métaux

De nombreuses réactions chimiques impliquent des substances simples, en particulier des métaux. Cependant, différents métaux présentent une activité différente dans les interactions chimiques et cela dépend de cela, la réaction va couler ou non.

Plus l'activité du métal est grande, l'énergie réagit avec d'autres substances. En activité, tous les métaux peuvent être arrangés dans une rangée, appelé un certain nombre d'activités métalliques, ou une gamme cruciale de métaux, ou un nombre de tensions métalliques, ainsi qu'un nombre électrochimique de tension de métaux. Cette série a d'abord étudié un scientifique ukrainien exceptionnel M.M. Beketov, donc cette série est également appelée près de Beketov.

La série d'activités de Biketov Metal a ce type (les métaux les plus courants sont présentés):

K\u003e CA\u003e NA\u003e MG\u003e AL\u003e Zn\u003e Fe\u003e NI\u003e SN\u003e PB \u003e\u003e H 2\u003e CU\u003e HG\u003e AG\u003e Au.

Dans cette rangée, les métaux sont situés avec une diminution de leur activité. Parmi les métaux présentés, le potassium le plus actif et le moins actif - or. Avec cette série, vous pouvez déterminer quel métal est plus actif de l'autre. Aussi dans cette série, il y a de l'hydrogène. Bien sûr, l'hydrogène n'est pas un métal, mais dans cette rangée, son activité est acceptée pour le point de référence (zéro particulier).

Interaction métallique avec de l'eau

Les métaux sont capables de dépasser l'hydrogène non seulement des solutions acides, mais également de l'eau. Comme avec des acides, l'activité de l'interaction des métaux à l'eau augmente de gauche à droite.

Les métaux, qui sont dans une rangée d'activité au magnésium, sont capables de réagir avec de l'eau dans des conditions normales. Dans l'interaction de ces métaux, les alcalis et l'hydrogène sont formés, par exemple:

D'autres métaux faisant face à l'hydrogène dans un certain nombre d'activités peuvent également interagir avec de l'eau, mais cela se produit dans des conditions plus strictes. Pour une interaction à travers une sciure de bois de métal chaud, une vapeur d'eau surchauffée. Dans de telles conditions, les hydroxydes ne peuvent donc pas exister, les produits de réaction sont l'oxyde de l'élément métallique correspondant et de l'hydrogène:

La dépendance des propriétés chimiques des métaux de la place d'une rangée d'activité

← l'activité métallique augmente

Presser l'hydrogène des acides

Ne déplacez pas l'hydrogène des acides

Oscope hydrogène de l'eau, forme alcaline

Squeez-vous de l'hydrogène hors de l'eau à des températures élevées, des oxydes de forme

3 eau n'interagissent pas

Il est impossible de déplacer le sel du sel aqueux

Il peut être obtenu par un métal plus actif de la solution de sel ou de la fonte de l'oxyde

Interaction métallique avec des sels

Si le sel soluble dans de l'eau, un atome d'un élément métallique peut être substitué par un atome d'un élément plus actif. Si vous immergez dans la solution du kupu (II) du sulfate, la plaque de fer, puis après un certain temps, il mettra en évidence le cuivre sous la forme d'un vol rouge:

Mais s'il n'y a pas de plaque d'argent dans la solution du sulfate de décharge (II), il n'y aura pas de réaction:

Les goupilles peuvent être supplantées avec n'importe quel métal qui se trouve à gauche dans un certain nombre d'activités métalliques. Cependant, les métaux qui se tiennent au tout début de la rangée - sodium, potassium, etc. - Pour cela, pas approprié, car ils sont tellement actifs qu'ils interagissent non pas de sel, mais avec de l'eau dans laquelle ce sel est dissous.

Le déplacement des métaux des sels à des métaux plus actifs est très largement utilisé dans l'industrie pour extraire des métaux.

Interaction métallique avec oxyde

Les oxydes d'éléments métalliques sont capables d'interagir avec les métaux. Métaux plus actifs déplacant des oxydes moins actifs:

Mais contrairement à l'interaction des métaux avec des sels, dans ce cas, les oxydes doivent être fondus de sorte que la réaction s'est produite. Pour la production de métal de l'oxyde, tout métal peut être utilisé, situé dans une rangée d'activité à gauche, même le sodium et le potassium le plus actif, car dans l'eau d'oxyde fondue n'est pas contenue.

L'interaction des métaux d'oxyde est utilisée dans l'industrie pour extraire d'autres métaux. Méthode de métal le plus pratique - Méthode en aluminium pour cette méthode. Il est assez répandu de nature et bon marché en production. Vous pouvez également utiliser des métaux plus actifs (calcium, sodium, potassium), mais ils sont d'abord aluminium plus coûteux, et deuxièmement, grâce à une activité chimique ultra-élevée, ils sont très difficiles à entretenir sur les usines. Cette méthode d'extraction de métaux à l'aide d'aluminium est appelée aluminotherm.

Il est clair que rien n'est compréhensible.

Nous analyserons les processus pouvant survenir lorsque la plaque métallique est immergée dans la solution de sel du même métal, à partir de laquelle la plaque elle-même est fabriquée, qui, dans de tels cas, est appelée. électrode.

Deux options sont possibles.

Option 1 . L'électrode est en métal, qui est un agent réducteur actif (il ne se sent pas désolé de donner ses électrons), le laisser être, dire, zinc.

Une fois que l'électrode de zinc est immergée en solution, les dipôles de l'eau présents dans la solution commencent à attirer une certaine partie des atomes de zinc, qui sont transmises à la solution sous forme d'ions hydratés, mais il reste leur électron à la surface de l'électrode.

Moi 0 + MH 2 O → Me N + · MH 2 O + NE - ME 0 → Me N + + NE -

Peu à peu, la surface de l'électrode de zinc accumule de plus en plus d'électrons négatifs "abandonnés", l'électrode de zinc acquiert une charge négative. Parallèlement à ce processus, la quantité d'ions de zinc chargés positivement augmentés, ce qui a laissé l'électrode. Les cations de zinc commencent à attirer une électrode chargée négativement, à la suite de laquelle la solution dite électrode est formée sur la frontière. double couche électrique (DES).

Option 2. L'électrode est en métal, qui est un agent réducteur faible (il s'agit d'un "désolé" de se séparer de ses électrons). Laissez le rôle d'un tel joueur de métal en cuivre. Ainsi, les ions de cuivre contenus dans la solution sont des agents oxydants puissants. Lorsque l'électrode de cuivre est immergée dans la solution, une partie des ions de cuivre commence à contacter la surface de l'électrode et est restaurée en raison des électrons libres présents en cuivre.

Moi n + + ne - → moi 0

Il existe un processus, version inverse 1. Peu de cations de cuivre sont progressivement déposés sur la surface de l'électrode. Restauration, les cations chargent de manière positive la plaque de cuivre, car la charge augmente de plus en plus l'électrode de cuivre positive de plus en plus attire des ions chargés négativement, ainsi qu'une double couche électrique est formée, mais une polarité inversée que celle de la version 1.

Formé à la frontière solution d'électrode La différence potentielle est appelée le potentiel de l'électrode.

Mesurer ce potentiel est très difficile. Pour sortir d'une situation difficile, ils n'ont pas décidé de valeurs absolues, mais relatifs, tandis que comme référence, nous avons décidé de prendre le potentiel de l'électrode d'hydrogène, adoptée égale à zéro.

Le potentiel d'une électrode métallique particulière dépend de la nature du métal, de la concentration et de la température de la solution.

Étant donné que les métaux alcalins et alcalino-terreux dans des solutions aqueuses réagissent avec de l'eau - leurs potentiels d'électrode sont calculés théoriquement.

Tous les métaux sont pris pour augmenter la valeur de leur potentiel d'électrode standard - un tel nombre est appelé. tensions métalliques électrochimiques:

Ce qui montre le potentiel d'électrode

Le potentiel d'électrode reflète la valeur numérique de la capacité du métal à donner ses électrons ou restaurer, parlant en d'autres termes, reflète l'activité chimique du métal.

La gauche dans la rangée électrochimique est le métal (voir ci-dessus), plus il est facilement actif, c'est plus actif, il prend effet avec d'autres éléments.

Si vous prenez des extrêmes, alors:

• le lithium est l'agent réducteur le plus fort et le lithium ion est l'oxydant le plus faible;
• or L'agent réducteur le plus faible et l'ion d'or est l'agent oxydant le plus puissant.

Corollaire découlant de la série électrochimique de la tension de métaux:

• Le métal déplace tous les autres métaux des sels debout dans une rangée à la droite de celui-ci (qui sont des agents réducteurs plus faibles);
• Les métaux ayant une valeur négative du potentiel d'électrode, c'est-à-dire appartenant à la gauche de l'hydrogène, déplacez-le des acides;
• Les métaux les plus actifs ayant les valeurs les plus basses du potentiel d'électrode (ce sont des métaux du lithium au sodium), dans des solutions aqueuses, d'abord réagir avec de l'eau.

Il convient de noter que la position des métaux dans le tableau périodique et la position des mêmes métaux de la rangée électrochimique des contraintes est légèrement différente. Ce fait explique que la valeur du potentiel d'électrode dépend non seulement de l'énergie requise pour la séparation des électrons d'un atome isolé, mais l'énergie nécessaire pour détruire le réseau cristallin + énergie, libérée lors de l'hydratation des ions inclut également.

Systèmes électrochimiques

caractéristiques générales

Électrochimie - la section de la chimie, qui étudie les processus de la différence de potentiel et la conversion de l'énergie chimique en électricité (éléments galvaniques), ainsi que la mise en œuvre de réactions chimiques dues au coût de l'énergie électrique (électrolyse). Ces deux processus ayant une nature commune ont été largement utilisés dans les techniques modernes.

