هر آنچه باید در مورد واکنش پذیری فلزات بدانید!

واکنش پذیری فلزات به توانایی فلزات در ایجاد واکنش شیمیایی اشاره می کند که می تواند منجر به تولید ترکیبات جدید شود.

بر همین اساس فلزات مختلف ویژگی واکنش پذیری متفاوتی از خود نشان می دهند و برای تشخیص بهتر این توانایی جدولی به نام جدول واکنش پذیری یا سری واکنش پذیری وجود دارد که فلزات را بر اساس آن دسته بندی می کند.

در درس علوم پایه نهم شما با این جدول آشنا خواهید شد. در این جدول مشخص شده که منیزیم واکنش پذیرترین فلز و پلاتین واکنش ناپذیرترین فلز موجود در بین عناصر هستند. با استفاده از این جدول مشخص می شود که یک فلز قادر به رسوب دادن چه فلزی است. بیشترین کاربرد این جدول بازیافت فلزات گرانبها مانند نقره و طلا و … است. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می شود لطفا ما را همراهی کنید.

حقایقی در مورد واکنش پذیری فلزات

بطورکلی فلزات به دلیل مدار الکترونی خود تمایل زیادی به واکنش با ترکیبات شیمیایی دیگر دارند تا با از دست دادن تک الکترون لایه آخر خود به آرایش اتمی گازهای نجیب برسند. در این بین واکنش پذیری فلزات قلیایی با اکسیژن بسیار شدید است و به همین دلیل این فلزات زیر نفت نگه داشته می شوند.

بطورکلی واکنش پذیری فلزات با اکسیژن یکسان نیست به عنوان مثال طلا با اکسیژن واکنش نمی دهد ، واکنش پذیری آهن با اکسیژن یک واکنش کند است که منجر به تولید اکسید آهن می شود که همان زنگ زدگی است. مس نیز با اکسیژن به کندی واکنش می دهد در عوض منیزیم به سرعت با اکسیژن واکنش داده و با نور خیره کننده در شعله می سوزد.

واکنش پذیری فلزات در کات کبود یا سولفات مس یکی از آزمایشاتی است که در مدارس برای نشان دادن توانایی واکنشی فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. در این آزمایش معمولا منیزیم ، آلومینیوم ، روی ،آهن ، قلع ، سرب و مس در محلول کات کبود قرار داده شده و نتیجه مورد بررسی قرار می گیرد.

واکنش پذیری فلزات واسطه

عناصر واسطه خصلت فلزی دارند بنابراین می توانند وارد واکنش های شیمیایی شوند و ترکیبات شیمیایی جدیدی تولید کنند. در این عناصر لایه های ظرفیت خالی و نیمه پری وجود دارد که بر  واکنش های شیمیایی آنها تاثیر می گذارد. بر همین اساس روی، کادمیوم و جیوه معمولا جزء فلزات واسطه به حساب نمی ‌آیند.

در مقایسه واکنش پذیری روی نسبت به آهن که هر دو جزء فلزات واسطه هستند باید گفت واکنش پذیری آهن از روی بیشتر است. واکنش پذیری آلومینیوم نیز بیشتر از این دو فلز واسطه است در واقع آلومینیوم به دلیل واکنش پذیری بالا به ندرت به شکل آزاد یافت می شود.

بطورکلی عناصر واسطه واکنش‌ پذیری کمتر و سختی بیشتری نسبت به فلزات قلیایی خاکی دارند و در بین آنها عناصری وجود دارد که برای حفظ سلامتی بدن مفید بوده یا برای سلامتی مضر هستند. مثلا آهن، روی و کرم جزء عناصر مفید و کادمیوم و جیوه جزء عناصر آسیب رسان می باشند.

در رابطه با واکنش پذیری نقره باید گفت که گرچه این فلز از نظر شیمیایی در میان فلزات نجیب قرار دارد ولی فلزی بسیار واکنش پذیر است اما در مقایسه با سایر عناصر واکنش پذیری چندانی ندارد مثلا مانند آهن به سادگی اکسید نمی‌ شود ولی با گوگرد و هیدروژن سولفید واکنش می دهد و همین امر باعث تیرگی آن می شود.

واکنش پذیری جیوه نیز به عنوان یک فلز واسطه تقریبا پرکاربرد به دلیل خواص ویژه  نسبت به روی و کادمیم کمتر است اما به راحتی با  طلا و نقره واکنش داده و آلیاژ می سازد.

در نهایت در رابطه با توانایی فلزات در ایجاد واکنش شیمیایی باید گفت که هرچه شعاع اتمی آنها بزرگتر باشد توانایی آنها برای واکنش دادن با سایر فلزات بیشتر است و برعکس در نافلزات شعاع کوچکتر نشان دهنده توانایی بیشتر در ایجاد واکنش شیمیایی است.

ترتیب واکنش پذیری فلزات شیمی یازدهم

ترتیب واکنش پذیری فلزات از بالاترین به پایین ترین است. واکنش پذیری فلزات به دلیل اوربیتال های بیرونی ناقص یا به دلیل پیکربندی الکترونیکی آنها است. فلزات در حالی که تمایل به از دست دادن الکترون دارند، یون هایی با بار مثبت تشکیل می دهند. فلزات با اعداد اتمی بالا واکنش پذیرتر هستند زیرا الکترون های آنها از هسته با بار مثبت دور هستند، بنابراین می توان آنها را به راحتی حذف کرد.

فلزات از پتاسیم تا کلسیم بسیار واکنش پذیر هستند و حتی با آب واکنش می دهند. در حالی که فلزات از منیزیم تا سرب می توانند با اسیدها واکنش دهند. فلزات از مس تا پلاتین به شدت غیر فعال هستند و در شرایط عادی با هیچ ماده دیگری واکنش نمی دهند. به همین دلیل است که پلاتین و طلا به راحتی خورده نمی شوند و اکسید نمی شوند. در حالی که فلزاتی مانند روی، آلومینیوم، منیزیم، کلسیم و غیره به راحتی اکسید می شوند. هیدروژن یک غیر فلز است اما همچنان در سری واکنش پذیری گنجانده شده است زیرا به مقایسه واکنش پذیری فلزات کمک می کند.

ویژگی‌ های برجسته فلزات با واکنش‌ پذیری بالا این است که بسیار الکترومثبت هستند. با پایین آمدن سری، ویژگی الکترومثبت فلزات کاهش می یابد. با پایین آمدن سری، قدرت کاهنده فلزات کاهش می یابد. بنابراین، پتاسیم قوی ترین عامل کاهش دهنده است. با پایین آمدن سری واکنش پذیری، توانایی فلزات برای حذف هیدروژن از هیدریدها کاهش می یابد.

بنابراین، فلزاتی که در بالای سری واکنش ‌پذیری قرار می ‌گیرند، می ‌توانند فلزات موجود در پایین سری را از نمک‌ های خود حذف کنند. فلزاتی که در این سری قرار می گیرند را می توان با الکترولیز استخراج کرد. در حالی که فلزات از روی تا جیوه را می توان با کاهش اکسیدهای آنها که روشی ارزان است استخراج کرد.