金属活动性顺序是一种将金属按照反应性从高到低进行排列的方式。因此,"金属活动性顺序"这一术语指的是一系列按反应性降序排列的金属。它也被称为"活动性顺序"。
!Reactivity-Series金属活动性顺序表
让我们在下面深入了解金属活动性顺序及其详细表格。
金属活动性顺序的定义
将金属按照其反应倾向的递减顺序进行排列,称为金属活动性顺序。因此,反应性最弱的金属(铂)被置于该顺序的底部,而反应性最强的金属(钾)则位于顶部。
我们可以观察到,有些金属与反应物接触时反应迅速且剧烈,而有些则反应缓慢,甚至有些根本不发生反应。这是因为金属具有不同的反应性。在这里,反应性是指化学物质自身产生产物(发生反应)的能力。
金属活动性顺序表
以下是部分最常见的金属按反应性降序排列的活动性顺序表:
离子
—
K+
Na+
Li+
Ba+
Sr+
Ca+
Mg+
Be2+
Al3+
Ti4+
Mn2+
Zn2+
Cr3+
Fe2+
Cd2+
Co2+
Ni2+
Sn2+
Pb2+
Sb3+
Bi3+
Cu2+
W3+
Hg2+
Ag+
Au3+
为了确定一种金属是否能在单置换反应中置换另一种金属,我们可以利用金属活动性顺序提供的数据。它还可以用来找出各种金属对酸和水的反应程度。
下面是一张展示常见金属活动性顺序的图表:
金属活动性顺序的特性
- 位于表格顶部的金属具有很强的还原性(还原倾向),这就是为什么它们很容易被氧化的原因。这些金属很容易失去光泽或被腐蚀。例如,钠由于其高反应性,一旦接触空气或水就会发生爆炸,因此需要将其保存在煤油中,以隔绝水分和空气。
- 在沿着金属活动性顺序向下移动时,元素的电正性(失去电子的倾向)会降低。当我们沿着顺序向下看时,元素失去电子变得更加困难,因此反应性也较低。
- 随着沿顺序向下移动,金属的还原能力会变得越来越弱。
- 在与稀盐酸或稀硫酸反应时,所有在活动性顺序中位于氢上方的金属都会释放出氢气并形成盐。
- 排名较高的金属需要更多的能量才能从矿石和其他化合物中被分离(提炼)出来。
金属活动性顺序的用途
金属活动性顺序为我们提供了研究金属性质和反应性的基础。除此以外,它还在许多其他重要应用中发挥作用。例如,我们可以利用它来预测金属与酸、金属与水之间的反应结果,以及金属之间的单置换反应。
金属与水的反应
钙以及在活动性顺序中比钙更活泼的金属可以与冷水反应,生成相应的氢氧化物并释放出氢气。例如,钾和水的反应会生成氢氧化钾和氢气(H2),如下面的化学方程式所述:
> 2K + 2H2O → 2KOH + H2
金属之间的单置换反应
高反应性的金属可以通过单置换反应,将水溶液中反应性较弱的金属从其盐类中还原(置换)出来。例如,铜可以很容易地从硝酸银溶液中置换出银,因为铜比银活泼得多。该反应的平衡化学方程式如下:
> Cu(s) + 2AgNO3 (aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s)
与酸和碱的反应
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