Les éléments galvaniques sont utilisés comme sources d'énergie autonomes et de petites machines, équipements radio et appareils de commande. Avec l'aide d'électrolyse, diverses substances sont obtenues, les surfaces de surface, créent des produits de la forme souhaitée.

Les processus électrochimiques ne bénéficient pas toujours d'une personne et apportent parfois un grand préjudice, provoquant une corrosion renforcée et une destruction des structures métalliques. Pour utiliser habilement les processus électrochimiques et traiter des phénomènes indésirables, ils doivent être étudiés et capables de s'adapter.

La raison de la survenue de phénomènes électrochimiques est la transition d'électrons ou une variation du degré d'oxydation des atomes de substances impliquées dans les processus électrochimiques, c'est-à-dire des réactions de réduction de l'oxydation survenant dans des systèmes hétérogènes. Dans les réactions réduisant d'oxydation, les électrons passent directement de l'agent réducteur à l'agent oxydant. Si les processus d'oxydation et de restauration sont divisés spatialement et que les électrons sont envoyés par le conducteur métallique, un tel système sera un élément galvanique. La cause de l'occurrence et du courant de courant électrique dans l'élément galvanique est la différence de potentiel.

Le potentiel de l'électrode. Mesurer les potentiels d'électrode

Si vous prenez une assiette de n'importe quel métal et que vous l'avez omise dans de l'eau, les ions de la couche de surface sous l'action des molécules d'eau polaire sont déchirées et hydratées sur le liquide. À la suite d'une telle transition, les charges liquides de manière positive et le métal est négatif, car il apparaît des électrons en excès. L'accumulation d'ions métalliques dans le liquide commence à ralentir la dissolution du métal. Equilibrium monté est installé

Je peux 0 + mn 2 o \u003d i n + × m h 2 o + ne -

L'état d'équilibre dépend à la fois de l'activité du métal et de la concentration de ses ions dans la solution. Dans le cas de métaux actifs dans une rangée de tensions à l'hydrogène, l'interaction avec des molécules d'eau polaire se termine par une séparation de la surface des ions métalliques positifs et la transition d'ions hydratés vers la solution (Fig. B). Chargement de métal négativement. Le processus est l'oxydation. À mesure que la concentration des ions augmente, la surface devient probablement le processus inverse - la restauration des ions. L'attraction électrostatique entre les cations dans la solution et l'excès d'électrons sur la surface forme une double couche électrique. Cela conduit à la survenue d'une certaine différence de potentiel entre les potentiels sur la limite du métal et du liquide, ou le saut potentiel. La différence potentielle survenant entre le métal et son environnement aquatique environnant est appelée le potentiel de l'électrode. Lorsque le métal est immergé dans la solution de sel de ce métal, l'équilibre est décalé. L'augmentation de la concentration des ions de ce métal dans la solution facilite le processus d'ions de transit d'une solution dans un métal. Les métaux dont les ions ont une capacité significative à transition vers la solution seront facturés et dans une telle solution positive, mais dans une moindre mesure que dans l'eau propre.

Pour les métaux inactifs, la concentration en équilibre d'ions métalliques dans la solution est très faible. Si un tel métal est immergé dans une solution de sel de ce métal, des ions chargés positivement sont mis en évidence sur le métal avec une vitesse supérieure à la transition d'ions du métal dans la solution. La surface du métal recevra une charge positive et la solution est négative en raison d'anions en excès de sel. Et dans ce cas, à la frontière, le métal - la solution se produit une double couche électrique, donc une certaine différence de potentiel (Fig. B). Dans le cas considéré, le potentiel d'électrode est positif.

Figure. Le processus de transition d'un métal de métal dans la solution:

a - Equilibre; B - dissolution; en déposition

Le potentiel de chaque électrode dépend de la nature du métal, la concentration de ses ions en solution et à la température. Si le métal est omis dans une solution de son sel contenant un molon métallique de 1 dm 3 (dont l'activité est 1), le potentiel d'électrode sera une valeur constante à une température de 25 ° C et une pression de 1 guichet automatique. Ce potentiel est appelé potentiel électrique standard (E).

Ions métalliques qui ont une charge positive pénétrant dans la solution et se déplacent dans le champ potentiel de la section de la solution métallique, dépensent de l'énergie. Cette énergie est compensée par le fonctionnement de l'expansion isothermique d'une plus grande concentration d'ions sur la surface à une solution plus petite. Les ions positifs s'accumulent dans la couche de surface proche de la concentration de à propos de puis entrez dans une solution où la concentration d'ions libres de. Le fonctionnement du champ électrique ENF est égal à l'opération isothermique de l'expansion RTLN (avec O / C). Assembler les deux expressions du travail peut être supprimé de la quantité de potentiel

EN F \u003d RTLN (avec O / C), -E \u003d RTLN (C / C O) / NF,

où e est le potentiel du métal, dans; R est une constante de gaz universelle, j / mol à; T - Température, K; N - charge d'ion; F - le nombre de faraday; C est la concentration d'ions libres;

c o est la concentration d'ions dans la couche de surface.

Mesurer directement le montant du potentiel n'est pas possible, car il est impossible de déterminer expérimentalement avec O. Les valeurs des potentiels d'électrode par rapport à la magnitude de l'autre électrode sont déterminées expérimentalement, dont le potentiel est conditionnellement pris à zéro. Une telle électrode ou une comparaison d'électrodes standard est Électrode d'hydrogène normale (N.V.e.) . Le dispositif d'électrode d'hydrogène est représenté sur la figure. Il se compose d'une plaque platine revêtue de platine précipitée électrolytiquement. L'électrode est immergée dans une solution de 1 m d'acide sulfurique (l'activité d'ions hydrogène est de 1 mol / dm 3) et est lavée par un jet d'hydrogène gazeux sous pression 101 kPa et T \u003d 298 K. Lorsque le platine est saturé d'hydrogène Sur la surface métallique, l'équilibre est établi, le processus total est exprimé par l'équation

2n + + 2e ↔ H 2 .

Si la plaque métallique est immergée dans une solution de sel de 1 m de ce métal, connectez le conducteur externe avec une électrode d'hydrogène standard et des solutions avec une clé électrolytique, puis nous obtenons un élément galvanique (Fig. 32). La force électromotrice de cet élément galvanique sera la valeur potentiel électrique standard de ce métal (e à propos de ).

Schéma de mesure de la capacité électrique standard

par rapport à l'électrode d'hydrogène

Prenant une solution de sulfate de zinc dans une solution de sulfate de zinc de 1 m et la connectant à une électrode d'hydrogène, nous obtenons un élément galvanique, qui sera écrit comme suit

(-) Zn / Zn 2+ // 2H + / H 2, PT (+).

Dans le diagramme, un trait signifie la limite de la section entre l'électrode et la solution, deux caractéristiques - la limite entre les solutions. L'anode est enregistrée à gauche, la cathode à droite. Dans un tel élément, la réaction Zn O + 2H + \u003d Zn 2+ + H 2 est effectuée et les électrons le long du circuit extérieur se déplacent du zinc à l'électrode d'hydrogène. Potentiel d'électrode standard de l'électrode de zinc (-0,76 V).

Prendre une plaque de cuivre comme une électrode, dans les conditions spécifiées en combinaison avec une électrode d'hydrogène standard, nous obtenons un élément galvanique.

(-) PT, H 2 / 2H + // CU 2+ / CU (+).

Dans ce cas, la réaction se déroule: Cu 2+ + H 2 \u003d Cu O + 2H +. Les électrons le long du circuit extérieur sont déplacés de l'électrode d'hydrogène à l'électrode de cuivre. Potentiel d'électrode standard de l'électrode de cuivre (+0,34 V).

Un certain nombre de potentiels d'électrode standard (tensions). Équation Nernsta

Avoir des métaux dans l'ordre de l'augmentation de leurs potentiels d'électrode standard, recevez un certain nombre de contraintes de Nikolai Nikolayevich Beketova (1827-1911), ou un certain nombre de potentiels d'électrodes standard. Les valeurs numériques des potentiels d'électrode standard pour un certain nombre de métaux techniquement importants sont présentés dans le tableau.

Un certain nombre de métaux de tension

Un certain nombre de stress caractérisent certaines propriétés des métaux:

1. Plus la valeur du potentiel d'électrode du métal, plus active est chimiquement plus active, est plus facile à oxyder et est plus difficile à restaurer de ses ions. Les métaux actifs de la nature n'existent que sous la forme de composés NA, K, ... se trouvent dans la nature, tant sous la forme de composés que dans l'état libre de Cu, AG, HG; Au, pt - seulement dans un état libre;

2. Les métaux ayant un potentiel d'électrode plus négatif que le magnésium, pressent l'hydrogène de l'eau;

3. métaux faisant face à une rangée de tensions à l'hydrogène, à la pression d'hydrogène des solutions d'acides dilués (des anions qui ne présentent pas de propriétés oxydantes);

4. Chaque métal métallique, pas de décomposition de l'eau, déplace les métaux ayant des valeurs plus positives des potentiels d'électrodes provenant de solutions de leurs sels;

5. Plus les métaux sont distingués par les valeurs des potentiels d'électrodes, plus la valeur de E.d.d.d. Un élément galvanique construit sur eux.

La dépendance de la magnitude du potentiel d'électrode (E) sur la nature du métal, l'activité de ses ions dans la solution et la température est exprimée par l'équation NERNST

E i \u003d e sur moi + rtln (un moi n +) / nf,

où est le potentiel d'électrode standard du métal, un Me N + est l'activité des ions métalliques en solution. Avec une température standard de 25 o C, pour des solutions diluées, remplaçant l'activité (a) avec concentration (C), logarithme naturel décimal et substituant les valeurs de r, t et f, nous obtenons

E i \u003d e sur moi + (0.059 / N) LGC.

