Interakce kyselin s kovy. Interakce kyseliny sírové s kovy

Chemická reakce

Principy reakcí kyselin s kovy

Všechny reakce anorganické kyseliny s kovem vedou k tvorbě solí. Výjimkou je možná jen reakce vzácného kovu s královskou vodkou, směs chlorovodíku a kyselina dusičná. Jakákoli jiná interakce kyselin s kovy vede k tvorbě soli. Není-li kyselina sírová ani dusičná, pak se produkt rozštěpí molekulárním vodíkem.

Ale když reakcí koncentrované kyseliny sírové, probíhá reakce s kovy podle principu způsobu redox. Proto experimentálně byly izolovány dva typy interakcí typických kovů a silných anorganických kyselin:

• interakce kovů se zředěnými kyselinami;
• interakce s koncentrovanou kyselinou.

Reakce prvního typu probíhají s jakoukoliv kyselinou. Jediná výjimka je soustředěna kyselina sírová a kyselina dusičná v jakékoli koncentraci. Reagují podle druhého typu a vedou k tvorbě solí a produktů redukce síry a dusíku.

Typická interakce kyselin s kovy

Kovy umístěné nalevo od vodíku ve standardní elektrochemické řadě reagují zředěnou kyselinou sírovou a jiných kyselin různých koncentrací s výjimkou kyseliny dusičné za vzniku soli a uvolňování molekulárního vodíku. Kovy umístěné napravo od vodíku v sérii elektronegativity nemohou reagovat s výše uvedenými kyselinami a interagovat pouze s kyselinou dusičnou, bez ohledu na jejich koncentraci, koncentrovanou kyselinou sírovou a vodou ředitelnými. Jedná se o typickou interakci kyselin s kovy.

Reakce kovů s koncentrovanou kyselinou sírovou

Je-li obsah kyseliny sírové v roztoku vyšší než 68%, považuje se koncentrace a interaguje s kovy vlevo a vpravo od vodíku. Princip reakce s kovy různých aktivit je uveden na fotografii níže. Zde je oxidačním činidlem atom síry v síranovém aniontu. Snižuje se na sirovodík, oxid 4-valenční nebo na molekulární síru.

Reakce se zředěnou kyselinou dusičnou

Zředěná kyselina dusičná reaguje s kovy umístěnými vlevo a vpravo od vodíku. V průběhu reakce se aktivních kovů na výrobu amoniaku, který okamžitě rozpouští a reaguje s dusičnanového aniontu za vzniku další soli. U kovů se střední aktivitou reaguje kyselina s uvolňováním molekulárního dusíku. Při nízké reaktivitě probíhá reakce s uvolněním 2-valentního oxidu dusíku. Nejčastěji se při jedné reakci vytváří několik produktů redukce síry. Příklady reakcí jsou uvedeny v grafické příloze níže.

Reakce s koncentrovanou kyselinou dusičnou

V tomto případě je oxidačním činidlem také dusík. Všechny reakce vedou k tvorbě a izolaci soli oxid dusnatý. Schémata oxidačních redukčních reakcí jsou navržena v grafické příloze. Současně by měla být reakce věnována zvláštní pozornost královská vodka s prvky s nízkou aktivitou. Taková interakce kyselin s kovy není specifická.

Reaktivita kovů

Kovy reagují s kyselinami velmi snadno, i když existuje několik inertních látek. To je drahých kovů a prvky, které mají vysoký standard elektrochemického potenciálu. Existuje řada kovů, které jsou postaveny na základě tohoto ukazatele. Říká se tomu řada elektronegativita. Pokud je kov v něm nalevo od vodíku, je schopen reagovat se zředěnou kyselinou.

Existuje pouze jedna výjimka: železo a hliník díky tvorbě 3-valenčních oxidů na jejich povrchu nemohou reagovat s kyselinou bez ohřevu. Pokud se směs zahřeje, pak se nejprve nechá reagovat vrstvy oxidu kovu, a pak se rozpustí v kyselině. Kovy umístěné napravo od vodíku v sérii elektrochemické aktivity nemohou reagovat s anorganickou kyselinou, včetně zředěné kyseliny sírové. Existují dvě výjimky z pravidel: tyto kovy se rozpouštějí v koncentrované a zředěné kyselině dusičné a královské vodce. V tomto případě nelze rozpustit pouze rhodium, ruthenium, iridium a osmium.