Қышқылдың металмен химиялық реакциясы қосылыстардың осы кластарына тән. Оның барысында сутегі протоны қалпына келеді және қышқыл анионымен бірге металл катионымен ауыстырылады. Бұл тұз түзу реакциясының мысалы, бірақ бұл принципті сақтамайтын өзара әрекеттесулердің бірнеше түрі бар. Олар тотығу-тотықсыздану ретінде жүреді және сутегінің бөлінуімен бірге жүрмейді.
Қышқылдардың металдармен әрекеттесу принциптері
Бейорганикалық қышқылдың металлмен барлық реакциялары тұздардың түзілуіне әкеледі. Жалғыз ерекшелік, мүмкін, асыл металдың акварегиямен, тұз бен азот қышқылының қоспасымен реакциясы. Қышқылдардың металдармен кез келген басқа әрекеттесуі тұздың түзілуіне әкеледі. Егер қышқыл концентрлі күкірт немесе азот болмаса, молекулалық сутегі өнім ретінде бөлінеді.
Бірақ концентрлі күкірт қышқылы әрекеттескенде металдармен әрекеттесу тотығу-тотықсыздану процесі принципі бойынша жүреді. Сондықтан өзара әрекеттесудің екі түрі эксперименталды түрде ерекшеленді, типтікметалдар және күшті бейорганикалық қышқылдар:
- металдардың сұйылтылған қышқылдармен әрекеттесуі;
- концентрлі қышқылмен әрекеттесу.
Бірінші түрдегі реакциялар кез келген қышқылмен жүреді. Жалғыз ерекшелік - концентрлі күкірт қышқылы және кез келген концентрациядағы азот қышқылы. Олар екінші тип бойынша әрекеттеседі және күкірт пен азоттың тұздары мен тотықсыздану өнімдерінің түзілуіне әкеледі.
Қышқылдардың металдармен типтік реакциялары
Стандартты электрохимиялық қатардағы сутегінің сол жағында орналасқан металдар сұйылтылған күкірт қышқылымен және азот қышқылын қоспағанда, әртүрлі концентрациядағы басқа қышқылдармен әрекеттесіп, тұз түзеді және молекулалық сутегін бөледі. Электртерістілік қатарында сутегінің оң жағында орналасқан металдар жоғарыда аталған қышқылдармен әрекеттесе алмайды және концентрациясына қарамастан тек азот қышқылымен, концентрлі күкірт қышқылымен және акварегиямен әрекеттеседі. Бұл қышқылдардың металдармен әдеттегі әрекеттесуі.
Металдардың концентрлі күкірт қышқылымен реакциялары
Ерітіндідегі күкірт қышқылының мөлшері 68%-дан жоғары болса, ол концентрлі болып саналады және сутегінің сол және оң жағындағы металдармен әрекеттеседі. Әртүрлі активті металдармен әрекеттесу принципі төмендегі фотода көрсетілген. Мұнда тотықтырғыш болып сульфат анионындағы күкірт атомы табылады. Ол күкіртсутекке, 4 валентті оксидке немесе молекулалық күкіртке дейін тотықсызданады.
Сұйылтылған азот қышқылымен реакциялар
Сұйылтылғаназот қышқылы сутегінің сол және оң жағында орналасқан металдармен әрекеттеседі. Белсенді металдармен реакция кезінде аммиак түзіледі, ол бірден ериді және нитрат анионымен әрекеттесіп, басқа тұзды түзеді. Орташа белсенділіктегі металдармен қышқыл молекулалық азоттың бөлінуімен әрекеттеседі. Белсенді емес кезде реакция динит оксидінің бөлінуімен жүреді. Көбінесе бір реакцияда күкіртті бірнеше тотықсыздандыру өнімдері түзіледі. Төмендегі графикалық қолданбада реакциялардың мысалдары ұсынылған.
Концентрлі азот қышқылымен реакциялар
Бұл жағдайда азот тотықтырғыш ретінде де әрекет етеді. Барлық реакциялар тұздың түзілуімен және азот оксидінің бөлінуімен аяқталады. Графикалық қосымшада тотығу-тотықсыздану реакцияларының жүру схемалары ұсынылған. Сонымен қатар, акварегияның төмен белсенді элементтермен реакциясы ерекше назар аударуды қажет етеді. Қышқылдардың металдармен мұндай әрекеттесуі спецификалық емес.
Металдардың реактивтілігі
Металдар қышқылдармен оңай әрекеттеседі, бірақ аздаған инертті заттар бар. Бұл жоғары стандартты электрохимиялық потенциалға ие асыл металдар мен элементтер. Осы көрсеткіш негізінде құрастырылған бірқатар металдар бар. Ол электртерістілік қатары деп аталады. Егер металл ондағы сутектің сол жағында орналасса, онда ол сұйылтылған қышқылмен әрекеттесуге қабілетті.
Бір ғана ерекшелік бар: темір жәнеалюминий олардың бетінде 3 валентті оксидтердің пайда болуына байланысты қыздырусыз қышқылмен әрекеттесе алмайды. Егер қоспаны қыздырса, онда бастапқыда металдың оксидті қабығы реакцияға түседі, содан кейін ол қышқылдың өзінде ериді. Электрохимиялық белсенділік қатарында сутегінің оң жағында орналасқан металдар бейорганикалық қышқылмен, оның ішінде сұйылтылған күкірт қышқылымен әрекеттесе алмайды. Ережеден екі ерекшелік бар: бұл металдар концентрлі және сұйылтылған азот қышқылында және акварегияда ериді. Соңғысында родий, рутений, иридий және осмий ғана ерімейді.
