Хімічні св ва металів. Хімічні властивості металів з прикладами

Будова атомів металів визначає не тільки характерні фізичні властивості простих речовин - металів, але і загальні їх хімічні властивості.

При великому різноманітті все хімічні реакції металів відносяться до окисно-відновних і можуть бути тільки двох типів: з'єднання та заміщення. Метали здатні при хімічних реакціях віддавати електрони, тобто бути відновниками, проявляти в утворилися з'єднаннях тільки позитивну ступінь окислення.

В загалом вигляді це можна виразити схемою:
Ме 0 - ne → Me + n,
де Ме - метал - проста речовина, а Ме 0 + n - метал хімічний елемент в з'єднанні.

Метали здатні віддавати свої валентні електрони атомам неметалів, іонів водню, іонів інших металів, а тому будуть реагувати з неметалами - простими речовинами, водою, кислотами, солями. Однак відновна здатність металів різна. Склад продуктів реакції металів з різними речовинами залежить і від окислювальної здатності речовин і умов, при яких протікає реакція.

При високих температурах більшість металів згорає в кисні:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

Чи не окислюються в цих умовах тільки золото, срібло, платина і деякі інші метали.

З галогенами багато металів реагують без нагрівання. Наприклад, порошок алюмінію при змішуванні з бромом загоряється:

2Al + 3Br 2 \u003d 2AlBr 3

При взаємодії металів з водою в деяких випадках утворюються гідроксиди. Дуже активно при звичайних умовах взаємодіють з водою лужні метали, а також кальцій, стронцій, барій. Схема цієї реакції в загальному вигляді виглядає так:

Ме + HOH → Me (OH) n + H 2

Інші метали реагують з водою при нагріванні: магній при її кипінні, залізо в парах води при червоному кипінні. У цих випадках виходять оксиди металів.

Якщо метал реагує з кислотою, то він входить до складу утворюється солі. Коли метал взаємодіє з розчинами кислоти, він може окислюватися іонами водню, які є в цьому розчині. скорочена іонне рівняння в загальному вигляді можна записати так:

Me + nH + → Me n + + H 2

сильнішими окисними властивостями, Ніж іони водню, мають аніони таких кисневмісних кислот, як наприклад, концентрована сірчана і азотна. Тому з цими кислотами реагують ті метали, які не здатні окислюватися іонами водню, наприклад, мідь і срібло.

При взаємодії металів з солями відбувається реакція заміщення: електрони від атомів заміщає - більш активного металу переходять до іонів заміщає - менш активного металу. Те мережу відбувається заміщення металу металом в солях. Дані реакції не оборотні: якщо метал А витісняє метал В з розчину солей, то метал Не стане актуальним витісняти метал А з розчину солей.

У порядку убування хімічної активності, що проявляється в реакціях витіснення металів один одного з водних розчинів їх солей, метали розташовуються в електрохімічному ряді напруг (активності) металів:

Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na → Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd → Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → Hg → Ag → Pd → Pt → Au

Метали, розташовані в цьому ряду лівіше, більш активні і здатні витісняти такі за ними метали з розчинів солей.

У електрохімічний ряд напруг металів включений водень, як єдиний неметалл, що розділяє з металами загальну властивість - утворювати позитивно заряджені іони. Тому водень заміщає деякі метали в їх солях і сам може заміщатися багатьма металами в кислотах, наприклад:

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 + Q

Метали, що стоять в електрохімічному ряді напруг до водню, витісняють його з розчинів багатьох кислот (соляної, сірчаної та ін.), А всі наступні за ним, наприклад, мідь витісняють.

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

Метали - активні відновники з позитивною ступенем окислення. Завдяки хімічним властивостям метали широко використовуються в промисловості, металургії, медицині, будівництві.

активність металів

У реакціях атоми металів віддають валентні електрони і окислюються. Чим більше енергетичних рівнів і менше електронів має атом металу, тим легше йому віддавати електрони і вступати в реакції. Тому металеві властивості збільшуються зверху вниз і справа наліво в таблиці Менделєєва.