Par exemple, pour une électrode de zinc placée dans une solution de son sel, la concentration de zn hydraté 2+ × mH 2 o Désignent abréforement zn 2+, puis

E Zn \u003d E À propos de Zn + (0.059 / N) LG [Zn 2+].

Si \u003d 1 mol / dm 3, puis e zn \u003d e sur zn.

Éléments de galvanoplastie, leur force électromotrice

Deux métaux, immergés dans des solutions de leurs sels reliés par le conducteur, forment un élément galvanique. Le premier élément galvanique a été inventé par Alexander Volt en 1800. L'élément consistait en des plaques de cuivre et de zinc séparées par une solution fermée et humide d'acide sulfurique. Avec un composé constant d'un grand nombre de plaques, l'élément Volta a une force électromotrice significative (ED).

L'apparition d'un courant électrique dans l'élément galvanique est due à la différence entre les potentiels d'électrode des métaux fabriqués et est accompagné de transformations chimiques qui s'écoulent sur les électrodes. Considérez le travail de l'élément galvanique sur l'exemple de l'élément de cuivre-zinc (J. Daniel - B.S. Jacobi).

Schéma de l'élément galvanique de cuivre-zinc de Daniel-Jacobi

Sur une électrode de zinc, abaissée à la solution de sulfate de zinc (C \u003d 1 mol / dm 3), oxydation de zinc (dissolution de zinc) zn o - 2e \u003d zn 2+ se produit. Les électrons viennent à la chaîne extérieure. Zn - source d'électrons. La source d'électrons est considérée comme une électrode négative - anode. Sur l'électrode en cuivre immergée dans la solution de sulfate de cuivre (C \u003d 1 mol / dm 3), les ions métalliques sont restaurés. Les atomes de cuivre sont précipités sur l'électrode CU 2+ + 2E \u003d CU. Électrode de cuivre positif. C'est une cathode. Dans le même temps, une partie des 4 ions 2- se déplaçons par le pont de sel dans le vaisseau avec une solution de ZnSO 4 . Après l'équation de processus survenant sur l'anode et la cathode, nous obtenons l'équation totale

Boris Semenovich Jacobi (Moritz Hermann) (1801-1874)

ou sous forme moléculaire

Ceci est un oxydatif ordinaire - la réaction de réhabilitation se produit sur la limite de mortier de métal. L'énergie électrique de l'élément galvanique est obtenue en raison de la réaction chimique. L'élément galvanique considéré peut être écrit comme un bref schéma électrochimique.

(-) Zn / Zn 2+ // Cu 2+ / Cu (+).

Une condition préalable à l'exploitation de l'élément galvanique est la différence de potentiels, elle s'appelle puissance électrique d'un élément galvanique (ED) . E.d.d.s. Tout élément de galvanoplastie d'exploitation est positif. Pour calculer EDS. L'élément galvanique est nécessaire de l'ampleur du potentiel plus positif pour prendre la magnitude du potentiel moins positif. Alors e.d.d.s.s. Élément galvanique en cuivre-zinc dans des conditions standard (T \u003d 25 o c, C \u003d 1 mol / dm 3, p \u003d 1 ATM) est égal à la différence entre les potentiels d'électrode standard de cuivre (cathode) et zinc (anode), c'est-à-dire

e.d.d.s. = E ov avec u 2+ / cu - e o zn 2+ / zn \u003d +0,34 V - (-0,76 V) \u003d +1,10 V.

Une paire avec zinc ion Cu 2+ est restaurée.

La différence de potentiels électriques nécessaires à l'opération peut être créée à l'aide de la même solution de différentes concentrations et des mêmes électrodes. Un tel élément galvanique appelé concentration Et cela fonctionne en raison du nivellement de la concentration de la solution. Un exemple est un élément fabriqué à partir de deux électrodes d'hydrogène.

PT, H 2 / H 2 SO 4 (C`) // H 2 SO 4 (C`) / H 2, PT,

où avec` \u003d `; avec`` \u003d ``.

Si p \u003d 101 kPa, avec`< с``, то его э.д.с. при 25 о С определяется уравнением

E \u003d 0,059lg (avec` / s`).

Avec c` \u003d 1 mol-ion / dm 3 eds L'élément est déterminé par la concentration d'ions hydrogène dans la deuxième solution, c'est-à-dire E \u003d 0,059LGC`` \u003d -0,059 pH.

Détermination de la concentration d'ions hydrogène et, par conséquent, le pH du milieu mesurant E.D.S. L'élément galvanique correspondant est appelé potentiométrie.

Batteries

Batteries appelé éléments galvaniques d'action réutilisable et réversible. Ils sont capables de convertir l'énergie chimique accumulée en électricité pendant la décharge et l'électricité en produits chimiques, créant ainsi un stock dans le processus de charge. Depuis E.D.S. Les piles sont petites, pendant les opérations, elles sont généralement connectées dans la batterie.

Batterie au plomb . La batterie en plomb se compose de deux plaques de plomb perforées, dont l'une (négative) après charge contient une charge active de remplissage et l'autre (positif) - dioxyde de plomb. Les deux plaques sont immergées dans une solution de 25 à 30% d'acide sulfurique (Fig. 35). Jeu de batteries

(-) PB / P -P H 2 SO 4 / PBO 2 / PB (+) .

Avant de charger dans les pores des électrodes de plomb, la pâte est vide contenant en plus du liant biologique de l'oxyde de plomb PBO. En raison de l'interaction de l'oxyde de plomb avec de l'acide sulfurique dans les pores des plaques d'électrode, le sulfate de plomb est formé

PBO + H 2 SO 4 \u003d PBSO 4 + H 2 O .

Charge des piles, sauter du courant électrique

Décharge de processus

Les processus totaux survenant pendant la charge et la décharge de la batterie peuvent être représentés comme suit.

Lors du chargement de la batterie, la densité d'électrolyte (acide sulfurique) augmente et lorsque la décharge diminue. Par la densité d'électrolyte, ils jugent le degré de blocage de la batterie. E.d.d.s. Batterie principale 2.1 V.

Avantages La batterie au plomb est une grande capacité électrique, une stabilité en fonctionnement, un grand nombre de cycles (chargement de décharge). désavantages - Grande masse et, par conséquent, une petite capacité spécifique, la libération d'hydrogène pendant la charge, pas une étanchéité en présence d'une solution concentrée d'acide sulfurique. À cet égard, de meilleures piles alcalines.

Piles alcalines. Ceux-ci incluent les batteries de nickel et de nickel de cadmium T. Edison.

Schémas de batterie Edison et piles au plomb

Thomas Edison (1847-1931)

Ils sont similaires à ceux-ci. La différence consiste en le matériau des plaques de l'électrode négative. Dans le premier cas, ils sont cadmium, dans le deuxième fer. L'électrolyte est une solution de con Ω \u003d 20% . Les batteries de cadmium-nickel ont la plus grande importance pratique. Schéma de batterie de cadmium-nickel

(-) CD / solution KOH / NI 2 O 3 / NI (+).

Le travail de la batterie de cadmium-nickel est basé sur une réaction redox avec la participation de NI 3+

E.d.d.s. La batterie chargée de cadmium-nickel est de 1,4 V.

Le tableau indique les caractéristiques de la batterie d'Edison et des piles au plomb.

Dans les manuels de la chimie, avec la présentation du thème "acide" sous une forme ou une autre, la prétendue gamme cruciale de métaux est mentionnée, dont la compilation est souvent attribuée à beketov.

Par exemple, dans le manuel le plus souvent commun pour la 8e année G. E. Rudzitis et F. G. Feldman (de 1989 à 1995, il a été publié avec une circulation totale de 8,3 millions d'exemplaires), a déclaré ce qui suit. Il est facile de s'assurer que le magnésium réagit rapidement avec des acides (sur l'exemple d'acide chlorhydrique), un peu plus lent - zinc, encore plus lent - fer et cuivre avec de l'acide chlorhydrique ne répond pas. «Des expériences similaires ont été faites par des scientifiques russes N. N. Beketov, - ils écrivent les auteurs du manuel. - Basé sur des expériences, il a fait une foule de métaux: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, PB (H), Cu, Hg, AG, PT, Au. Dans cette rangée, tous les métaux faisant face à l'hydrogène sont capables de l'extraire des acides. " Il est également signalé que Beketov est "le fondateur de la chimie physique. En 1863, la gamme cruciale des métaux, appelée par le nom du scientifique ». En outre, les étudiants signalent que, dans une rangée de Beketov, le métal debout à gauche, les métaux sont admissibles à la droite, de solutions de leurs sels. L'exception est les métaux les plus actifs. Des informations similaires peuvent également être trouvées dans d'autres manuels scolaires et avantages, par exemple: "La chimiste russe N. N. Beketov a exploré tous les métaux et les placé dans une activité chimique dans un nombre crucial (un certain nombre d'activités)", etc.

Il peut poser quelques questions.

La première question. Vraiment avant les expériences de Beketov (c'est-à-dire jusqu'en 1863), les chimistes ne savaient pas que le magnésium, le zinc, le fer et un certain nombre d'autres métaux réagissent avec des acides avec une libération d'hydrogène, le cuivre, le mercure, l'argent, le platine et l'or ne possèdent pas cette propriété?

La question est la deuxième. Est-ce que des chimistes ne remarquent-ils pas à Beketov que certains métaux peuvent dépasser d'autres solutions de leurs sels?

