تلفن 021-88848547   021-88317033

ارسال مواد خریداری شده به سراسر کشور در اسرع وقت

همه چیز در مورد واکنش پذیری فلزات

مقالات (عمومی)
همه چیز در مورد واکنش پذیری فلزات

واکنش‌ پذیری فلزات یک مفهوم رایج در شیمی است که فلزات را همانطور که از نامشان پیداست به ترتیب واکنش ‌پذیری از بیشترین واکنش‌ پذیری به کمترین واکنش‌ پذیری دسته بندی می کند. واکنش پذیری فلزات همچنین ابزار مفیدی برای پیش ‌بینی محصولات واکنش‌های جابجایی ساده است که شامل دو فلز مختلف است. همچنین واکنش پذیری فلزات بینشی در مورد اینکه چرا فلزات مختلف از سنگ معدن‌ هایشان به روش‌ های مختلف استخراج می‌ شوند، ارائه می دهد.

 

هنگامی که فلزات واکنش نشان می دهند، با از دست دادن الکترون های بیرونی خود یون های مثبت تشکیل می دهند. هر چه یک فلز راحت تر الکترون ها را از دست بدهد، واکنش پذیرتر است. هنگامی که یک فلز با اکسیژن واکنش می دهد، یک اکسید فلزی تشکیل می شود. به عنوان مثال، آهن با اکسیژن و آب واکنش می دهد و اکسید آهن (معروف به زنگ آهن) را ایجاد می کند.

این نمونه ای از واکنش اکسیداسیون است زیرا آهن اکسیژن به دست آورده است. به یاد داشته باشید که اکسیداسیون یا کاهش را می توان بر حسب الکترون نیز توصیف کرد. اما همچنین می تواند به عنوان افزایش یا از دست دادن اکسیژن نیز آن را بیان کرد. در این فرآیند ماده ای که اکسیژن را دریافت کرده است اکسیده و ماده ای که اکسیژن را از دست داده است کاهنده می گویند.

 

هنگامی که فلزات واکنش نشان می دهند، الکترون ها را از دست می دهند و یون های مثبت تشکیل می دهند. به عنوان مثال، هنگامی که سدیم (فلز) با کلر (یک غیرفلز) واکنش می دهد و نمک کلرید سدیم را تشکیل می دهند، سدیم الکترون های خود را از دست می دهد و یون های سدیم مثبت (Na + ) را تشکیل می دهد. هر چه فلز واکنش پذیرتر باشد، راحت تر یون های مثبت تشکیل می دهد.

 

سری واکنش ‌پذیری فلزات را به ترتیب واکنش‌ پذیری در ادامه برای شما فهرست کرده ایم. پتاسیم بیشترین واکنش پذیری را دارد و طلا کم ترین واکنش پذیری را به خود اختصاص داده است.

 

واکنش های جایگزینی

 

یک فلز واکنش پذیرتر جایگزین فلز کمتر واکنش پذیر از یک ترکیب می شود. به عنوان مثال، فرض کنید کلسیم را به اکسید آلومینیوم اضافه می کنیم. کلسیم در مقایسه با آلومینیوم، واکنش پذیری بالاتری دارد. بنابراین جایگزین آلومینیوم می شود و اکسید کلسیم را تشکیل می دهد. این امر به این دلیل است که کلسیم قوی ‌تر از آلومینیوم به اکسیژن متصل می‌ شود.

واکنش‌های جابجایی مانند آنچه در بالا نشان داده شده است، واکنش‌های ردوکس ( اکسایش و کاهش ) هستند. در این واکنش ها یک عنصر اکسید می ‌شود (الکترون ‌ها را از دست می ‌دهد یا اکسیژن به دست می ‌آورد) و دیگری کاهش می ‌یابد (الکترون می‌ گیرد یا اکسیژن از دست می ‌دهد). در مثال بالا، می‌ توانیم ببینیم که کلسیم اکسید می‌ شود، زیرا اکسیژن به دست می‌ آورد و آلومینیوم کاهش می ‌یابد.

 

مثال دیگری از واکنش جابجایی، واکنش بین یک فلز و یک نمک است. اگر سدیم را با سولفات منیزیم مخلوط کنیم، سولفات سدیم (از آنجایی که سدیم واکنش پذیرتر است و می تواند منیزیم را جایگزین کند) و منیزیم خالص تولید می شود. اگر به معادله این واکنش نگاه کنید، می بینید که سدیم با تشکیل نمک سولفات، یک یون مثبت تشکیل می دهد (به یاد داشته باشید که نمک ها ترکیبات یونی هستند که از یون های مثبت و منفی ساخته شده اند). سدیم برای تشکیل یون مثبت الکترون از دست می دهد، بنابراین می دانیم که سدیم اکسید شده است، در حالی که منیزیم الکترون می گیرد و کاهش می یابد.