Мал. 1. Зміна металевих властивостей в таблиці Менделєєва.

Активність простих речовин показана в електрохімічному ряді напруг металів. Зліва від водню знаходяться активні метали (активність збільшується до лівого краю), праворуч - неактивні.

Найбільшу активність проявляють лужні метали, що знаходяться в I групі періодичної таблиці і стоять лівіше водню в електрохімічному ряду напружень. Вони вступають в реакцію з багатьма речовинами вже при кімнатній температурі. За ними йдуть лужноземельні метали, що входять в II групу. Вони реагують з більшістю речовин при нагріванні. Метали, що знаходяться в електрохімічному ряду від алюмінію до водню (середньої активності) вимагають додаткових умов для вступу в реакції.

Мал. 2. Електрохімічний ряд напруг металів.

Деякі метали проявляють амфотерні властивості або подвійність. Метали, їх оксиди і гідроксиди реагують з кислотами і підставами. Більшість металів реагує тільки з деякими кислотами, заміщаючи водень і утворюючи сіль. Найбільш яскраво виражені подвійні властивості проявляють:

алюміній;
свинець;
цинк;
залізо;
мідь;
берилій;
хром.

Кожен метал здатний витісняти стоїть правіше нього в електрохімічному ряду інший метал з солей. Метали, що знаходяться зліва від водню, витісняють його з розбавлених кислот.

властивості

Особливості взаємодії металів з різними речовинами представлені в таблиці хімічних властивостей металів.

реакція	Особливості	рівняння
З киснем	Більшість металів утворює оксидні плівки. Лужні метали самовоспламеняются в присутності кисню. При цьому натрій утворює пероксид (Na 2 O 2), інші метали I групи - надпероксида (RO 2). При нагріванні лужноземельні метали самовоспламеняются, метали середньої активності - окислюються. У взаємодію з киснем не вступають золото і платина	4Li + O 2 → 2Li 2 O; 2Na + O 2 → Na 2 O 2; K + O 2 → KO 2; 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3; 2Cu + O 2 → 2CuO
З воднем	При кімнатній температурі реагують лужні, при нагріванні - лужноземельні. Берилій не вступає в реакцію. Магнію додатково необхідний високий тиск	Sr + H 2 → SrH 2; 2Na + H 2 → 2NaH; Mg + H 2 → MgH 2
	Тільки активні метали. Літій вступає в реакцію при кімнатній температурі. Решта метали - при нагріванні	6Li + N 2 → 2Li 3 N; 3Ca + N 2 → Ca 3 N 2
З вуглецем	Літій і натрій, інші - при нагріванні	4Al + 3C → Al 3 C4; 2Li + 2C → Li 2 C 2
	Чи не взаємодіють золото і платина	2K + S → K 2 S; Fe + S → FeS; Zn + S → ZnS
З фосфором	при нагріванні	3Ca + 2P → Ca 3 P 2
З галогенами	Чи не реагують тільки малоактивні метали, мідь - при нагріванні	Cu + Cl 2 → CuCl 2
	Лужні і деякі лужноземельні метали. При нагріванні, в умовах кислого або лужного середовища реагують метали середньої активності	2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2; Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2; Pb + H 2 O → PbO + H 2
З кислотами	Метали зліва від водню. Мідь розчиняється в концентрованих кислотах	Zn + 2HCl → ZnCl 2 + 2H 2; Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2; Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
з лугами	Тільки амфотерні метали	2Al + 2KOH + 6H 2 O → 2K + 3H 2
	Активні заміщають менш активні метали	3Na + AlCl 3 → 3NaCl + Al

Метали взаємодіють між собою і утворюють интерметаллические з'єднання - 3Cu + Au → Cu 3 Au, 2Na + Sb → Na 2 Sb.