La question est la troisième. Dans le livre V. A. Volkov, E. V. Vonsky, G. I. Kuznetsova "Chimistes exceptionnels du monde. Livre de référence biographique "(M.: High School, 1991) On dit que Nikolai Nikolayevich Beketov (1827-1911) -" Physicochimiste russe, Académicien ... L'un des fondateurs de la chimie physique ... a étudié le comportement des acides organiques à des températures élevées. Synthétisé (1852) Benzurid et acéturde. Un certain nombre de dispositions théoriques sur la dépendance de la réaction des réactions sur l'état des réactifs et des conditions extérieures ... déterminer la chaleur de la formation d'oxydes et de chlorures de métaux alcalins, d'abord reçus (1870) oxydes de métaux alcalins anhydre. En utilisant la capacité de l'aluminium à restaurer les métaux de leurs oxydes, a jeté les fondements d'aluminothermie ... président de la Société physico-chimique russe .... " Et pas un mot sur la compilation de la série de déplacement, qui est entré (en revanche, par exemple, des dérivés d'Ureyids - urée) aux manuels scolaires publiés par des circulations multiples en dollars!

Il est à peine nécessaire de retrouver les auteurs du livre de référence biographique dans l'oubli d'une découverte importante du scientifique russe: après tout, Di Mendeleev, qui, qui, tellement, ne peut être reproché dans la non -patrihyse, dans son manuel classique "les bases de la chimie ", aussi, ne mentionne jamais la série de déplacement de Beketov, bien que 15 fois se réfère à divers travaux. Pour répondre à toutes ces questions, nous devrons faire une visite de l'histoire de la chimie, pour faire face à qui et quand ils ont suggéré un certain nombre d'activités de métaux, que les expériences ont passé N. N. Beketov et quelle est sa ligne cruciale.

Vous pouvez répondre aux deux premières questions. Bien sûr, la libération d'hydrogène des acides avec des métaux et divers exemples de déplacement avec eux des sels ont été connus bien avant Bettov. Par exemple, dans l'une des dirigeants de la chimiste suédoise et de Mineralog Thornberna Ulaf Bergman, publié en 1783, il est recommandé d'analyser des minerais polymétalliques pour dépasser le plomb et l'argent des solutions avec des plaques de fer. Lors du calcul de la teneur en fer dans le minerai doit prendre en compte la partie de celle-ci, qui se déplaçait dans une solution des plaques. Dans le même leadership, Bergman écrit: «Les métaux peuvent être endommagés de solutions par leurs sels avec d'autres métaux, tandis qu'une séquence est observée. Dans une rangée de zinc, de fer, de plomb, d'étain, de cuivre, d'argent et de zinc de mercure repace de fer, etc. Et bien sûr, pas Bergman pour la première fois découvert ces réactions: de telles observations remontent à des temps alchimiques. L'exemple le plus célèbre d'une telle réaction a été utilisé au Moyen Âge des Charlatans, qui a publiquement démontré la "transformation" du clou de fer dans l'or rouge, quand ils ont abaissé le clou dans la solution du sulfate de cuivre. Maintenant, cette réaction est démontrée dans les cours de chimie à l'école. Quelle est l'essence de la nouvelle théorie de Beketov? Avant l'apparition de la thermodynamique chimique, le flux de réaction dans l'une ou une autre direction des chimistes a été expliqué par le concept d'affinité de certains corps à l'autre. Le même Bergman, basé sur les réactions de déplacement bien connus, a développé la théorie de l'affinité électorale depuis 1775. Selon cette théorie, l'affinité chimique entre les deux substances dans ces conditions reste constante et ne dépend pas des masses relatives des substances réactives. C'est-à-dire que si les corps a et en contact avec le corps C, alors connectez-vous avec C serait le corps qui a beaucoup d'affinité. Par exemple, le fer a une plus grande affinité pour l'oxygène que le mercure, et il sera donc d'abord oxydé par eux. Il a été supposé que la direction de la réaction était déterminée exclusivement par l'affinité chimique des corps réactifs et la réaction va à la fin. Bergman était une table d'affinité chimique que les chimistes utilisés avant le début du XIXe siècle. Ces tables incluses, en particulier, divers acides et bases.

Presque simultanément avec Bergman, le chimiste français Claude Louis Bertoll a développé une autre théorie. L'affinité chimique a également été associée à l'attrait des organismes les uns aux autres, mais les conclusions ont été faites par d'autres. Par analogie avec la loi de l'attraction mondiale Bertoll, elle croyait qu'en chimie, l'attraction devrait dépendre de la masse de corps réactifs. Par conséquent, le cours de la réaction et son résultat dépend non seulement de l'affinité chimique des réactifs, mais également de leurs quantités. Par exemple, si le corps A et C peut réagir avec C, le corps avec des affinités consécutives sera réparti entre A et dans des affinités consécutives et les masses et aucune réaction atteindra la fin, puisque la balance viendra quand la CA, le soleil et le libre A et B seront simultanément venus. Il est très important que la distribution entre A et B peut varier en fonction de l'excès A ou V. Par conséquent, avec un excès important, le corps avec une petite affinité peut presque "choisir" le corps avec son "adversaire". Mais si l'un des produits de réaction (AC ou Sun) est éliminé, la réaction passera à la fin et seul ce produit est formé qui laisse la portée de l'action.

Burtoll a ses propres conclusions, observant les processus de précipitation à partir de solutions. Ces résultats sonnent étonnamment moderneusement, à l'exception de la terminologie obsolète. Cependant, Bertoll était la théorie qualitative, elle n'a pas donné moyens de mesurer l'ampleur de l'affinité.

D'autres progrès de la théorie étaient basés sur des découvertes dans le domaine de l'électricité. Physicien italien Alessandro Volta à la fin du XVIIIe siècle. Il a montré que la charge électrique se produit lors de la mise en contact de divers métaux. Conduire des expériences avec diverses paires de métaux et déterminer le signe et la valeur de la charge de certains métaux par rapport à l'autre, la tension définie un nombre de tensions: Zn, PB, SN, Fe, Cu, AG, AU. En utilisant des paires de différents métaux, la Volt a construit un élément galvanique, dont la force était la plus grande, les membres les plus chers de cette série. La raison de cela dans ces années était inconnue. Certes, en 1797, le scientifique allemand Johann Wilhelm Ritter a prédit que, dans une rangée de tensions, les métaux devraient se tenir debout afin de réduire leur capacité à se connecter à l'oxygène. Dans le cas du zinc et de l'or, cette conclusion n'a pas fait de doute; En ce qui concerne d'autres métaux, il convient de noter que leur propreté n'était pas très élevée. Un certain nombre de volts ne correspondent pas toujours au moderne.

Les vues théoriques sur la nature des processus se produisent étaient très vagues et souvent contradictoires. Le célèbre chimiste suédois Jonx Jacob Burtsellius au début du XIXe siècle. Créé une électrochimie (ou dualiste dual, de lat . Dualis - "Double") Théorie des composés chimiques. Conformément à cette théorie, il a été supposé que chaque composé chimique consiste en deux parties - chargées positivement et négativement. En 1811, Burtsellius, basé sur les propriétés chimiques des éléments qui lui sont connus, les disposés d'affilée afin que chaque membre de celui-ci soit électronégatif par rapport à la précédente et à l'électropositivité par rapport au suivi. Dans la version abrégée, les éléments suivants (dans l'ordre décroissant) ont été attribués aux éléments électronégatifs:

O, S, N, CL, BR, S, SE P, AS, CR, B, C, SB, TE, SI.

Puis suivi l'élément de transition - hydrogène et derrière elle - éléments électropositifs (afin d'augmenter cette propriété):

Au, PT, HG, AG, CU, BI, SN, PB, CD, NI, NI, FE, ZN, MN, AL, MG, CA, SR, BA, LI, NA, K.

Cette série, si vous réécrivez tous les métaux dans l'ordre inverse, très proche de moderne. Certaines différences dans l'ordre des métaux dans cette rangée sont probablement dus à une purification insuffisante des substances pendant les jours de Bezer, ainsi que d'autres propriétés des métaux, qui ont été guidées par BERCYUS. Selon Britzelius, plus les éléments les uns des autres dans cette série, plus les charges électriques opposées et les composés chimiques plus durables se forment mutuellement.

La théorie du dualisme de Berzelius au milieu du XIXe siècle. C'était dominant. Son échec a été montré les fondateurs du scientifique français de la thermochimie Marineelen Bertlo et le chercheur danois Julius Tomsen. Ils ont mesuré l'affinité chimique pour le travail qu'une réaction chimique peut produire. En pratique, il a été mesuré sur l'effet thermique de la réaction. Ces travaux ont conduit à la création de thermodynamiques chimiques - science, qui, en particulier, de calculer la position de l'équilibre dans le système de réaction, y compris l'équilibre dans les processus électrochimiques. La base théorique d'un certain nombre d'activités (et un certain nombre de contraintes) a été posée dans des solutions à la fin du XIXe siècle. Physicochemiste allemand Walter Nernst. Au lieu de caractéristiques de haute qualité - affinité ou capacité de métal et de son ion à une ou plusieurs réactions - une valeur quantitative précise est apparue, caractérisant la capacité de chaque métal de passer à la solution sous forme d'ions, ainsi que de restaurer à partir de ions au métal sur l'électrode. Une telle ampleur est le potentiel d'électrode standard du métal et la série correspondante, intégrée dans l'ordre des modifications potentielles, est appelée nombre de potentiels d'électrode standard. (L'état standard suggère que la concentration d'ions dans la solution est de 1 mol / l et la pression de gaz est de 1 atm; le plus souvent, l'état standard est calculé pour une température de 25 ° C)

Les potentiels standard du métal alcalin le plus actif ont été calculés théoriquement, car il est impossible de les mesurer expérimentalement dans des solutions aqueuses. Pour calculer les potentiels des métaux à différentes concentrations de leurs ions (c'est-à-dire dans des états non standard), utilisez l'équation NERNST. Les potentiels d'électrodes sont définis non seulement pour les métaux, mais également pour une pluralité de réactions rédoxes impliquant à la fois des cations et des anions. Cela permet de prédire théoriquement la possibilité d'une variété de réactions rédoxes dans diverses conditions. Il convient également de noter que dans des solutions non aqueuses, les potentiels des métaux seront différents, de sorte que la séquence de métaux d'affilée peut potentiellement changer. Par exemple, dans des solutions aqueuses, le potentiel de l'électrode de cuivre est positif (+0,24 V) et le cuivre est juste que l'hydrogène. Dans la solution d'acétonitrile CH3CN, le potentiel de cuivre est négatif (-0,28 V), c'est-à-dire situé à gauche de l'hydrogène. Par conséquent, dans ce solvant, il y a une telle réaction: Cu + 2HCl \u003d CUCL2 + H2.

