno gassoso. I metalli reattivi reagiscono con gli acidi per produrre il sale metallico e l'idrogeno. I metalli che non reagiscono in acqua possono reagire in acido. Quando la reattività del metallo deve essere confrontata direttamente, una singola reazione di spostamento serve allo scopo. Un metallo sposterà qualsiasi metallo inferiore nella serie. Ad esempio, quando un chiodo di ferro viene posto in una soluzione di solfato di rame, il ferro viene convertito in solfato di ferro (II), mentre sul chiodo si forma rame metallico. Il ferro riduce e sposta il rame.

Serie di reattività rispetto ai potenziali degli elettrodi standard

La reattività dei metalli può anche essere prevista invertendo l'ordine dei potenziali degli elettrodi standard. Questo ordinamento è chiamato il serie elettrochimica . La serie elettrochimica è anche la stessa dell'ordine inverso delle energie di ionizzazione degli elementi nella loro fase gassosa. L'ordine è:

• Litio
• Cesio
• Rubidio
• Potassio
• Bario
• Stronzio
• Sodio
• Calcio
• Magnesio
• Berillio
• Alluminio
• Idrogeno (in acqua)
• Manganese
• Zinco
• Cromo (III)
• Ferro(II)
• Cadmio
• Cobalto
• Nichel
• Ritenere
• Guida
• Idrogeno (in acido)
• Rame
• Ferro(III)
• Mercurio
• D'argento
• Palladio
• Iridio
• Platino(II)
• Oro

La differenza più significativa tra la serie elettrochimica e la serie di reattività è che le posizioni di sodio e litio vengono scambiate. Il vantaggio dell'utilizzo di potenziali elettrodi standard per prevedere la reattività è che sono aquantitativomisura della reattività. Al contrario, la serie di reattività è amisura qualitativadi reattività. Il principale svantaggio dell'utilizzo di potenziali elettrodi standard è che si applicano solo a soluzioni acquose sotto condizioni standard . In condizioni reali, la serie segue l'andamento potassio > sodio > litio > terre alcaline.

Fonti

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• Briggs, JGR (2005). Science in Focus, Chimica per il livello 'O' GCE . Educazione Pearson.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chimica degli elementi . . . . Oxford: Pergamon Press. pp. 100-1 82–87. ISBN 978-0-08-022057-4.
• Lim Eng Wah (2005). Longman Pocket Study Guide 'O' Livello Scienza-Chimica . Educazione Pearson.
• Wolters, LP; Bickelhaupt, FM (2015). 'Il modello di deformazione di attivazione e teoria degli orbitali molecolari'. Recensioni interdisciplinari Wiley: scienza molecolare computazionale . 5 (4): 324–343. doi:10.1002/wcms.1221