застосування

Загальні хімічні властивості металів використовуються для створення сплавів, миючих засобів, застосовуються в каталітичних реакціях. Метали присутні в акумуляторах, електроніці, в несучих конструкціях.

Основні галузі застосування вказані в таблиці.

Мал. 3. Вісмут.

Що ми дізналися?

З уроку 9 класу хімії дізналися про основні хімічні властивості металів. Можливість взаємодіяти з простими і складними речовинами визначає активність металів. Чим активніше метал, тим легше він вступає в реакцію при звичайних умовах. Активні метали реагують з галогенами, неметалами, водою, кислотами, солями. Амфотерні метали взаємодіють з лугами. Малоактивні метали не реагують з водою, галогенами, більшістю неметалів. Коротко розглянули галузі застосування. Метали використовуються в медицині, промисловості, металургії, електроніці.

Тест по темі

оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.4. Всього отримано оцінок: 120.

Якщо в періодичній таблиці елементів Д. І. Менделєєва провести діагональ від берилію до астату, то зліва внизу по діагоналі будуть знаходитися елементи-метали (до них же відносяться елементи побічних підгруп, виділені синім кольором), а справа вгорі - елементи-неметали (виділені жовтим кольором). Елементи, розташовані поблизу діагоналі - напівметали або металоїди (B, Si, Ge, Sb і ін.), Мають двоїстим характером (виділені рожевим кольором).

Як видно з малюнка, переважна більшість елементів є металами.

за своєю хімічною природою метали - це хімічні елементи, атоми яких віддають електрони з зовнішнього або предвнешнего енергетичного рівнів, утворюючи при цьому позитивно заряджені іони.

Практично всі метали мають порівняно великі радіуси і мале число електронів (від 1 до 3) на зовнішньому енергетичному рівні. Для металів характерні низькі значення електронегативності і відновні властивості.

Найбільш типові метали розташовані на початку періодів (починаючи з другого), далі зліва направо металеві властивості слабшають. У групі зверху вниз металеві властивості посилюються, т.к збільшується радіус атомів (за рахунок збільшення числа енергетичних рівнів). Це призводить до зменшення електронегативності (здатності притягувати електрони) елементів і посилення відновних властивостей (здатність віддавати електрони інших атомів в хімічних реакціях).

типовими металами є s-елементи (елементи IА-групи від Li до Fr. елементи ПА-групи від Мg до Rа). Загальна електронна формула їх атомів ns 1-2. Для них характерні ступені окислення + I і + II відповідно.

Невелике число електронів (1-2) на зовнішньому енергетичному рівні атомів типових металів передбачає легку втрату цих електронів і прояв сильних відновлювальних властивостей, що відображають низькі значення електронегативності. Звідси випливає обмеженість хімічних властивостей і способів отримання типових металів.

Характерною особливістю типових металів є прагнення їх атомів утворювати катіони і іонні хімічні зв'язки з атомами неметалів. З'єднання типових металів з неметалами - це іонні кристали «катіон металлааніон неметалла», наприклад К + Вг -, Сa 2+ О 2-. Катіони типових металів входять також до складу з'єднань зі складними аніонами - гідроксидів і солей, наприклад Мg 2+ (OН -) 2, (Li +) 2СO 3 2.

Метали А-груп, що утворюють діагональ амфотерности в Періодичній системі Ве-Аl-Gе-Sb-Ро, а також прилеглі до них метали (Gа, In, Тl, Sn, Рb, Вi) не виявляють типово металевих властивостей. Загальна електронна формула їх атомів ns 2 np 0-4 передбачає більшу різноманітність ступенів окислення, велику здатність утримувати власні електрони, поступове зниження їх відновної здатності і поява окислювальної здатності, особливо в високих ступенях окислення (характерні приклади - з'єднання Тl III, Рb IV, Вi v). Подібне хімічне поведінка характерна і для більшості (d-елементів, т. Е. Елементів Б-груп періодичної системи (типові приклади - амфотерні елементи Сr і Zn).