Il est maintenant temps de répondre à la troisième question et de découvrir ce qu'il a étudié exactement les bekats et quelles conclusions il est venue.

L'un des chimistes russes les plus importants N. Beketov Après l'obtention du diplôme (en 1848), l'Université de Kazan a travaillé pendant un certain temps à l'Académie médicale et chirurgicale du laboratoire N. Vinin, puis à l'Université Saint-Pétersbourg et de 1855 à 1886 - à Kharkov University . Peu de temps après avoir reçu en 1857, le département de l'université de Chimie Beketov est allé pendant un an à l'étranger "avec la nomination du contenu total de milliers de roubles par an", à cette époque, il s'agissait d'un montant majeur. Pendant son séjour à Paris, il a publié (en français) les résultats de sa recherche auparavant mis en œuvre sur le déplacement de certains métaux des solutions d'hydrogène et l'effet de restauration de la vapeur de zinc. Lors de la réunion de la Société chimique de Paris de Beketov, a déclaré travailler sur la restauration de l'hydrogène SICL4 et BF3. Ce sont les premiers liens de la chaîne d'études dédiés au déplacement de certains éléments par d'autres qui ont commencé Beketov en 1856 et sont diplômés de 1865.

Déjà à l'étranger, Beketov a accordé une attention particulière. Il suffit de citer les mots de D. I. Mendeleev, avec qui Beketov a rencontré en Allemagne: «Des chimistes russes à l'étranger, j'ai appris Beketov ... Savich, Sechenov. C'est tout ... de telles personnes qui font l'honneur de la Russie, des personnes avec qui radhechonek, qui sont sorties. "

En 1865, à Kharkov, la thèse de Beketova "étudie sur les phénomènes du déplacement de certains éléments par d'autres" a été publiée. Ce travail a été réédité à Kharkov en 1904 (dans la collection "à la mémoire du 50e anniversaire de l'activité scientifique de N. N. Beketov") et en 1955 (dans la collection "N. N. Beketov. Travaux sélectionnés sur la chimie physique").

Vous vous familiariserez avec ce travail Beketov plus en détail. Il se compose de deux parties. Dans la première partie (à six sections), les résultats des expériences de l'auteur sont très détaillés. Les trois premières sections sont consacrées à l'action de l'hydrogène sur des solutions de sels d'argent et de mercure à différentes pressions. Beketov semblait une tâche extrêmement importante de trouver la place de l'hydrogène dans un certain nombre de métaux, ainsi que la dépendance du sens de la réaction des conditions externes - la pression, la température, la concentration de réactifs. Il a effectué des expériences à la fois dans des solutions et avec des substances sèches. Les produits chimiques étaient bien connus que l'hydrogène déplace facilement certains métaux de leurs oxydes à des températures élevées, mais inactifs à des températures basses. Beketov a découvert que l'activité de l'hydrogène augmente avec l'augmentation de la pression, qu'il associée au réactif "plus grand du" "(maintenant, on aurait été racontée - avec une pression plus élevée, c'est-à-dire la concentration en gaz).

Étudier la possibilité de déplacer des métaux avec de l'hydrogène des solutions, Beketov mettait un certain nombre d'expériences plutôt risquées. Pour la première fois dans l'historique de la chimie des paris, des pressions dépassant 100 atms appliquées. Il a passé des expériences dans le noir, dans des tubes de verre scellés à plusieurs coudes (genoux). Dans un genou, il a été placé une solution de sel, à un autre acide et à la fin du zinc métallique métallique. Tibler le tube, Beketov a forcé un zinc à tomber d'un acide pris en excès. Connaissant la masse du zinc et du volume dissous du tube, il était possible d'estimer la pression d'hydrogène atteinte atteinte. Dans certaines expériences, les bekets ont clarifié la pression en fonction du degré de compression d'air avec du liquide dans une mince capillaire soudée au tube. L'ouverture du tube a toujours été accompagnée d'une explosion. Dans l'une des expériences, dans laquelle la pression a atteint 110 ATM, l'explosion à l'ouverture du tube (il a été réalisée dans de l'eau sous le cylindre incliné) smuthes un cylindre à paroi épaisse, dont le volume de mille fois a dépassé le volume du tube avec des réactifs.

Les expériences ont montré que l'effet de l'hydrogène dépend non seulement de sa pression, mais également de la "forteresse de la solution métallique", c'est-à-dire de sa concentration. La récupération de l'argent de la solution d'ammoniac AGCL commence même jusqu'à ce que le zinc soit complètement dissous à une pression d'environ 10 atm - la solution transparente sera noyée (première sur la frontière avec du gaz, puis sur la masse) et après quelques-unes JOURS La poudre grise en argent est installée sur les murs. À la pression atmosphérique, la réaction a été observée. L'argent a également été restauré de nitrate et de sulfate et de l'hydrogène d'acétate d'argent a agi à la pression atmosphérique. Du des sels de mercure à haute pression, des boules métalliques ont été distinguées et les nitrates de cuivre et de plomb ne pouvaient être restaurés même à une pression élevée d'hydrogène. La restauration du cuivre n'a été observée qu'en présence d'argent et de platine à une pression allant jusqu'à 100 guichet automatique. Platinum Beketov utilisé pour accélérer le processus, c'est-à-dire comme catalyseur. Il a écrit que Platinum contribue plus à l'extrusion de certains métaux que la pression, car l'hydrogène sur la surface du platine est "soumis à une plus grande attraction et devrait avoir la plus grande densité". Nous savons maintenant que l'hydrogène adsorbé sur le platine est activé en raison de son interaction chimique avec des atomes métalliques.

Dans la quatrième partie de la première partie du Beketov décrit des expériences avec du dioxyde de carbone. Il a étudié son effet sur des solutions d'acétate de calcium à différentes pressions; Il a découvert que la réaction inverse est la dissolution de marbre dans de l'acide acétique à une certaine pression du gaz s'arrête même avec un excès d'acide.

Dans les dernières sections de la partie expérimentale du Beketov, l'action de la vapeur de zinc a été décrite à des températures élevées sur les articulations de baryum, de silicium, d'aluminium (le dernier élément qu'il appelle le globe, comme il était coutumier dans ces années). Restauration du zinc de tétrachlorure de silicium, Beckets a d'abord eu un silicium cristallin assez propre. Il a également constaté que le magnésium restaure l'aluminium de la cryolite (fluoroalumeute de sodium de la "préparation propre") et du silicium de son dioxyde. Dans ces expériences, une capacité en aluminium de restauration du baryum à partir de l'oxyde et du potassium est également établie - de l'hydroxyde. Ainsi, après calciner l'aluminium avec de l'oxyde de baryum anhydre (avec une petite addition de chlorure de baryum pour réduire le point de fusion), un alliage constitué des résultats de l'analyse, de 33,3% du baryum, le reste est de l'aluminium. Dans le même temps, les nombreuses heures de calcination d'aluminium avec chlorure de baryum, confondues en poudre n'ont conduit à aucun changement.

Pas tout à fait la réaction d'aluminium habituelle avec Kob a été effectuée dans un tronc de fusil incurvé, à la fin fermée de laquelle des tranches de con et d'aluminium ont été placées. Avec une puissance forte de cette fin, des paires de potassium sont apparues, qui ont été condensées dans la partie froide du tronc ", où plusieurs morceaux de brûlure de métal molle brûlant de flammes violet ont été produits." Plus tard, le rubidium et le césium se distinguaient de la même manière.

La deuxième partie du travail de Beketova est consacrée à la théorie du déplacement de certains éléments par d'autres. Dans cette partie du Beketov, d'abord analysé de nombreuses données expérimentales - à la fois leur propre et menée par d'autres chercheurs, y compris le professeur Breslav Fisher, ainsi que Davy, Galessak, Burtsellius, Völer. "Plusieurs faits intéressants de dépôt de métaux mouillés par mouillés, trouvés par le chimiste anglais William Odiering. Dans ce cas, des cas de déplacement de certains éléments par un autre "chemin humide", c'est-à-dire dans des solutions et "chemin sec", c'est-à-dire lors du calcul des réactifs, Beketov considère conjointement. Il était logique, puisqu'il est impossible d'effectuer des réactions dans des raids aquatiques avec la participation des métaux alcalins et alcaliniens, autant qu'ils réagissent activement avec de l'eau.

