1. 金属与氧气的交互作用
多数金属均能够与氧气发生化学反应,不过这些反应的难易程度及反应的激烈程度各不相同。例如,镁、铝、铁、铜以及金等金属与氧气的反应条件、表现以及相应的化学方程式已经汇总在下表中。
由上表可以看出,几乎所有的金属都能与氧气产生反应,生成对应的氧化物。它们的反应难易及激烈程度存在差异,这在一定程度上反映了金属的活跃程度。例如,镁和铝显得较为活跃,铁和铜则次之,而金则显得最为不活泼。
再来看金属与盐酸及稀硫酸的反应情况。其反应的现象以及对应的化学方程式如下所述。
实验
①铝和铁这两种金属都能与稀盐酸或稀硫酸产生反应,生成氢气,这说明铝和铁是较为活跃的金属;相反,铜不与稀盐酸或稀硫酸产生反应,这表明铜是不活跃的金属。
②当铝和铁与酸进行反应时,它们的反应激烈程度存在差异。反应速度越快,说明该金属越活跃。铜与酸不发生反应,属于不活跃金属。这三种金属的活动性排序为铝优于铁,铁又优于铜。
从上述实验中我们还可以了解到,较为活跃的金属有能力从不如它活跃的金属的化合物溶液中"置换"出该金属。例如,铝和铁都能与硫酸铜溶液产生反应,但铜却不能与硫酸铝溶液产生反应。由此我们可以得出金属的活动性排序为铝高于铜,铜又高于银。
需要特别说明的是:
当铁与其他金属化合物溶液发生反应时,生成的化合物中铁元素常以+2价的形式存在。
在描述金属与金属化合物溶液的反应现象时,需注意两点:一是被置换出的金属会附着在原金属的表面;二是溶液的颜色会有所变化。
此类反应必须在溶液中进行,也就是说,金属化合物必须能够溶于水。不溶于水的金属化合物一般不与金属发生反应,例如Fe和AgCl(AgCl不溶于水)就不会发生反应。