Це прояв подвійності (амфотерности) властивостей, одночасно металевих (основних) і неметалічних, обумовлено характером хімічного зв'язку. У твердому стані з'єднання нетипових металів з неметалами містять переважно ковалентні зв'язки (але менш міцні, ніж зв'язку між неметалами). У розчині ці зв'язки легко розриваються, а з'єднання диссоциируют на іони (повністю або частково). Наприклад, метал галій складається з молекул Ga 2, в твердому стані хлориди алюмінію і ртуті (II) АlСl 3 і НgСl 2 містять сильно ковалентні зв'язки, але в розчині АlСl 3 дисоціює майже повністю, а НgСl 2 - в дуже малому ступені (та й то на іони НgСl + і Сl -).

Загальні фізичні властивості металів

Завдяки наявності вільних електронів ( «електронного газу») в кристалічній решітці все метали проявляють такі характерні загальні властивості:

1) пластичність - здатність легко змінювати форму, витягуватися в дріт, прокочуватися в тонкі листи.

2) металевий блиск і непрозорість. Це пов'язано із взаємодією вільних електронів з падаючими на метал світлом.

3) електропровідність. Пояснюється спрямованим рухом вільних електронів від негативного полюса до позитивного під впливом невеликої різниці потенціалів. При нагріванні електропровідність зменшується, тому що з підвищенням температури посилюються коливання атомів і іонів у вузлах кристалічної решітки, що ускладнює спрямований рух «електронного газу».

4) Теплопровідність. Обумовлена \u200b\u200bвисокою рухливістю вільних електронів, завдяки чому відбувається швидке вирівнювання температури по масі металу. Найбільша теплопровідність - у вісмуту і ртуті.

5) Твердість. Найтвердіший - хром (ріже скло); найм'якші - лужні метали - калій, натрій, рубідій і цезій - ріжуться ножем.

6) Густина. Вона тим менше, чим менше атомна маса металу і більше радіус атома. Найлегший - літій (ρ \u003d 0,53 г / см3); найважчий - осмій (ρ \u003d 22,6 г / см3). Метали, які мають щільність менше 5 г / см3 вважаються «легкими металами».

7) Температури плавлення і кипіння. Самий легкоплавкий метал - ртуть (т.пл. \u003d -39 ° C), найтугоплавкіший метал - вольфрам (t ° пл. \u003d 3390 ° C). Метали з t ° пл. понад 1000 ° C вважаються тугоплавкими, нижче - низькоплавких.

Загальні хімічні властивості металів

Сильні відновники: Me 0 - nē → Me n +

Ряд напруг характеризує порівняльну активність металів в окисно-відновних реакціях у водних розчинах.

I. Реакції металів з неметалами

1) З киснем:
2Mg + O 2 → 2MgO

2) З сіркою:
Hg + S → HgS

3) З галогенами:
Ni + Cl 2 - t ° → NiCl 2

4) З азотом:
3Ca + N 2 - t ° → Ca 3 N 2

5) З фосфором:
3Ca + 2P - t ° → Ca 3 P 2

6) З воднем (реагують тільки лужні і лужноземельні метали):
2Li + H 2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

II. Реакції металів з кислотами

1) Метали, що стоять в електрохімічному ряді напруг до H відновлюють кислоти-неокислителях до водню:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) З кислотами-окислювачами:

При взаємодії азотної кислоти будь-якої концентрації і концентрованої сірчаної з металами водень ніколи не виділяється!

Zn + 2H 2 SO 4 (К) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4 (К) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 (К) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (к) + Сu → Сu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

4HNO 3 (к) + Сu → Сu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

III. Взаємодія металів з водою

1) Активні (лужні і лужноземельні метали) утворюють розчинна підставу (луг) і водень:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2

2) Метали середньої активності окислюються водою при нагріванні до оксиду:

Zn + H 2 O - t ° → ZnO + H 2

3) Неактивні (Au, Ag, Pt) - не реагують.

