Активные металлы
Металлы, которые легко реагируют, называются активными металлами. К ним относятся щелочные металлы, щелочноземельные металлы и алюминий.
Положение в таблице Менделеева
Металлические свойства элементов ослабевают слева направо в периодической таблице Менделеева. Поэтому элементы I и II групп считаются наиболее активными.
Рис. 1. Активные металлы в периодической таблице.
Все металлы являются восстановителями и легко отдают электроны на внешний энергетический уровень. Активные металлы имеют только один или два валентных электрона. В этом случае металлические свойства улучшаются сверху вниз с увеличением числа энергетических уровней, так как чем дальше электрон от ядра атома, тем легче ему отделиться.
Наиболее активными считаются щелочные металлы:
- литий;
- натрий;
- калий;
- рубидий;
- цезий;
- франций.
К щелочноземельным металлам относятся:
- бериллий;
- магний;
- кальций;
- стронций;
- барий;
- радио.
Узнать степень активности металла можно по электрохимическому ряду напряжений металла. Чем левее водорода находится элемент, тем он активнее. Металлы справа от водорода неактивны и могут взаимодействовать только с концентрированными кислотами.
Рис. 2. Электрохимический ряд металлических напряжений.
В список химически активных металлов входит также алюминий, находящийся в группе III и левее водорода. Однако алюминий находится на границе между активными и полуактивными металлами и в нормальных условиях не реагирует с некоторыми веществами.
Свойства
Активные металлы мягкие (можно резать ножом), легкие и имеют низкую температуру плавления.
Основные химические свойства металлов представлены в табл.
Реакция |
Уравнение |
Исключение |
Щелочные металлы самовозгораются на воздухе при взаимодействии с кислородом |
К + О2 → КО2 |
Литий реагирует с кислородом только при высоких температурах |
Щелочноземельные металлы и алюминий образуют на воздухе окисные пленки и самовозгораются при нагревании |
2Са + О2 → 2СаО |
|
Реагировать с простыми веществами с образованием солей |
– Са + Br2 → CaBr2; |
Алюминий не реагирует с водородом |
Реагирует бурно с водой с образованием щелочей и водорода |
– 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2; |
Реакция с литием протекает медленно. Алюминий реагирует с водой только после удаления оксидной пленки |
Реагировать с кислотами с образованием солей |
– Ca + 2HCl → CaCl2 + H2; – 2К + 2HMnO4 → 2KMnO4 + H2 |
|
Реагировать с растворами солей, сначала реагируя с водой, а затем с солью |
2Na + CuCl2 + 2H2O: – 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2; |
Активные металлы легко вступают в реакцию, поэтому в природе встречаются только в смесях — минералах, горных породах.
Рис. 3. Чистые минералы и металлы.