Ensuite, Beketov définit sa théorie conçue pour expliquer les différentes activités d'éléments. En plaçant tous les métaux d'une rangée pour leur poids spécifique (c'est-à-dire par densité), Beketov a constaté qu'il est assez bien compatible avec le célèbre déplacement à proximité. "Par conséquent, il fait le retrait des betteraves", le lieu de métal ... dans un numéro de déplacement, il peut être assez correctement déterminé et, pour ainsi dire, prédire son poids spécifique à l'avance. " Certaines incertitudes ne sont observées qu'entre "Poids spécifique du métal voisin". Donc, le potassium - généralement «plus énergique» et, par exemple, déplace le sodium de NaCl lors de la calcination, bien que le potassium et plus de vol. Cependant, des processus inverse sont également connus: par exemple, le sodium peut présenter un potassium de son hydroxyde et de son acétate. "En ce qui concerne l'attitude du premier groupe alcalin à la deuxième et la relation des métaux du deuxième groupe, ils sont toujours sérieusement examinés", écrit Beckets.

Beketov a rencontré des difficultés plus graves. Par exemple, il a réussi à restaurer l'aluminium de zinc à partir de la solution ZNCL2 et a échoué - de la solution ZNSO4. En outre, l'aluminium "n'a pas rétabli le fer, le nickel, le cobalt, le cadmium des solutions du tout. Beketov a expliqué cela par le fait que l'aluminium "agit principalement dans l'eau" et supposait que ces réactions devraient entrer en l'absence d'eau, "sèche par". En effet, dans les paris suivants, ont découvert de telles réactions et ont effectivement ouvert l'aluminothermie.

Une autre difficulté était que certains métaux étaient tombés sur les règles de balance spécifique. Ainsi, le cuivre (densité 8,9) n'est pas situé dans une rangée d'activité, mais après le plomb (densité 11.4 - Les valeurs des densités de beketov sont légèrement différentes de modernes). Une telle "anomalie" forcée Becketov d'essayer de toujours plus activer le cuivre moins actif. Il a placé des plaques de cuivre dans des solutions chaudes saturées de chlorure de plomb et d'acide, dans une solution d'ammoniac d'oxyde de plomb, cuivre chauffé à l'oxyde sec et chlorure de plomb. Toutes les expériences ont échoué et Beketov a été forcée de reconnaître la "retraite de la règle générale". D'autres «anomalies» concernaient de l'argent (10,5 densité) et du plomb, ainsi que de l'argent et du mercure (13,5 densité), depuis le plomb et le mercure restaurer l'argent «plus facile» des solutions de ses sels. L'anomalie avec le mercure de Beketov a expliqué que ce métal est liquide et que son activité est supérieure à celle de la règle des échelles spécifiques.

Beketov a distribué sa règle et des non-métaux. Par exemple, dans une rangée de chlore (densité de chlore liquide 1.33), brome (densité 2.86), iode (densité 4.54) L'élément le plus facile est à la fois le plus actif (le fluor a été obtenu par Moissan seulement 20 ans plus tard). La même chose est observée dans la série O, S, SE, TE: Oxygen - le plus actif et le plus facilement déplace les autres éléments de leurs composés avec de l'hydrogène ou avec un métal alcalin.

Beketov a expliqué sa règle par analogie avec la mécanique: la proportion est associée à une masse de particules (c'est-à-dire des atomes) et d'une distance entre eux dans une substance simple. Connaître la densité des métaux et leurs masses atomiques relatives, vous pouvez calculer les distances relatives entre atomes. Plus la distance entre eux, plus facile entre eux, plus facile, sur Beketov, les atomes sont déconnectés dans des processus chimiques. Une "affinité" mutuelle de divers éléments est liée à cela et la capacité de se pousser dans les composés. Après avoir calculé la distance relative entre les atomes de différents métaux et l'adoption d'une norme de potassium, les Beckets ont reçu les valeurs suivantes: K - 100, NA-80, CA-65, MG - 53, AL-43, etc., jusqu'à Platinum .

Un résumé supplémentaire de la théorie de Beketov concernant la force relative des composés chimiques (à savoir la capacité de certains éléments d'autres autres) peut être trouvé dans le manuel D. I. MENDELEEV "MENDELEEV" Notions de base de la chimie "(citée en 1947. Utilisation de la terminologie moderne):". .. Professeur Nn Beketov dans la composition de la "recherche sur les phénomènes du déplacement" (Kharkov, 1865), offrait une hypothèse spéciale que nous présenterons presque des mots de l'auteur.

Pour l'oxyde d'aluminium AL2O3, les halogénures Alcl3 et Ali3. Dans l'oxyde, le rapport AL: O \u003d 112: 100, pour AL: CL \u003d 25: 100 chlorure, pour iodure al: I \u003d 7: 100. Pour l'oxyde d'argent AG2O (rapport 1350: 100) moins durable que le chlorure (AG : CL \u003d \u003d 100: 33) et l'iodure est le plus durable (AG: I \u003d 85: 100). Parmi ceux-ci et des exemples similaires, on peut voir que ces composés dans lesquels les masses des éléments de liaison deviennent presque identiques sont les plus courantes. Par conséquent, il y a une effleurement pour les grandes masses à se connecter avec de grandes et petites - petites, par exemple: AG2O + 2KI donne K2O + 2agi. Pour la même raison, à des températures élevées, AG2O, HGO, AU2O3 et les oxydes similaires composés de masses inégales sont décomposées, tandis que les oxydes de métaux lumineux, ainsi que l'eau décomposent non si facilement. Les oxydes les plus résistants à la chaleur sont MGO, CAO, SiO2, AL2O3 s'approchent de l'état de l'égalité des conditions. Pour la même raison, salut se décompose plus facilement que HCl. Le chlore n'agit pas sur Mgo et Al2O3, mais agit sur CAO, AG2O, etc.

Pour comprendre les véritables relations d'accomplissement, - conclure Mendeleev, est encore assez loin et ces ajouts à la théorie mécanique des phénomènes chimiques, qui donne des becs de becs. Néanmoins, dans sa manière d'expliquer la force relative de nombreux composés, un cadre très intéressant d'une importance primordiale est visible. Sans de telles tentatives, il est impossible d'embrasser des objets complexes de connaissances expérimentées. "

Donc, sans dissuader le mérite d'un merveilleux chimiste, il convient de reconnaître que, bien que la théorie de Nn Beketova jouait un rôle de premier plan dans le développement de la chimie théorique, de l'attribuer à l'établissement de l'activité relative des métaux dans la réaction de Le déplacement de l'hydrogène d'hydrogène d'acides et le nombre correspondant de métaux ne devrait pas être: sa mécanique de la théorie des phénomènes chimiques est restée dans l'historique de la chimie comme l'une de ses nombreuses étapes.

Pourquoi dans certains livres, Betheov est attribué à ce qu'il n'a pas ouvert? Cette tradition, comme beaucoup d'autres, est apparue, probablement à la fin des années 40 - au début des années 50. XXe siècle, lorsque la campagne de la "Bas-Folf West" était rageant dans l'URSS, et les auteurs étaient simplement obligés d'attribuer les auteurs de la science scientifique, et même la citation d'auteurs étrangers était considérée comme Kramol (c'était dans ces Années Une blague est née du fait que "la Russie est le lieu de naissance d'éléphants"). Par exemple, M. V. Lomonosov a attribué l'ouverture de la loi de conservation de l'énergie, qui n'a été ouverte qu'au milieu du XIXe siècle. Voici un exemple spécifique de présenter l'histoire de la science de ces moments. Dans le livre de Vladimir Orlova "sur la pensée audacieuse" (M.: Jeune garde, 1953) de l'invention dans le domaine de l'électricité est décrit par des mots: "Les étrangers ont ruiné le berceau de la lumière électrique ... Les Américains ont kidnappé a Merveilleuse invention russe ... Edison en Amérique a commencé à améliorer l'invention russe ... Scientifiques étrangers Lampes électriques créées par le génie des Russes ... Les impérialistes américains ont déshouté l'électricité ... Suite, Yougoslav fascistes de la lumière électrique disgraciée ... "- Etc., etc. Sept échos de la mémoire méconnue des temps, apparemment et sont restés dans certains manuels et ils devraient être téléchargés. Comme l'a dit l'un des historiens de la chimie, "Lomonosov est assez grande pour ne pas lui attribuer les découvertes."

"Bougie brûlée ..."

Les phénomènes observés pendant la combustion des bougies sont de sorte qu'il n'y ait pas une seule loi de la nature, qui ne sera pas affectée d'une manière ou d'une autre.

Michael Faraday. Histoire Candack

Cette histoire est consacrée à la "enquête expérimentale". La principale chose en chimie est une expérience. Dans les laboratoires du monde entier, ils ont mis et continuent de mettre des millions d'expériences diverses, mais un chercheur professionnel extrêmement rare le fait comme des jeunes chimistes: que si quelque chose d'intéressant se produira? Le plus souvent, le chercheur a une hypothèse clairement formulée, qu'il cherche soit confirmer, soit réfuter expérimentalement. Mais l'expérience est complète, le résultat est obtenu. S'il n'est pas d'accord avec l'hypothèse, cela signifie qu'il est incorrect (bien sûr, si l'expérience est livrée correctement et qu'elle est reproduite plusieurs fois). Et si vous êtes cohérent? Cela signifie-t-il que l'hypothèse est vraie et il est temps de traduire dans la catégorie de la théorie? Un chercheur novice croit parfois que, mais l'expérimenté avec les conclusions n'est pas pressé, et il pense toujours étroitement s'il est impossible d'expliquer le résultat autrement.

