Общие химические свойства металлов

Химические свойства металловМеталлы взаимодействуют с простыми и сложными веществами. Во всех реакциях металлы (простые вещества) выполняют роль восстановителей, при этом они окисляются до положительно заряженных ионов (катионов):

Металлы обладают разной химической активностью. Это проявляется как при окислении металлов газообразными или твердыми веществами (хлором, кислородом, серой), так и в реакциях с водой и водными растворами кислот, солей, щелочей. Поведение металлов в разбавленных водных растворах прогнозируется на основе ряда активности металлов. Этот ряд был составлен в результате многочисленных экспериментов русским ученым Николаем Николаевичем Бекетовым в 1865 году и назван им «вытеснительным рядом». Позднее ряд Н.Н. Бекетова получил теоретическое подтверждение на основе сравнения ЭДС гальванического элемента, составленного из пар разных металлов. Каждый металл (а точнее система металл0/металлn+, то есть металл, погруженный в раствор электролита, обычно соли, содержащий его катионы) характеризуется определенной величиной стандартного электродного потенциала. Ряд металлов, расположенных в порядке возрастания величин стандартных электродных потенциалов, называется электрохимическим рядом напряжений металлов.

Ряд активности (или электрохимический ряд напряжений) металлов отражает химическую (восстановительную) активность металлов в разбавленных водных растворах при комнатной температуре (25?С). Чем более отрицателен электродный потенциал металла, то есть чем левее он расположен в ряду активности, тем больше его восстановительная способность. Более конкретные выводы таковы:

1. все металлы, стоящие левее водорода в ряду активности, т.е. имеющие отрицательный стандартный потенциал (стандартный потенциал водорода принят за 0), вытесняют водород из растворов кислот (за исключением азотной HNO3), т.е. восстанавливают катионы водорода;

2. металл, расположенный левее в ряду активности, вытесняет из растворов солей (восстанавливает) любой металл, стоящий в ряду активности правее;

3. восстанавливать водород из чистой воды (нейтральная среда) могут при комнатной температуре только наиболее активные (щелочные и щелочно-земельные) металлы, стоящие в самом начале ряда.

Положение металлов в электрохимическом ряду напряжений позволяет объяснять коррозионное поведение металлов в различных агрессивных средах, а также прогнозировать электродные процессы при электролизе растворов электролитов.