واکنش پذیری عناصر، معیاری است که نشان می دهد چگونه یک عنصر با عنصر دیگر ترکیب می شود و ترکیبات جدید را بوجود می آورد. برخی از عناصر غیر فعال هستند و برای انجام واکنش به انرژی نیاز دارند. در حالی برخی دیگر از عناصر خود به خود و به راحتی باهم واکنش نشان می دهند.

اندازه هسته یکی از فاکتورهایی است که به دلیل توانایی در نگه داشتن الکترون ها و جذب الکترون، واکنش پذیری عناصر را تعیین می کند. الگوهای واکنش پذیری بسته به اندازه هسته، تعداد الکترون ها و تعداد پوسته ها متفاوت است. بطورکلی غیر فلزات ترجیح می دهند الکترون ها را جذب کنند و فلزات ترجیح می دهند الکترون ها را از دست بدهند و به راحتی باهم واکنش می دهند.

در شیمی، واکنش پذیری نشان می دهد یک ماده چقدر آسان تحت یک واکنش شیمیایی قرار می گیرد. واکنش پذیری، می تواند ماده را به تنهایی یا با سایر اتم ها یا ترکیبات مورد بررسی قرار داد. واکنش پذیرترین عناصر و ترکیبات ممکن است به طور خود به خود یا انفجاری مشتعل شوند. این عناصر معمولا در آب و همچنین تحت اکسیژن موجود در هوا می سوزند. واکنش پذیری به شدت به دما بستگی دارد. افزایش دما انرژی موجود برای یک واکنش شیمیایی را افزایش می دهد و معمولا احتمال انجام آن را افزایش می دهد.

روند واکنش پذیری عناصر در جدول تناوبی

جدول تناوبی به ما اجازه می دهد انجام واکنش های شیمیایی را پیش بینی کنیم. در جدول تناوبی، عناصر الکترونگاتیو تمایل یک عنصر را برای انجام واکنش نشان می دهد. هالوژن ها، فلزات قلیایی و فلزات قلیایی خاکی بسیار واکنش پذیر هستند.

واکنش پذیرترین عنصر فلوئور است که اولین عنصر در گروه هالوژن است. واکنش پذیرترین فلز فرانسیم است، که آخرین فلز قلیایی و گران قیمت ترین عنصر در جدول تناوبی است. با این حال، فرانسیم یک عنصر رادیواکتیو ناپایدار است که فقط در مقادیر کمی در طبیعت یافت می شود. کمترین عناصر واکنش پذیر گازهای نجیب هستند. در این گروه، هلیوم کم واکنش‌ ترین عنصر است که هیچ ترکیب پایداری تشکیل نمی‌ دهد.

فلزات می توانند چندین حالت اکسیداسیون داشته باشد و تمایل به واکنش پذیری متوسط ​​دارد. فلزات با واکنش پذیری کم، فلزات نجیب نامیده می شوند. کمترین واکنش پذیری مربوط به فلز پلاتین و بعد از آن طلا است. به دلیل واکنش پذیری کم این فلزات به راحتی در اسیدهای قوی حل نمی شوند. تیزاب، مخلوطی از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک، برای حل کردن پلاتین و طلا استفاده می شود.

فاکتورهای موثر بر واکنش پذیری عناصر

یک ماده زمانی واکنش نشان می دهد که محصولات حاصل از یک واکنش شیمیایی انرژی کمتری (پایداری بالاتر) نسبت به واکنش دهنده ها داشته باشند. تفاوت انرژی را می توان با استفاده از نظریه پیوند ظرفیت، نظریه مداری اتمی و نظریه اوربیتال مولکولی پیش بینی کرد. واکنش پذیری، اساسا به پایداری الکترون‌ ها در اوربیتال ‌هایشان خلاصه می‌ شود. الکترون‌ های جفت‌ نشده در اوربیتال‌ ها، بیشترین احتمال برهمکنش با اوربیتال‌ های اتم ‌های دیگر را دارند و پیوند های شیمیایی تشکیل می‌ دهند.

پایداری الکترون‌ ها در اتم‌، نه تنها واکنش‌ پذیری یک اتم را نشان می دهد، بلکه ظرفیت آن و نوع پیوند های شیمیایی را که ممکن است تشکیل دهد را نیز تعیین می ‌کند. به عنوان مثال، کربن معمولا دارای ظرفیت ۴ است و ۴ پیوند را تشکیل می دهد زیرا پیکربندی الکترون ظرفیت حالت پایه آن در ۲s^۲ ۲p^۲ نیمه پر است.

در مورد واکنش پذیری اتم کربن یک اتم می تواند ۴ الکترون را برای پر کردن مدار خود بپذیرد یا در موارد کمتر چهار الکترون بیرونی خود را اهدا کند. در حالی که این مدل بر اساس رفتار اتمی است همین اصل در مورد یون ها و ترکیبات نیز صدق می کند.

واکنش پذیری تحت تأثیر خواص فیزیکی نمونه، خلوص شیمیایی آن و مواد موجود دیگر است. به عبارت دیگر واکنش پذیری بستگی به زمینه ای دارد که یک ماده در آن مشاهده می شود. به عنوان مثال، جوش شیرین و آب واکنش خاصی ندارند، در حالی که جوش شیرین و سرکه به راحتی واکنش می دهند و گاز دی اکسید کربن و استات سدیم را تشکیل می دهند.

اندازه ذرات نیز بر واکنش پذیری تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، توده ای از نشاسته ذرت نسبتاً بی اثر است. اگر شعله مستقیمی روی نشاسته اعمال شود، واکنش احتراق نسبتا به دشواری آغاز می شود. با این حال، اگر نشاسته ذرت تبخیر شود تا ابری از ذرات ایجاد شود، به آسانی مشتعل می شود.

مزایای پیش بینی واکنش پذیری عناصر

واکنش‌ پذیری علاوه بر کمک به ما در پیش‌ بینی نتایج  واکنش‌ ها، بینشی در مورد اینکه چرا فلزات به روش های مختلف استخراج می شوند، ارائه می دهد. برخی از فلزات، مانند طلا و نقره، آنقدر غیر فعال هستند که عمدتاً با عناصر دیگر ترکیب نمی شوند و به دست آوردن آنها نسبتاً ساده است. با این حال، اکثر فلزات به طور طبیعی به صورت ترکیب، اغلب در ترکیب با اکسیژن یا گوگرد وجود دارند.

روش استخراج مورد استفاده برای بسیاری از فلزات، فرآیند کوره بلند است که در آن سنگ معدن فلز با کربن گرم می شود. برای مثال سنگ معدن آهن که هماتیت نام دارد، عمدتاً از اکسید آهن تشکیل شده است. کربن در کوره می سوزد و مونوکسید کربن را تولید می کند.

سپس مونوکسید کربن با اکسید آهن واکنش می دهد و آهن را جابجا می کند و دی اکسید کربن بوجود می آید. این استخراج امکان پذیر است زیرا آهن واکنش پذیری کمتری از کربن است. برای عناصر واکنش پذیر تر از کربن، روش های دیگری مانند الکترولیز برای استخراج استفاده می شود.