Des exemples de "pensée" similaire est utile, l'histoire de la chimie connaît des milliers de personnes. Les trois histoires suivantes ne sont que sur la dangerosité de l'expérience «réussie» prouvant la loyauté de l'hypothèse. Parfois, il y a une telle expérience dans les leçons. Un petit cercle en bois ou moussant est laissé nager dans une assiette avec de l'eau sur laquelle la bougie de combustion est renforcée. Sur le cercle avec la bougie, ils abaissent le pot en verre inversé et le mettent dans cette position au fond des plaques. Après un certain temps, la bougie s'éteint et une partie de la banque est remplie d'eau. Cette expérience devrait indiquer que seule la cinquième partie de l'air (oxygène) soutient la combustion. En effet, au premier abord, il semble que l'eau a augmenté de la cinquième partie, bien que des mesures plus précises ne soient généralement pas effectuées. À première vue, l'expérience est simple et plutôt convaincante: après tout, l'oxygène dans l'air est vraiment 21% en volume. Cependant, du point de vue de la chimie, tout va bien. En effet, les bougies sont fabriquées à partir de paraffine et la paraffine consiste à limiter les hydrocarbures de la composition avec n. H2. n. +2 avec 18-35 atomes de carbone. L'équation de réaction de gravure peut être enregistrée en général: avec n. H2. n. +2 + (3 n. + 1) / 2 O2 → n. CO2 + ( n. + 1) H2O. Comme n. Veliko, puis le coefficient devant l'oxygène est très proche de 1,5 n. (pour n. \u003d 18 différence entre (3 n. + +1) / 2 et 1,5 n. sera inférieur à 2% pour n. \u003d 30 ce sera encore moins). Ainsi, 1 volume de CO2 se distingue par 1,5 volumes d'oxygène. Par conséquent, même si tout l'oxygène de la canette (il est 0,21, en volume) est dépensé, puis 0,21: 1,5 \u003d 0,14 volume de dioxyde de carbone doit être isolé à la place après la combustion. Ainsi, l'eau ne doit pas du tout combler le cinquième de la banque!

Mais ce raisonnement est-il juste? Après tout, le dioxyde de carbone, comme on le sait bien connu, est bien soluble dans l'eau. Peut-être que ça ira à l'eau? " Cependant, le processus de dissolution de ce gaz est très lent. Cela a été montré des expériences spéciales: eau propre dans un pot inversé, remplie de CO2, presque pas en hausse en une heure. L'expérience de la bougie continue moins d'une minute, par conséquent, même si l'eau est complète, l'eau doit entrer dans le pot de 0,21 - 0,1 \u003d 0,07 de son volume (environ 7%).

Mais ce n'est pas tout. Il s'avère que la bougie "brûle" dans la banque est loin de tout oxygène, mais seulement une petite partie de celui-ci. L'analyse de l'air dans laquelle la bougie est sortie, a montré qu'il contient encore 16% d'oxygène (il est intéressant d'intéresser que le même niveau diminue la teneur en oxygène dans l'expiration normale d'une personne). Ainsi, l'eau ne devrait presque pas aller à la banque! L'expérience montre cependant que ce n'est pas le cas. Comment l'expliquer?

L'hypothèse la plus simple: la bougie de brûlure chauffe l'air, son volume augmente et une partie de l'air sort de la banque. Après avoir refroidi l'air dans la banque (cela se produit assez rapidement) la chute de pression et l'eau entre dans la banque sous l'action de la pression atmosphérique externe. Conformément à la loi des gaz idéaux (et l'air dans la première approximation peut être considéré comme un gaz idéal) de sorte que la quantité d'air augmente de 1/5, sa température (absolue) devrait également augmenter de 1/5, c'est-à-dire à Augmentation de 293 K (20 ° C) à 1,2 × 293 \u003d 352 K (environ 80 ° C). Pas tellement! Le chauffage de l'air avec une flamme d'une bougie à 60 ° est tout à fait possible. Il ne reste plus qu'à vérifier expérimentalement, que l'air quitte la banque pendant l'expérience.

Les premières expériences, cependant, cette hypothèse ne semblait pas être confirmée. Ainsi, dans une série d'expériences menées avec une banque de large éventail avec un volume de 0,45 litre, il n'y avait aucun signe de "diffusion" d'air de sous le bord du pot. Une autre observation inattendue: l'eau dans le pot, tandis que la bougie brûlait, n'est presque pas venue.

Et seulement après la bougie Gasla, le niveau d'eau dans la banque inversée a rapidement augmenté. Comment l'expliquer?

On pourrait supposer que lorsque la bougie brûle, l'air de la banque chauffe, mais cela n'augmente pas son volume, mais la pression, qui empêche l'aspiration de l'eau. Après la cessation de la combustion, l'air est refroidi dans le pot, ses gouttes de pression et l'eau se lève. Cependant, cette explication ne convient pas. Premièrement, l'eau n'est pas un gros mercure, ce qui ne donnerait pas de l'air à quitter le pot avec une légère augmentation de la pression. (Obturateur de mercure utilisée une fois tous les physiciens et chimistes qui ont étudié les gaz.) En effet, l'eau est de 13,6 fois plus facile au mercure et la hauteur de l'obturateur d'eau entre le bord des canettes et le niveau d'eau dans la plaque est mala. Par conséquent, même une légère augmentation de la pression provoque inévitablement la "perceuse" d'air à travers l'obturateur.

Encore plus sérieusement, la deuxième objection. Même si le niveau d'eau dans la plaque serait grand et que l'eau ne produirait pas d'air chauffant de la banque, qui est sous pression à haute pression, puis après refroidir l'air dans la canette et sa température, et la pression serait renvoyée aux valeurs initiales. . Donc, il n'y aurait aucune raison d'aller à la banque.

L'énigme est réalisée uniquement en changeant la petite partie pendant l'expérience. Habituellement, la banque est "mise sur" sur la bougie d'en haut. Alors, peut-être que cela réside la raison du comportement étrange de l'air à la banque? La bougie de combustion crée un flux de l'air chauffé vers le haut et lorsque la banque se déplace d'en haut, l'air chaud déplace le plus cool au bord, même avant que le bord des canettes ne touche l'eau. Après cela, la température de l'air dans la banque jusqu'à ce que la bougie brûle, elle change peu, voici l'air et ne le laissait pas (et ne va pas à l'intérieur). Et après la cessation de la combustion et du refroidissement de l'air chaud à la banque, la pression dedans diminue sensiblement et la pression atmosphérique externe entraîne une partie de l'eau dans la banque.

Pour tester cette hypothèse, dans plusieurs expériences, la banque a été "mise sur" la bougie sur le dessus et sur le côté, touchant presque le bord des banques de flammes, après quoi le pot a été élevé au fond de la plaque avec un rapide mouvement vers le bas. Et immédiatement de sous le bord, les banques ont commencé à bulles d'air rapidement! Naturellement, après avoir arrêté la combustion de la bougie, l'eau était surédée vers l'intérieur - du même niveau que dans les expériences précédentes.

Donc, cette expérience avec la bougie ne peut pas illustrer la composition de l'air. Mais il confirme à nouveau l'énoncé sage de la grande physique, rendue à l'épigraphe.

Approche de l'équilibre ...

Considérez une autre explication erronée de l'expérience dans laquelle les gaz de chauffage se produisent également. Cette explication est entrée dans des articles populaires en chimie et même dans les manuels de l'université. Ainsi, dans un certain nombre de manuels étrangers sur la chimie totale, une belle expérience est décrite, dont nous allons illustrer la citation du manuel de Noel Wait "Kinetics chimiques". "Méthode de relaxation. La méthode Eigen pour laquelle l'auteur a été attribué en 1967, le prix Nobel en chimie s'appelle la méthode de relaxation. Le système de réaction atteint une condition d'équilibre dans certaines conditions. Ces conditions (température, pression, champ électrique) sont ensuite rapidement violées - plus rapides que les équipes d'équilibre. Le système vient à nouveau solide, mais maintenant dans les nouvelles conditions; On l'appelle "reposant sur une nouvelle position d'équilibre". Bien que la relaxation se produise, le changement d'une sorte de propriétés du système est surveillé ...

Expérience démontrant un phénomène de relaxation.

Dans certains cas, la condition d'équilibre est établie si lentement dans les nouvelles conditions, que le changement de concentration peut être tracé à l'aide de techniques de laboratoire classiques et observe ainsi le phénomène de relaxation. Par exemple, envisagez la transition de dioxyde d'azote (gaz brun foncé) dans la dimère (gaz incolore):

Remplissez la seringue de gaz de verre d'environ 80 cm3 gaz. Appuyez rapidement sur le piston de la seringue et pressez le gaz à 50-60 cm3. Assurez-vous que la couleur de gaz a changé. Premièrement, il y aura un obscurcissement rapide du gaz, car la concentration de NO2 augmentera, mais la respiration lente viendra, car la haute pression contribue à la formation de N2O4, et la balance sera obtenue avec de nouvelles conditions extérieures. "

Dans un certain nombre de manuels scolaires, une description similaire est fournie pour illustrer le principe de Le Chattella: lorsque la pression de gaz augmente, l'équilibre est déplacé vers une diminution du nombre de molécules, dans ce cas, dans la direction du dimère incolore N2O4 . Dans le même temps, le texte est accompagné de trois photographies de couleur. Ils peuvent voir comment immédiatement après la compression, le brun jaunâtre, le mélange devient brun foncé et sur la troisième photo prise après quelques minutes, le mélange de gaz dans la seringue sera sensiblement éclairé.

Parfois, ils ajoutent que le piston doit être pressé le plus rapidement possible afin qu'il n'y ait pas d'équilibre pendant ce temps pour bouger.