 

واکنش فلزات با اسیدها

 

ما می توانیم از واکنش فلزات با اسیدها استفاده کنیم تا بفهمیم که آن فلز چقدر واکنش پذیر است. در نتیجه می فهمیم هرچه شدید تر واکنش نشان دهد، فلز واکنش پذیرتر است. هر چه واکنش کند تر باشد (گاهی اوقات هیچ واکنشی وجود ندارد)، فلز واکنش کمتری دارد. فلزات با اسیدها واکنش داده و نمک و هیدروژن را تشکیل می دهند که در معادله زیر توضیح داده شده است:

 

واکنش فلزات با آب

 

همچنین می‌ توانیم از واکنش فلزات با آب برای تعیین ترتیب واکنش ‌پذیری نیز استفاده کنیم. معادله این واکنش به صورت زیر است. فلزات فعال، مانند پتاسیم، سدیم، لیتیوم و کلسیم به سرعت در آب سرد واکنش نشان می دهند. فلزات کمتر واکنش پذیر، مانند منیزیم، روی و آهن با آب سرد واکنش نمی دهند، اما با بخار آب واکنش نشان می دهند. فلزات غیر فعال، مانند مس، نقره و طلا با آب سرد یا بخار آب واکنش نمی دهند.

 

 

استخراج فلزات از طریق احیاء

فلزات غیر فعال مانند نقره و طلا را می توان در پوسته زمین به صورت خالص و بدون ترکیب با عناصر دیگر یافت. با این حال، فلزات واکنش پذیرتر، مانند آلومینیوم و منیزیم، معمولا در ترکیب با عنصر دیگری در یک ترکیب یافت می شوند. روش استخراج فلز به موقعیت آن در نمودار واکنش پذیری بستگی دارد.

 

اگر فلزی کمتر از کربن واکنش پذیر باشد، می توان آن را توسط واکنش با کربن در یک واکنش جابجایی استخراج کرد. در یک واکنش جابجایی، فلز واکنش پذیرتر می تواند جای فلز کمتر واکنش پذیر را در یک ترکیب بگیرد. زیرا فلز واکنش پذیرتر پیوندهای قوی تری ایجاد می کند. کربن در واکنش های ردوکس، جایگزین فلز کمتر واکنش پذیر می شود که در آن کربن اکسید شده و فلز کاهش می یابد. بنابراین ما به این روش به عنوان کاهش با استفاده از کربن اشاره می کنیم.

 

به عنوان مثال، مس در سری واکنش پذیری کمتر از کربن است، بنابراین از اکسید مس با واکنش آن با کربن استخراج می شود. در این واکنش مس خالص و دی اکسید کربن تولید می شود. مس اکسیژن از دست می دهد، بنابراین کاهش می یابد. درحالی که کربن اکسیژن دریافت می کند، بنابراین اکسید می شود. به همین دلیل است که ما این روش را کاهش با کربن می نامیم، زیرا عنصری که ما در حال خالص سازی آن هستیم کاهش می یابد.

 

عناصری که واکنش پذیرتر از کربن هستند، با استفاده از الکترولیز استخراج می شوند. آلومینیوم واکنش پذیرتر از کربن است، بنابراین باید از سنگ معدن های حاوی اکسید آلومینیوم با استفاده از این روش استخراج شود. الکترولیز از الکتریسیته برای جدا کردن فلز از سایر عناصر موجود در ترکیب استفاده می کند.

اکسیداسیون و احیا

همانطور که می دانیم اکسیداسیون به دست آوردن اکسیژن است و کاهش یعنی از دست دادن اکسیژن در طی یک واکنش شیمیایی. همچنین می ‌توانیم اکسیداسیون را از دست دادن الکترون‌ ها و کاهش را به‌ عنوان افزایش الکترون ‌هایی که در طی واکنش صورت می ‌گیرد، نیز تعریف کنیم. به عنوان مثال، بیایید واکنش بین سدیم و کلر را برای تشکیل کلرید سدیم در نظر بگیریم.

 

سدیم یک الکترون از دست می دهد و یون سدیم مثبت تشکیل می دهد، در نتیجه اکسید می شود. کلر یک الکترون به دست می آورد تا یک یون کلرید منفی تشکیل دهد، در نتیجه کاهش می یابد.

این پست برایتان چقدر مفید بود؟

بر روی ستاره ها کلیک کنید

میانگین امتیازات / ۵. تعداد امتیازات

تاکنون امیازی ثبت نشده است شما اولین امتیاز را ثبت کنید

آیا مقاله برای شما مفید بود؟ آن را با دوستان خود به اشتراک بزارید