- Miks reageerib osa metalle hapetega paremini kui teised?
- Kuidas liigitatakse metalle nende aktiivsuse järgi?
- Mis mõjutab metallide aktiivsust?
Metallimaitseline moos
Metallide keemiliste omaduste tundmine tuleb kasuks ka toituvalmistamisel. Näiteks kui õuna-jõhvikamoos on keedetud malmist anumas, võib moosi süües tunda metalli maitset. Malmi koostises olev raud võib reageerida õuntes ja jõhvikates sisalduvate hapetega. Nii satub moosi raua ioone, mis rikuvad moosi maitse ja kvaliteedi. Samuti võivad happeliste toiduainetega reageerida alumiiniumnõud.
Metallide pingerida
Nii nagu valime ilmaga sobivaid riideid, peavad ka metallid sobima alaga, kus neid kasutada tahetakse. See aga sõltub nii nende füüsikalistest kui ka keemilistest omadustest. Näiteks veetorude valmistamiseks kasutatakse vaske, mis on suhteliselt püsiv metall ega reageeri veega. Rauast torud roostetaksid hapniku ja vee toimel kiiresti, hakkaksid lekkima ning vajaksid tihti remonti ja vahetust.
Metallide keemiline aktiivsus sõltub sellest, kui kergesti metalliaatomid elektrone loovutavad ja katioone moodustavad. Aktiivsuse alusel järjestatakse metallid pingeritta.
Metallide pingerida
Pingerida algab aktiivsete metallidega (Li, K, Ca, Na) ning lõpeb väheaktiivsete metallidega (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Pingereas on ka vesinik (H2), kuna see loovutab samuti elektroni ja moodustab positiivselt laetud ioone.
Metallide reageerimine hapete lahustega
Pingerida aitab teha järeldusi metallide keemiliste omaduste kohta, näiteks kuidas metallid reageerivad hapete lahustega. Kõik pingereas vesinikust vasakul asuvad metallid reageerivad lahjendatud happelahustega. Metalli aatomid loovutavad reaktsiooni käigus elektroni(d) ehk oksüdeeruvad. Happe lahuses olevad vesinikioonid (H+) liidavad elektrone ehk redutseeruvad, tekkinud vesiniku aatomid (H) liituvad molekuliks (H2) ja eralduvad gaasina. Metall n-ö tõrjub vesiniku happe lahusest välja.
Pingereas vesinikust paremal asuvad metallid lahjendatud happelahusega ei reageeri ja vesinikku välja ei tõrju.
Aktiivsed metallid Li K Ca Na |
Keskmise aktiivsusega metallid Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb |
H2 |
Väheaktiivsed metallid Cu Hg Ag Pt Au |
Reageerivad lahjendatud hapete lahustega ja tõrjuvad happe lahusest vesiniku välja. |
Ei reageeri lahjendatud hapete lahustega, vesinikku ei eraldu. |
||
Selgitused
Metalli ja lahjendatud happelahuse reaktsiooni võrrandi koostamine
Koostame reaktsioonivõrrandi alumiiniumi reaktsioonist väävelhappega. Esmalt kirjutatakse lähteainete valemid.
Nüüd kirjutatakse saaduste valemid. Metall n-ö tõrjub vesiniku happelahusest välja. Reaktsiooni käigus eraldub vesiniku molekul (H2).
Seejärel korrastatakse soola valem, st leitakse ioonide laengute abil indeksid soola valemisse.
Kõige lõpuks tasakaalustatakse reaktsioonivõrrand. Kusjuures happeaniooni vaadeldakse ühe tervikuna.
Metallide reageerimise kiirus hapete lahustega
Kiirus näitab mingi muutuse ulatust ajaühikus. Keemilise reaktsiooni kiirus määratakse selle järgi, kui kiiresti lähteained ära reageerivad või saadused tekivad. Metallide pingerida on abiks ka metallide ja hapete lahuste vahelise reaktsiooni kiiruse ennustamisel. Aktiivsed metallid, nagu leelis- ja leelismuldmetallid (K, Na jt), reageerivad hapetega ohtlikult kiiresti ja vabaneb suur hulk soojust, mille tõttu võib eralduv vesinik süttida ning plahvatada. Keskmise aktiivsusega metallid (nt Mg, Zn, Fe) reageerivad hapete lahustega seda kiiremini, mida aktiivsemad nad on, st mida kaugemal vasakul need vesinikust pingereas asuvad. Magneesium reageerib hapete lahustega suhteliselt kiiresti, raud aeglasemalt ning plii veelgi aeglasemalt. Väheaktiivsed metallid (nt Cu, Ag, Au) lahjendatud hapete lahustega ei reageeri.
Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid
Reaktsiooni kiirus sõltub reageerivate ainete iseloomust ja osakeste kokkupõrgete arvust ajaühikus. Reaktsioon toimub seda kiiremini, mida ebastabiilsem on osake ja mida rohkem on osakestevahelisi kokkupõrkeid. Keemilise reaktsiooni toimumise kiiruse määravad paljud tegurid, eelkõige aga reageerivate ainete omadused.
Tegur | Mõju |
Kontsentratsioon | Lähteainete kontsentratsiooni tõstmisel suureneb lahuses osakeste kokkupõrgete arv ja reaktsiooni kiirus kasvab. |
Temperatuur | Temperatuuri tõstmisel suureneb reageerivate osakeste energia, need hakkavad kiiremini liikuma ja kokkupõrked sagenevad ning reaktsiooni kiirus kasvab. |
Peenestatus | Ainete peenestamisel suureneb osakeste välispind ning rohkem osakesi saab kokku puutuda ja reageerida, reaktsiooni kiirus kasvab. |
Segamine | Reaktsioonisegu segamisel suureneb osakeste kokkupõrgete tõenäosus ning reaktsiooni kiirus kasvab. |
- Reaktsioonisegu segatakse lusikaga.
- Lähteaineid uhmerdatakse enne reaktsiooni.
- Reaktsioonisegu jahutatakse jäävannil.
- Reaktsiooni lähteaineid lahjendatakse.
Ma tean, et ...
- Aktiivsuse alusel järjestatakse metallid pingeritta.
- Metallide pingerida algab aktiivsete metallidega ja lõpeb väheaktiivsete metallidega.
- Pingereas vesinikust vasakul asuvad metallid reageerivad lahjendatud happelahustega.
- Pingereas vesinikust paremal asuvad metallid lahjendatud happelahustega ei reageeri.
Küsimused
- Kuidas on metallid pingeritta paigutatud?
- Iseloomusta erineva aktiivsusega metallide reageerimist lahjendatud happelahustega.
- Mida mõistetakse keemilise reaktsiooni kiiruse all?
- Too näiteid, kuidas saaks reaktsiooni kiirendada.
