Թթվի քիմիական ռեակցիան մետաղի հետ հատուկ է այս դասերի միացություններին։ Իր ընթացքի ընթացքում ջրածնի պրոտոնը վերականգնվում է և թթվային անիոնի հետ միասին փոխարինվում է մետաղական կատիոնով։ Սա աղ առաջացնող ռեակցիայի օրինակ է, թեև կան մի քանի տեսակի փոխազդեցություններ, որոնք չեն հետևում այս սկզբունքին: Դրանք ընթանում են որպես ռեդոքս և չեն ուղեկցվում ջրածնի էվոլյուցիայով:
Մետաղների հետ թթուների ռեակցիայի սկզբունքները
Անօրգանական թթվի բոլոր ռեակցիաները մետաղի հետ հանգեցնում են աղերի առաջացման: Միակ բացառությունը, թերեւս, ազնիվ մետաղի արձագանքն է ջրային ռեգիայի՝ աղաթթվի և ազոտական թթվի խառնուրդի հետ։ Թթուների ցանկացած այլ փոխազդեցություն մետաղների հետ հանգեցնում է աղի առաջացման։ Եթե թթուն ոչ խտացված ծծմբային է, ոչ էլ ազոտային, ապա մոլեկուլային ջրածինը բաժանվում է որպես արտադրանք:
Սակայն երբ խտացված ծծմբաթթուն արձագանքում է, փոխազդեցությունը մետաղների հետ ընթանում է օքսիդացման օքսիդացման սկզբունքի համաձայն: Ուստի փորձնականորեն առանձնացվեցին երկու տեսակի փոխազդեցություններ՝ բնորոշմետաղներ և ուժեղ անօրգանական թթուներ:
- մետաղների արձագանքը նոսր թթուների հետ;
- փոխազդեցություն խտացված թթվի հետ:
Առաջին տիպի ռեակցիաները շարունակվում են ցանկացած թթվի հետ: Բացառություն են կազմում խտացված ծծմբաթթուն և ցանկացած կոնցենտրացիայի ազոտական թթուն: Նրանք արձագանքում են ըստ երկրորդ տեսակի և հանգեցնում են ծծմբի և ազոտի նվազեցման աղերի և արտադրանքների առաջացմանը։
Թթուների բնորոշ ռեակցիաները մետաղների հետ
Ստանդարտ էլեկտրաքիմիական շարքում տեղակայված ջրածնից ձախ կողմում գտնվող մետաղները փոխազդում են նոսր ծծմբաթթվի և տարբեր կոնցենտրացիաների այլ թթուների հետ, բացառությամբ ազոտական թթվի, առաջացնելով աղ և արտազատել մոլեկուլային ջրածին: Մետաղները, որոնք գտնվում են ջրածնի աջ կողմում էլեկտրաբացասականության շարքում, չեն կարող փոխազդել վերը նշված թթուների հետ և փոխազդել միայն ազոտաթթվի հետ՝ անկախ դրա կոնցենտրացիայից, խտացված ծծմբաթթվի և ջրային ռեգիայի հետ։ Սա թթուների տիպիկ փոխազդեցություն է մետաղների հետ։
Մետաղների ռեակցիաները խտացված ծծմբաթթվի հետ
Երբ լուծույթում ծծմբաթթվի պարունակությունը 68%-ից ավելի է, այն համարվում է խտացված և փոխազդում է մետաղների հետ ջրածնի ձախ և աջ կողմում։ Տարբեր ակտիվության մետաղների հետ ռեակցիայի սկզբունքը ներկայացված է ստորև ներկայացված լուսանկարում: Այստեղ օքսիդացնող նյութը ծծմբի ատոմն է սուլֆատի անիոնում: Այն վերածվում է ջրածնի սուլֆիդի, 4-վալենտային օքսիդի կամ մոլեկուլային ծծմբի։
Ռեակցիաներ նոսր ազոտաթթվի հետ
Նոսրացվածազոտական թթուն փոխազդում է ջրածնի ձախ և աջ կողմում գտնվող մետաղների հետ: Ակտիվ մետաղների հետ ռեակցիայի ժամանակ առաջանում է ամոնիակ, որն անմիջապես լուծվում է և փոխազդում նիտրատ անիոնի հետ՝ առաջացնելով մեկ այլ աղ։ Միջին ակտիվության մետաղների հետ թթուն արձագանքում է մոլեկուլային ազոտի արտազատմանը։ Ոչ ակտիվ դեպքում ռեակցիան ընթանում է դինիտրիկ օքսիդի արտազատմամբ։ Ամենից հաճախ մեկ ռեակցիայի ընթացքում ձևավորվում են ծծմբի նվազեցման մի քանի արտադրանք: Ռեակցիաների օրինակներ առաջարկվում են ստորև ներկայացված գրաֆիկական հավելվածում:
Ռեակցիաներ խտացված ազոտաթթվի հետ
Այս դեպքում ազոտը գործում է նաև որպես օքսիդացնող նյութ։ Բոլոր ռեակցիաներն ավարտվում են աղի առաջացմամբ և ազոտի օքսիդի արտազատմամբ։ Գրաֆիկական հավելվածում առաջարկվում են ռեդոքսային ռեակցիաների ընթացքի սխեմաներ։ Միևնույն ժամանակ, հատուկ ուշադրության է արժանի ակվա ռեգիայի արձագանքը ցածր ակտիվ տարրերով: Թթուների նման փոխազդեցությունը մետաղների հետ ոչ սպեցիֆիկ է։
Մետաղների ռեակտիվություն
Մետաղները բավականին հեշտությամբ արձագանքում են թթուների հետ, չնայած կան մի քանի իներտ նյութեր: Սրանք ազնիվ մետաղներ և տարրեր են, որոնք ունեն բարձր ստանդարտ էլեկտրաքիմիական ներուժ: Կան մի շարք մետաղներ, որոնք կառուցված են այս ցուցանիշի հիման վրա։ Այն կոչվում է էլեկտրաբացասականության շարք: Եթե մետաղը գտնվում է դրա մեջ ջրածնի ձախ կողմում, ապա այն ունակ է արձագանքել նոսր թթվի հետ։
Կա միայն մեկ բացառություն՝ երկաթ ևալյումինը՝ իրենց մակերևույթի վրա 3-վալենտ օքսիդների ձևավորման պատճառով, չի կարող արձագանքել թթվի հետ առանց տաքացման: Եթե խառնուրդը տաքացվում է, ապա սկզբում մետաղի օքսիդ թաղանթը մտնում է ռեակցիայի մեջ, այնուհետև այն լուծվում է հենց թթվի մեջ։ Էլեկտրաքիմիական ակտիվության շարքում ջրածնի աջ կողմում գտնվող մետաղները չեն կարող արձագանքել անօրգանական թթվի, այդ թվում՝ նոսր ծծմբաթթվի հետ։ Կանոնից երկու բացառություն կա. այս մետաղները լուծվում են խտացված և նոսրացած ազոտաթթվի և ջրային ռեգիաներում: Վերջիններիս մեջ չեն կարող լուծվել միայն ռոդիումը, ռութենիումը, իրիդիումը և օսմիումը։