IV. Витіснення більш активними металами менш активних металів з розчинів їх солей:

Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2

Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4

У промисловості часто використовують не чисті метали, а їх суміші - сплави, В яких корисні властивості одного металу доповнюються корисними властивостями іншого. Так, мідь має невисоку твердість і малопридатна для виготовлення деталей машин, сплави ж міді з цинком ( латунь) Є вже досить твердими і широко використовуються в машинобудуванні. Алюміній має високу пластичність і достатньою легкістю (малої щільністю), але занадто м'який. На його основі готують сплав з магнієм, міддю і марганцем - дуралюмин (дюраль), який, не втрачаючи корисних властивостей алюмінію, набуває високу твердість і стає придатним в авіабудуванні. Сплави заліза з вуглецем (та добавками інших металів) - це широко відомі чавуні сталь.

Метали в вільному вигляді є восстановителями. Однак реакційна здатність деяких металів невелика через те, що вони покриті поверхневої оксидної плівкою, В різному ступені стійкої до дії таких хімічних реактивів, як вода, розчини кислот і лугів.

Наприклад, свинець завжди покритий оксидною плівкою, для його переходу в розчин потрібно не тільки вплив реактиву (наприклад, розведеної азотної кислоти), а й нагрівання. Оксидна плівка на алюмінії перешкоджає його реакції з водою, але під дією кислот і лугів руйнується. Пухка оксидна плівка (іржа), Що утворюється на поверхні заліза у вологому повітрі, не заважає подальшому окисленню заліза.

Під дією концентрованих кислот на металах утворюється стійка оксидна плівка. Це явище називається пасивацією. Так, в концентрованій сірчаної кислоти пасивуються (і після цього не реагують з кислотою) такі метали, як Ве, Вi, З, Fе, Мg і Nb, а в концентрованої азотної кислоти - метали А1, Ве, Вi, З, Сг, Fе, Nb, Ni, РЬ , Тh і U.

При взаємодії з окислювачами в кислих розчинах більшість металів переходить в катіони, заряд яких визначається стійкою ступенем окислення даного елемента в сполуках (Nа +, Са 2+, А1 3+, Fе 2+ і Fе 3+)

Відновлювальна активність металів в кислому розчині передається поруч напруг. Більшість металів перекладається в розчин соляної і розведеною сірчаної кислотами, але Сu, Аg і Нg - тільки сірчаної (концентрованої) і азотної кислотами, А Рt і Аі - «царської горілкою».

корозія металів

Небажаним хімічною властивістю металів є їх, т. Е. Активне руйнування (окислення) при контакті з водою і під впливом розчиненого в ній кисню (Киснева корозія). Наприклад, широко відома корозія залізних виробів в воді, в результаті чого утворюється іржа, і вироби розсипаються в порошок.

Корозія металів протікає в воді також через присутність розчинених газів СО 2 і SО 2; створюється кислотне середовище, і катіони Н + витісняються активними металами в вигляді водню Н 2 ( воднева корозія).

Особливо корозійно-небезпечним може бути місце контакту двох різнорідних металів ( контактна корозія). Між одним металом, наприклад Fе, і іншим металом, наприклад Sn або Сu, поміщеними в воду, виникає гальванічна пара. Потік електронів іде від активнішого металу, що стоїть лівіше в ряду напруг (Ре), до менш активного металу (Sn, Сu), і більш активний метал руйнується (кородує).

Саме через це іржавіє луджена поверхня консервних банок (залізо, покрите оловом) при зберіганні у вологому атмосфері і недбалому поводженні з ними (залізо швидко руйнується після появи хоч би невеликої подряпини, що допускає контакт заліза з вологою). Навпаки, оцинкована поверхня залізного відра довго не іржавіє, оскільки навіть при наявності подряпин кородує НЕ залізо, а цинк (активніший метал, ніж залізо).