À première vue, une telle explication semble très convaincante. Cependant, la prise en compte quantitative des processus de la seringue réfute complètement toutes les conclusions. Le fait est que l'équilibre spécifié entre le dioxyde d'azote NO2 et son dimère (nitrogène de nitroxyde) N2O4 est installé extrêmement rapidement: pour des millions de couleurs de secondes! Par conséquent, il est impossible de presser le gaz dans la seringue plus rapidement que cet équilibre n'est établi. Même si vous déplacez le piston dans la "seringue" en acier à l'aide d'une explosion, la balance, probablement réussi à être établie à mesure que le piston se déplace en raison de son inertie. Comment puis-je expliquer le phénomène observé dans cette expérience? Bien entendu, une diminution du volume et de l'augmentation correspondante de la concentration en gaz entraînent une augmentation de la couleur. Mais ce n'est pas la raison principale. Toute personne qui pompe par une chambre de cyclage de pompe manuelle sait que la pompe (en particulier l'aluminium) est très chauffée. Le frottement du piston sur le tube de pompe ici n'est rien à voir dans cela, en faisant des fluctuations d'inactivité lorsque l'air n'est pas comprimé dans la pompe. Le chauffage se produit à la suite de la compression dite adiabatique - lorsque la chaleur n'a pas le temps de se dissiper dans l'espace environnant. Cela signifie que, lors de la compression d'un mélange d'oxydes d'azote, il doit être chauffé. Et lorsqu'il est chauffé, l'équilibre de ce mélange est fortement déplacé dans le stressement du dioxyde.

À quel point il est chaud un mélange en compression? Dans le cas de la compression d'air dans la pompe, le chauffage est facile à calculer, en utilisant l'équation adiabatique pour le gaz idéal: LA TÉLÉ. γ-1 \u003d const, où T. - température du gaz (à Kelvin), V. - son volume, γ \u003d Avec R. / Avec V. - le rapport de la capacité de chaleur thermique à la pression constante de la capacité de chauffage à un volume constant. Pour les gaz nucléaires (nobles) γ \u003d 1,66, pour diatomique (l'air leur appartient) γ \u003d 1,40, pour trocatomique (par exemple, pour NO2) γ \u003d 1,30, etc. Equation Adiaba, compressible du volume 1 au volume 2, Vous pouvez réécrire sous la forme T. 2/ T. 1 = (V. 1/ V. 2) γ-1. Si le piston est fortement faisant un don au milieu de la pompe, lorsque le volume d'air est doublé, alors pour la température des températures avant et après la compression, nous obtenons une équation T. 2/ T. 1 \u003d \u003d 20.4 \u003d 1.31. Et si T. 1 \u003d 293 k (20 ° C), puis T. 2 \u003d 294 K (111 ° C)!

Appliquez immédiatement l'équation de gaz idéale pour calculer l'état du mélange d'oxydes d'azote immédiatement après la compression, il est impossible, car ce processus change non seulement le volume, la pression et la température, mais également le nombre de moles (rapport n °2 n2o4) au cours de la réaction chimique. La tâche ne peut être résolue que par intégration numérique de l'équation différentielle, qui prend en compte que le travail produit à chaque moment en déplaçant le piston est dépensé d'une part, de chauffer le mélange, de l'autre - sur la dysociation du dimère . On suppose que l'énergie de la dissociation N2O4, la capacité de chaleur des deux gaz est connue, la valeur de γ pour eux et la dépendance de la position d'équilibre sur la température (toutes ces données tabulaires). Le calcul montre que si le mélange initial de gaz à la pression atmosphérique et à la température ambiante est rapidement comprimé à la moitié du volume, le mélange n'est chauffé qu'à 13 ° C. Si vous comprimez le mélange à une diminution du déclenchement du volume, la température augmentera de 21 ° C. Et même un petit chauffage du mélange transfère fortement la position de l'équilibre vers la dissociation de N2O4.

Et puis il y a simplement un refroidissement lent du mélange de gaz, ce qui provoque le même décalage d'équilibre lent vers N2O4 et affaiblissant la couleur, qui est observée dans l'expérience. Le taux de refroidissement dépend du matériau des murs de seringue, de leur épaisseur et d'autres conditions d'échange de chaleur avec l'air environnant, par exemple, des brouillons de la pièce. Il est important qu'avec un déplacement progressif d'équilibre à droite, dans la direction de N2O4, il existe une dimérisation des molécules NO2 avec une libération thermique, ce qui réduit la vitesse de refroidissement du mélange (environ, la gel de l'eau dans de grandes masses d'eau à Le début de l'hiver ne donne pas rapidement à la température de l'air).

Pourquoi aucun des expérimentateurs ne ressentait de la seringue lorsque le piston est mort? La réponse est très simple. La capacité de chaleur du mélange de gaz et du verre (par unité de masse) ne diffère pas beaucoup. Mais la masse du piston de verre est dans des dizaines et parfois des centaines de fois supérieures à la masse de gaz. Par conséquent, même si toute la chaleur du mélange de gaz de refroidissement sera transférée sur les parois de la seringue, ces murs sont réchauffés jusqu'à la part des degrés.

Le système considéré avec équilibre entre deux oxydes d'azote a une valeur pratique. Avec une légère pression, le mélange de NO2 et N2O4 et facilement liquéfié. Cela lui permet d'être utilisé comme un liquide de refroidissement efficace, malgré son activité chimique élevée et son action de corrosion sur l'équipement. Contrairement à l'eau, qui, en prenant de la chaleur, par exemple, d'un réacteur nucléaire, chauffe fortement et peut même s'évaporer, le transfert de chaleur à un mélange d'oxydes d'azote conduit principalement à son chauffage et à une réaction chimique - la Collage de la connexion NN dans la molécule N2O4. En effet, la rupture de la communication N-N dans une mole d'une substance (92 g) sans chauffage nécessite les coûts de 57,4 kJ d'énergie. S'il y a une telle énergie de 92 g d'eau à une température de 20 ° C, alors 30,8 kJ iront à ébullition de l'eau à la chaleur et que les 26,6 kJ restants conduiront à l'évaporation d'environ 11 g d'eau! Dans le cas d'oxydes d'azote, le mélange n'est pas chauffé, dans des endroits d'installation de refroidissement, le mélange de circulation est légèrement refroidi, l'équilibre se déplace vers N2O4 et le mélange est à nouveau prêt à sélectionner de la chaleur.

Les métaux, entrant facilement dans la réaction, sont appelés métaux actifs. Ceux-ci comprennent des métaux alcalins, alcalino-terreux et aluminium.

Position dans la table mendeleev

Les propriétés métalliques des éléments affaiblissent de gauche à droite dans le tableau périodique de Mendeleev. Par conséquent, les éléments I et II sont les plus actifs.

Figure. 1. Métaux actifs dans la table Mendeleev.

Tous les métaux réduisent les agents et se séparent facilement d'électrons au niveau de l'énergie externe. En métaux actifs, seulement un ou deux électrons de valence. Dans ce cas, les propriétés métalliques sont améliorées de haut en bas avec une augmentation de la quantité d'énergie, car Plus l'électron provient du noyau de l'atome, plus il est facile de le séparer.

Les métaux alcalins sont considérés comme les plus actifs:

• lithium;
• sodium;
• potassium;
• rubidium;
• césium;
• france.

Les métaux de la terre alcaline comprennent:

• béryllium;
• magnésium;
• calcium;
• strontium;
• baryum;
• radium.

Vous pouvez trouver le degré d'activité métallique de la rangée électrochimique de métaux. La gauche de l'hydrogène est l'élément, plus il est actif. Les métaux, directement à partir d'hydrogène, sont peu actifs et ne peuvent interagir que avec des acides concentrés.

Figure. 2. Rangée électrochimique de tensions métalliques.

La liste des métaux actifs en chimie comprend également l'aluminium situé dans le groupe III et la gauche de l'abaissement de l'hydrogène. Cependant, l'aluminium est sur la limite des métaux actifs et moyens et ne réagit pas avec certaines substances dans des conditions normales.

Propriétés

Les métaux actifs sont légèrement mous (peuvent être coupés par un couteau), facilité, faible point de fusion.

Les principales propriétés chimiques des métaux sont présentées dans le tableau.

Réaction	L'équation	Une exception
Les métaux alcalins se retournent de l'air, interagissant avec de l'oxygène	K + O 2 → KO 2	Le lithium réagit avec de l'oxygène à haute température
Les métaux alcalineux de la terre et l'aluminium dans les films d'oxyde de forme d'air et lorsqu'ils sont chauffés se retournent	2CA + O 2 → 2Cao
Réagir avec des substances ordinaires, formant des sels	CA + BR 2 → CABR 2; - 2AL + 3S → AL 2 S 3	L'aluminium ne réagit pas avec l'hydrogène
Réagir avec de l'eau, formant du hareng et de l'hydrogène	- CA + 2H 2 O → CA (OH) 2 + H 2	La réaction avec le lithium coule lentement. L'aluminium réagit avec de l'eau seulement après avoir retiré le film d'oxyde
Réagir avec des acides formant des sels	CA + 2HCL → CACL 2 + H 2; 2K + 2hmno 4 → 2kmno 4 + H 2
Interagir avec des solutions de sels, réagissant d'abord avec de l'eau, puis avec du sel	2na + CUCL 2 + 2H 2 O: 2na + 2h 2 o → 2naOH + H 2; - 2naOH + CUCC 2 → CU (OH) 2 + 2NAcl

Les métaux actifs entrent facilement dans la réaction, donc dans la nature, il n'y a que dans le cadre des mélanges - minéraux, roches.

Figure. 3. Minéraux et métaux purs.

Qu'est-ce que nous savons?

Les métaux actifs comprennent des éléments I et II groupes - des métaux alcalins et alcalino-terreux, ainsi que de l'aluminium. Leur activité est due à la structure de l'atome - les quelques électrons sont facilement séparés du niveau d'énergie externe. Ce sont des métaux légers doux, réagissant rapidement avec des substances simples et complexes, formant des oxydes, des hydroxydes, des sels. L'aluminium est plus proche de l'hydrogène et des conditions supplémentaires sont nécessaires pour sa réaction avec des substances élevées - des températures élevées, la destruction du film d'oxyde.

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