Химические свойства металлов Править На внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны)
Реакции с простыми веществами
С кислородом реагируют все металлы, кроме золота и платиновых металлов. Реакция с серебром происходит при высоких температурах, но оксид серебра(II) практически не образуется, так как он термически неустойчив. В зависимости от металла на выходе могут оказаться оксиды, пероксиды, надпероксиды: 4 L i + O 2 = 2 L i 2 O {\displaystyle {\mathsf {4Li+O_{2}=2Li_{2}O}}} {\mathsf {4Li+O_{2}=2Li_{2}O}} оксид лития 2 N a + O 2 = N a 2 O 2 {\displaystyle {\mathsf {2Na+O_{2}=Na_{2}O_{2 {\mathsf {2Na+O_{2}=Na_{2}O_{2}}} пероксид натрия K + O 2 = K O 2 {\displaystyle {\mathsf {K+O_{2}=KO_{2 {\mathsf {K+O_{2}=KO_{2}}} надпероксид калия Чтобы получить из пероксида оксид, пероксид восстанавливают металлом:
N a 2 O 2 + 2 N a = 2 N a 2 O {\displaystyle {\mathsf {Na_{2}O_{2}+2Na=2Na_{2}O}}} {\mathsf {Na_{2}O_{2}+2Na=2Na_{2}O}} Со средними и малоактивными металлами реакция происходит при нагревании:
3 F e + 2 O 2 = F e 3 O 4 {\displaystyle {\mathsf {3Fe+2O_{2}=Fe_{3}O_{4 {\mathsf {3Fe+2O_{2}=Fe_{3}O_{4}}} 2 H g + O 2 = 2 H g O {\displaystyle {\mathsf {2Hg+O_{2}=2HgO}}} {\mathsf {2Hg+O_{2}=2HgO}} 2 C u + O 2 = 2 C u O {\displaystyle {\mathsf {2Cu+O_{2}=2CuO}}} {\mathsf {2Cu+O_{2}=2CuO}} С азотом реагируют только самые активные металлы, при комнатной температуре взаимодействует только литий, образуя нитриды: 6 L i + N 2 = 2 L i 3 N {\displaystyle {\mathsf {6Li+N_{2}=2Li_{3}N}}} {\mathsf {6Li+N_{2}=2Li_{3}N}} При нагревании:
2 A l + N 2 = 2 A l N {\displaystyle {\mathsf {2Al+N_{2}=2AlN}}} {\mathsf {2Al+N_{2}=2AlN}} 3 C a + N 2 = C a 3 N 2 {\displaystyle {\mathsf {3Ca+N_{2}=Ca_{3}N_{2 {\mathsf {3Ca+N_{2}=Ca_{3}N_{2}}} С серой реагируют все металлы, кроме золота и платины: Железо взаимодействует с серой при нагревании, образуя сульфид:
F e + S = F e S {\displaystyle {\mathsf {Fe+S=FeS}}} {\mathsf {Fe+S=FeS}} С водородом реагируют только самые активные металлы, то есть металлы IA и IIA групп, кроме Be. Реакции осуществляются при нагревании, при этом образуются гидриды. В реакциях металл выступает как восстановитель, степень окисления водорода −1: 2 N a + H 2 = 2 N a H {\displaystyle {\mathsf {2Na+H_{2}=2NaH}}} {\mathsf {2Na+H_{2}=2NaH}} M g + H 2 = M g H 2 {\displaystyle {\mathsf {Mg+H_{2}=MgH_{2 {\mathsf {Mg+H_{2}=MgH_{2}}} С углеродом реагируют только наиболее активные металлы. При этом образуются ацетилениды или метаниды. Ацетилениды при взаимодействии с водой дают ацетилен, метаниды — метан.
На внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны)
Реакции с простыми веществами
С кислородом реагируют все металлы, кроме золота и платиновых металлов. Реакция с серебром происходит при высоких температурах, но оксид серебра(II) практически не образуется, так как он термически неустойчив. В зависимости от металла на выходе могут оказаться оксиды, пероксиды, надпероксиды:
4 L i + O 2 = 2 L i 2 O {\displaystyle {\mathsf {4Li+O_{2}=2Li_{2}O}}} {\mathsf {4Li+O_{2}=2Li_{2}O}} оксид лития
2 N a + O 2 = N a 2 O 2 {\displaystyle {\mathsf {2Na+O_{2}=Na_{2}O_{2 {\mathsf {2Na+O_{2}=Na_{2}O_{2}}} пероксид натрия
K + O 2 = K O 2 {\displaystyle {\mathsf {K+O_{2}=KO_{2 {\mathsf {K+O_{2}=KO_{2}}} надпероксид калия
Чтобы получить из пероксида оксид, пероксид восстанавливают металлом:
N a 2 O 2 + 2 N a = 2 N a 2 O {\displaystyle {\mathsf {Na_{2}O_{2}+2Na=2Na_{2}O}}} {\mathsf {Na_{2}O_{2}+2Na=2Na_{2}O}}
Со средними и малоактивными металлами реакция происходит при нагревании:
3 F e + 2 O 2 = F e 3 O 4 {\displaystyle {\mathsf {3Fe+2O_{2}=Fe_{3}O_{4 {\mathsf {3Fe+2O_{2}=Fe_{3}O_{4}}}
2 H g + O 2 = 2 H g O {\displaystyle {\mathsf {2Hg+O_{2}=2HgO}}} {\mathsf {2Hg+O_{2}=2HgO}}
2 C u + O 2 = 2 C u O {\displaystyle {\mathsf {2Cu+O_{2}=2CuO}}} {\mathsf {2Cu+O_{2}=2CuO}}
С азотом реагируют только самые активные металлы, при комнатной температуре взаимодействует только литий, образуя нитриды:
6 L i + N 2 = 2 L i 3 N {\displaystyle {\mathsf {6Li+N_{2}=2Li_{3}N}}} {\mathsf {6Li+N_{2}=2Li_{3}N}}
При нагревании:
2 A l + N 2 = 2 A l N {\displaystyle {\mathsf {2Al+N_{2}=2AlN}}} {\mathsf {2Al+N_{2}=2AlN}}
3 C a + N 2 = C a 3 N 2 {\displaystyle {\mathsf {3Ca+N_{2}=Ca_{3}N_{2 {\mathsf {3Ca+N_{2}=Ca_{3}N_{2}}}
С серой реагируют все металлы, кроме золота и платины:
Железо взаимодействует с серой при нагревании, образуя сульфид:
F e + S = F e S {\displaystyle {\mathsf {Fe+S=FeS}}} {\mathsf {Fe+S=FeS}}
С водородом реагируют только самые активные металлы, то есть металлы IA и IIA групп, кроме Be. Реакции осуществляются при нагревании, при этом образуются гидриды. В реакциях металл выступает как восстановитель, степень окисления водорода −1:
2 N a + H 2 = 2 N a H {\displaystyle {\mathsf {2Na+H_{2}=2NaH}}} {\mathsf {2Na+H_{2}=2NaH}}
M g + H 2 = M g H 2 {\displaystyle {\mathsf {Mg+H_{2}=MgH_{2 {\mathsf {Mg+H_{2}=MgH_{2}}}
С углеродом реагируют только наиболее активные металлы. При этом образуются ацетилениды или метаниды. Ацетилениды при взаимодействии с водой дают ацетилен, метаниды — метан.