Опір корозії для даного металу посилюється при його покритті більш активним металом або при їх сплаві; так, покриття заліза хромом або виготовлення сплаву заліза з хромом усуває корозію заліза. Хромоване залізо і сталь, що містить хром ( нержавіюча сталь), Мають високу корозійну стійкість.

електрометалургія, Т. Е. Отримання металів електролізом розплавів (для найбільш активних металів) або розчинів солей;

пірометалургія, Т. Е. Відновлення металів з руд при високій температурі (наприклад, отримання заліза в доменному процесі);

гідрометалургія, Т. Е. Виділення металів з розчинів їх солей більш активними металами (наприклад, отримання міді з розчину СuSO 4 дією цинку, заліза або алюмінію).

У природі іноді зустрічаються самородні метали (характерні приклади - Аg, Аu, Рt, Нg), але частіше метали перебувають у вигляді сполук ( металеві руди). За поширеністю в земній корі метали різні: від найбільш поширених - Аl, Nа, Са, Fе, Мg, К, Тi) до найрідкісніших - Вi, In, Аg, Аu, Рt, Rе.

За своєю хімічною активності метали дуже сильно розрізняються. Про хімічної активності металу можна приблизно судити по його положенню в.

Найактивніші метали розташовані на початку цього ряду (зліва), самі малоактивні - в кінці (праворуч).
Реакції з простими речовинами. Метали вступають в реакції з неметалами з утворенням бінарних сполук. Умови протікання реакцій, а іноді і їх продукти сильно розрізняються для різних металів.
Так, наприклад, лужні метали активно реагують з киснем (у тому числі в складі повітря) при кімнатній температурі з утворенням оксидів і пероксидів

4Li + O 2 \u003d 2Li 2 O;
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

Метали середньої активності реагують з киснем при нагріванні. При цьому утворюються оксиди:

2Mg + O 2 \u003d t 2MgO.

Малоактивні метали (наприклад, золото, платина) з киснем не реагують і тому на повітрі практично не змінюють свого блиску.
Більшість металів при нагріванні з порошком сірки утворюють відповідні сульфіди:

Реакції зі складними речовинами. З металами реагують з'єднання всіх класів - оксиди (в тому числі вода), кислоти, підстави і солі.
Активні метали бурхливо взаємодіють з водою при кімнатній температурі:

2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2;
Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2.

Поверхня таких металів, як, наприклад, магній і алюміній, захищена щільною плівкою відповідного оксиду. Це перешкоджає протіканню реакції з водою. Однак якщо цю плівку видалити або порушити її цілісність, то ці метали також активно вступають в реакцію. Наприклад, порошкоподібний магній реагує з гарячою водою:

Mg + 2H 2 O \u003d 100 ° C Mg (OH) 2 + H 2.

При підвищеній температурі з водою вступають в реакцію і менш активні метали: Zn, Fe, Mil і ін. При цьому утворюються відповідні оксиди. Наприклад, при пропущенні водяної пари над розпеченими залізними стружками протікає реакція:

3Fe + 4H 2 O \u003d t Fe 3 O 4 + 4H 2.

Метали, що стоять в ряду активності до водню, реагують з кислотами (крім HNO 3) з утворенням солей і водню. Активні метали (К, Na, Са, Mg) реагують з розчинами кислот дуже бурхливо (з великою швидкістю):

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2;
2Al + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Малоактивні метали часто практично не розчиняються в кислотах. Це обумовлено утворенням на їх поверхні плівки нерозчинної солі. Наприклад, свинець, що стоїть в ряду активності до водню, практично не розчиняється в розведеною сірчаної та соляної кислотах внаслідок утворення на його поверхні плівки нерозчинних солей (PbSO 4 і PbCl 2).

