§ 44. Агульныя хімічныя ўласцівасці металаў
Рад актыўнасці металаў
Хімічную актыўнасць розных металаў лёгка супаставіць, аналізуючы іх паводзіны ў водных растворах солей і кіслот. Напрыклад, калі ў раствор сульфату медзі(II) апусціць цынкавую пласцінку або жалезны цвік, то практычна адразу ж на іх паверхні з’яўляецца чырванаваты налёт медзі. Гэта сведчыць аб тым, што цынк і жалеза выцясняюць медзь з раствору. Гэтыя працэсы можна паказаць з дапамогай наступных ураўненняў:
Zn + CuSО4 = ZnSО4 + Сu↓,
Zn0 + Сu2+ = Zn2+ + Cu0;
Fe + CuSО4 = FeSО4 + Сu↓,
Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Сu0.
У гэтых рэакцыях цынк і жалеза акісляюцца, паколькі аддаюць свае электроны іонам медзі. Іоны медзі прымаюць электроны, таму медзь аднаўляецца.
Калі зрабіць наадварот і ў раствор сульфату цынку змясціць медную пласцінку, то на ёй не адбудзецца асаджэння цынку. У чым тут прычына?
Эксперыментальным шляхам, вывучаючы здольнасць адных металаў выцясняць другія з водных раствораў іх солей, рускі вучоны М. М. Бекетаў расставіў металы ў рад. У ім металы, што знаходзяцца лявей, здольныя аднаўляць наступныя з раствораў іх солей. Паколькі такая здольнасць металаў звязана з іх аднаўленчай актыўнасцю, то гэты рад атрымаў назву рад актыўнасці металаў.
Рад актыўнасці металаў
Li K Ba Sr Cа Na Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Ti Ni Sn Pb (H2) Cu Hg Ag Pd Pt Au
Чым лявей у гэтым радзе размешчаны метал, тым большымі аднаўленчымі ўласцівасцямі ў водным растворы ён валодае, гэта значыць лягчэй аддае свае электроны акісляльніка і пераходзіць у выглядзе катыёна ў раствор; тым цяжэй катыён гэтага металу аднаўляецца. Цынк і жалеза лягчэй аддаюць свае электроны, чым медзь, і таму аднаўляюць Cu2+ з раствору.
Па становішчы цынку ў радзе актыўнасці можна прагназаваць, што гэты метал здольны аднавіць з раствору іоны волава, медзі і серабра:
Zn0 + Sn2+ = Zn2+ + Sn0;
Zn0 + Сu2+ = Zn2+ + Cu0;
Zn0 + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag0.
У той жа час медзь будзе аднаўляць толькі іоны серабра, але не адновіць іоны волава:
Cu0 + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag0.
Гэта азначае, што цынк валодае большай аднаўленчай здольнасцю. Ён лягчэй аддае электроны, чым волава, медзь і серабро. Таму цынк лічыцца больш актыўным металам, чым гэтыя металы. У сваю чаргу, медзь — больш актыўны метал, чым серабро.
Рад актыўнасці металаў дазваляе не толькі прагназаваць паводзіны металаў у рэакцыях з растворамі солей, але і параўноўваць іх адносіны да вады, раствораў кіслот, а таксама да неметалаў і шэрага іншых рэчываў.
Так, злева ад вадароду размешчаны металы, якія выцясняюць вадарод з вады і кіслот (гэта значыць аднаўляюць іоны вадароду Н+). Металы, размешчаныя справа ад вадароду, такой аднаўленчай актыўнасці ў рэакцыях з растворамі кіслот не праяўляюць. Напрыклад, цынк рэагуе з салянай кіслатой, выцясняючы вадарод:
Zn + 2НСl = ZnCl2 + Н2↑,
Zn0 + 2Н+ = Zn2+ + ,
а серабро вадарод не выцясняе.