La reazione chimica di un acido con un metallo è specifica per queste classi di composti. Nel suo corso, il protone idrogeno viene ripristinato e, insieme all'anione acido, viene sostituito da un catione metallico. Questo è un esempio di reazione di formazione del sale, sebbene ci siano diversi tipi di interazioni che non seguono questo principio. Procedono come redox e non sono accompagnati dall'evoluzione dell'idrogeno.
Principi di reazione degli acidi con i metalli
Tutte le reazioni di un acido inorganico con un metallo portano alla formazione di sali. L'unica eccezione è, forse, la reazione del metallo nobile con l'acqua regia, una miscela di acido cloridrico e nitrico. Qualsiasi altra interazione di acidi con metalli porta alla formazione di un sale. Se l'acido non è né solforico né nitrico concentrato, l'idrogeno molecolare viene scisso come prodotto.
Ma quando l'acido solforico concentrato reagisce, l'interazione con i metalli procede secondo il principio di un processo redox. Pertanto, sono stati distinti sperimentalmente due tipi di interazioni, tipichemetalli e acidi inorganici forti:
- reazione dei metalli con acidi diluiti;
- interazione con acido concentrato.
Le reazioni del primo tipo procedono con qualsiasi acido. Le uniche eccezioni sono l'acido solforico concentrato e l'acido nitrico di qualsiasi concentrazione. Reagiscono secondo il secondo tipo e portano alla formazione di sali e prodotti di riduzione dello zolfo e dell'azoto.
Reazioni tipiche degli acidi con i metalli
I metalli situati a sinistra dell'idrogeno nella serie elettrochimica standard reagiscono con acido solforico diluito e altri acidi di varie concentrazioni, ad eccezione dell'acido nitrico, per formare un sale e rilasciare idrogeno molecolare. I metalli situati a destra dell'idrogeno nella serie dell'elettronegatività non possono reagire con gli acidi di cui sopra e interagire solo con l'acido nitrico, indipendentemente dalla sua concentrazione, con l'acido solforico concentrato e con l'acqua regia. Questa è una tipica interazione degli acidi con i metalli.
Reazioni dei metalli con acido solforico concentrato
Quando il contenuto di acido solforico nella soluzione è superiore al 68%, è considerato concentrato e interagisce con i metalli a sinistra ea destra dell'idrogeno. Il principio della reazione con metalli di varia attività è mostrato nella foto sotto. Qui, l'agente ossidante è l'atomo di zolfo nell'anione solfato. Si riduce a idrogeno solforato, ossido 4-valente o zolfo molecolare.
Reazioni con acido nitrico diluito
Diluitol'acido nitrico reagisce con i metalli situati a sinistra ea destra dell'idrogeno. Durante la reazione con i metalli attivi si forma l'ammoniaca, che si dissolve immediatamente e interagisce con l'anione nitrato, formando un altro sale. Con metalli di media attività, l'acido reagisce con il rilascio di azoto molecolare. Con inattivo, la reazione procede con il rilascio di ossido dinitrico. Molto spesso, in una reazione si formano diversi prodotti di riduzione dello zolfo. Esempi di reazioni sono suggeriti nell'applicazione grafica di seguito.
Reazioni con acido nitrico concentrato
In questo caso, l'azoto agisce anche come agente ossidante. Tutte le reazioni terminano con la formazione di sale e il rilascio di ossido nitrico. Schemi del corso delle reazioni redox sono proposti nell'applicazione grafica. Allo stesso tempo, la reazione dell'acqua regia con elementi a bassa attività merita un'attenzione particolare. Tale interazione degli acidi con i metalli non è specifica.
Reattività dei metalli
I metalli reagiscono abbastanza prontamente con gli acidi, sebbene vi siano alcune sostanze inerti. Questi sono metalli nobili ed elementi che hanno un potenziale elettrochimico di alto livello. Ci sono un certo numero di metalli che sono costruiti sulla base di questo indicatore. Si chiama serie dell'elettronegatività. Se il metallo si trova a sinistra dell'idrogeno al suo interno, è in grado di reagire con l'acido diluito.
C'è solo un'eccezione: ferro el'alluminio a causa della formazione di ossidi 3-valenti sulla loro superficie non può reagire con l'acido senza riscaldamento. Se la miscela viene riscaldata, inizialmente il film di ossido del metallo entra nella reazione e quindi si dissolve nell'acido stesso. I metalli situati a destra dell'idrogeno nella serie di attività elettrochimica non possono reagire con l'acido inorganico, compreso l'acido solforico diluito. Ci sono due eccezioni alla regola: questi metalli si dissolvono in acido nitrico concentrato e diluito e acqua regia. Solo rodio, rutenio, iridio e osmio non possono essere disciolti in quest'ultimo.