Вам необхідно включити JavaScript, щоб проголосувати

Під металами мають на увазі групу елементів, яка представлена \u200b\u200bу вигляді найбільш простих речовин. вони володіють характерними властивостями, А саме високою електро- і теплопровідністю, позитивним температурним коефіцієнтом опору, високою пластичністю і металевим блиском.

Зауважимо, що з 118 хімічних елементів, Які були відкриті на наразі, До металів слід відносити:

серед групи лужноземельних металів 6 елементів;
серед лужних металів 6 елементів;
серед перехідних металів 38;
в групі легких металів 11;
серед полуметаллов 7 елементів,
14 серед лантаноїдів і лантан,
14 в групі актиноидов і актиній,
Поза визначення знаходяться берилій і магній.

Виходячи з цього, до металів відносяться 96 елементів. Розглянемо детальніше, з чим реагують метали. Оскільки на зовнішньому електронному рівні у більшості металів знаходиться невелика кількість електронів від 1 до 3-х, то вони в більшості своїх реакцій можуть виступати в якості відновників (тобто вони віддають свої електрони іншим елементам).

Реакції з найбільш простими елементами

Крім золота і платини, абсолютно все метали реагують з киснем. Зауважимо також, що реакція при високих температурах відбувається з сріблом, проте оксид срібла (II) при нормальних температурах не утворюється. Залежно від властивостей металу, в результаті реакції з киснем утворюються оксиди, надпероксида і пероксиди.

Наведемо приклади кожного з хімічної освіти:

оксид літію - 4Li + O 2 \u003d 2Li 2 O;
надпероксід калію - K + O 2 \u003d KO 2;
пероксид натрію - 2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2.

Для того, щоб отримати оксид з пероксиду, його потрібно відновити тим же металом. Наприклад, Na 2 O 2 + 2Na \u003d 2Na 2 O. З малоактивними і з середніми металами подібна реакція буде відбуватися тільки при нагріванні, наприклад: 3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4.

З азотом метали можуть реагувати тільки з активними металами, проте при кімнатній температурі може взаємодіяти тільки літій, утворюючи при цьому нітрид - 6Li + N 2 \u003d 2Li 3 N, однак при нагріванні відбувається така хімічна реакція 2Al + N 2 \u003d 2AlN, 3Ca + N 2 \u003d Ca 3 N 2.
З сірої, як і з киснем, реагують абсолютно все метали, при цьому винятком є \u200b\u200bзолото і платина. Зауважимо, що залізо може взаємодіяти тільки при нагріванні з сіркою, утворюючи при цьому сульфід: Fe + S \u003d FeS
Тільки активні метали можуть реагувати з воднем. До них відносяться метали групи IA і IIA, крім Беріл. Такі реакції можуть здійснюватися тільки при нагріванні, утворюючи гідриди.
Так як ступінь окислення водню вважається? 1, то метали в даному випадку виступають як відновники: 2Na + H 2 \u003d 2NaH.
Реагують з вуглецем також найактивніші метали. В результаті цієї реакції утворюються ацетиленіди або метаніди.

Розглянемо, які метали реагують з водою і що вони дають в результаті цієї реакції? Ацетилен при взаємодії з водою будуть давати ацетилен, а метан вийде в результаті реакції води з метанідамі. Наведемо приклади даних реакцій:

Ацетилен - 2Na + 2C \u003d Na 2 C 2;
Метан - Na 2 C 2 + 2H 2 O \u003d 2NaOH + C 2 H 2.

Реакція кислот з металами

Метали з кислотами можуть також реагувати по-різному. З усіма кислотами реагують тільки ті метали, які в ряді стоять електрохімічної активності металів до водню.

Наведемо приклад реакції заміщення, яка показує, з чим реагують метали. По-іншому така реакція називається окислювально-відновної: Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2 ^.

Деякі кислоти можуть також взаємодіяти з металами, які стоять після водню: Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 ^ + 2H 2 O.

Зауважимо, що розбавлена \u200b\u200bтака кислота може реагувати з металом за наведеною класичною схемою: Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 ^.