Szereg napięciowy metali

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Potencjały standardowe wybranych metali[1]
Reakcja E0 [V]
Li/Li+ −3,04
K/K+ −2,93
Ca/Ca2+ −2,87
Na/Na+ −2,71
Mg/Mg2+ −2,37
Mn/Mn2+ −1,19
Cr/Cr2+ −0,91
Zn/Zn2+ −0,76
Cr/Cr3+ −0,74
Fe/Fe2+ −0,45
Ni/Ni2+ −0,26
Sn/Sn2+ −0,14
Pb/Pb2+ −0,13
H/H+ 0
Cu/Cu2+ 0,34
Ag/Ag+ 0,80
Hg/Hg2+ 0,85
Au/Au3+ 1,50
Au/Au+ 1,70

Szereg napięciowy metali (inaczej szereg elektrochemiczny, szereg aktywności metali) to zestawienie pierwiastków chemicznych o właściwościach metalicznych, według ich potencjału standardowego E0. Punktem odniesienia dla tego zestawienia jest elektroda wodorowa, której potencjał standardowy przyjmuje się umownie za zero.

Praktyczne znaczenie szeregu napięciowego metali wynika z faktu, że metal bardziej aktywny wypiera (poza niektórymi wyjątkami) metal mniej aktywny z roztworu jego soli, zaś dobrą miarą aktywności chemicznej metali jest ich potencjał standardowy.

Szereg ważniejszych metali uporządkowany w kierunku wzrostu potencjału i zarazem spadku łatwości tworzenia kationów:

Li K Na Ca Mg Al Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Ag Hg Pt Au

Wnioski wynikające z szeregu napięciowego metali[edytuj | edytuj kod]

Każdy metal o niższym potencjale normalnym wypiera z roztworu soli metal o wyższym potencjale.

Reguła ta nie dotyczy litowców i berylowców, które nie wypierają innych metali z wodnych roztworów, gdyż pierwszeństwo ma reakcja z wodą prowadząca do otrzymania wodorotlenków. Jedynie magnez i beryl, które reagują z wodą na gorąco, mogą wypierać w temperaturze pokojowej inne metale z roztworu. Glin nie wydziela z roztworów zawierających jony Fe2+, Zn2+, Pb2+ i Cu2+ metali, ponieważ ulega pasywacji – pokrywa się warstewką ochronną swojego tlenku. W obecności jonów Cl- niszczących powłokę tlenków możliwe jest jednak wypieranie miedzi przez glin. Wykorzystuje się to w pokazowym doświadczeniu "żarłoczny roztwór"[2].

Metale o ujemnych potencjałach normalnych mogą wypierać wodór. Metale te są metalami aktywnymi, nazywane czasami nieszlachetnymi.

Reakcja przebiega tym mniej energicznie, im bliższy zera jest potencjał normalny metali.

Metale o dodatnich potencjałach normalnych nie wypierają wodoru z kwasów i bywają nazywane metalami szlachetnymi. Reagują one z kwasami tlenowymi wykazującymi właściwości utleniające.

Im bardziej ujemny potencjał normalny metalu, tym mocniejszym jest reduktorem.

Im bardziej dodatni potencjał normalny metalu, tym mocniejszym jest utleniaczem.

Przypisy

  1. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 88th. Boca Raton: CRC Press, 2008, s. 8-20–8-29.
  2. Marek Ples: Żarłoczny roztwór - wypieranie miedzi przez glin, w obecności jonów chlorkowych (opis, zdjęcia i film). Weird science. [dostęp 2014-12-15].

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]