Szereg napięciowy metali – Wikipedia, wolna encyklopedia

Potencjały standardowe wybranych metali^[1]
Elektroda	E⁰ [V]
Li/Li⁺	−3,04
K/K⁺	–2,93
Ca/Ca²⁺	–2,87
Na/Na⁺	–2,71
Mg/Mg²⁺	–2,37
Mn/Mn²⁺	–1,19
Cr/Cr²⁺	–0,91
Zn/Zn²⁺	–0,76
Cr/Cr³⁺	–0,74
Fe/Fe²⁺	–0,45
Ni/Ni²⁺	–0,26
Sn/Sn²⁺	–0,14
Pb/Pb²⁺	–0,13
H₂/2H⁺	0
Cu/Cu²⁺	0,34
Ag/Ag⁺	0,8
Hg/Hg²⁺	0,85
Au/Au³⁺	1,5
Au/Au⁺	1,7

Szereg napięciowy metali (inaczej szereg elektrochemiczny, szereg aktywności metali) to zestawienie pierwiastków chemicznych o właściwościach metalicznych, według ich potencjału standardowego E⁰. Punktem odniesienia dla tego zestawienia jest elektroda wodorowa, której potencjał standardowy przyjmuje się umownie za zero.

Praktyczne znaczenie szeregu napięciowego metali wynika z faktu, że metal bardziej aktywny (o niższym E⁰) wypiera (poza niektórymi wyjątkami) metal mniej aktywny z roztworu jego soli, zaś dobrą miarą aktywności chemicznej metali jest ich potencjał standardowy. Na przykład, zgodnie z tabelą obok, dodanie metalicznego Zn do roztworu Fe²⁺ spowoduje wytrącenie metalicznego Fe i roztworzenie Zn do Zn²⁺.

Szereg ważniejszych metali uporządkowany w kierunku wzrostu potencjału i zarazem spadku łatwości tworzenia kationów^[1]:

Li K Na Ca Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Ag Hg Pt Au

Wnioski wynikające z szeregu napięciowego metali[edytuj | edytuj kod]

Każdy metal o niższym potencjale normalnym wypiera z roztworu soli metal o wyższym potencjale^[2].

Reguła ta nie dotyczy litowców i berylowców, które nie wypierają innych metali z wodnych roztworów, gdyż pierwszeństwo ma reakcja z wodą prowadząca do otrzymania wodorotlenków. Jedynie magnez i beryl, które reagują z wodą na gorąco, mogą wypierać w temperaturze pokojowej inne metale z roztworu. Glin nie wydziela z roztworów zawierających jony metali Fe²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺ i Cu²⁺, ponieważ ulega pasywacji – pokrywa się warstewką ochronną swojego tlenku. W obecności jonów Cl⁻, niszczących powłokę tlenków, możliwe jest jednak wypieranie miedzi przez glin. Wykorzystuje się to w pokazowym doświadczeniu "żarłoczny roztwór"^[3].

Metale o ujemnych potencjałach normalnych mogą wypierać wodór^[2]. Metale te są metalami aktywnymi, nazywane czasami nieszlachetnymi.

Reakcja przebiega tym mniej energicznie, im bliższy zera jest potencjał normalny metali.

Metale o dodatnich potencjałach normalnych nie wypierają wodoru z kwasów i bywają nazywane metalami szlachetnymi. Reagują one z kwasami tlenowymi wykazującymi właściwości utleniające.

Im bardziej ujemny potencjał normalny metalu, tym mocniejszym jest reduktorem.

Im bardziej dodatni potencjał normalny metalu, tym mocniejszym jest utleniaczem.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

↑ ^a ^b CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 88th. Boca Raton: CRC Press, 2008, s. 8-20–8-29.
↑ ^a ^b Włodzimierz Trzebiatowski: Chemia nieorganiczna. Wyd. VIII. Warszawa: PWN, 1978, s. 354.
↑ Marek Ples: Żarłoczny roztwór – wypieranie miedzi przez glin, w obecności jonów chlorkowych (opis, zdjęcia i film). Weird science. [dostęp 2014-12-15].

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

MarzennaM. Klimaszewska MarzennaM., Chemia od A do Z, Warszawa: Wydawnictwo „Kram”, 2010, ISBN 978-83-61165-40-8, OCLC 751116783 .

[CRC88-1] CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 88th. Boca Raton: CRC Press, 2008, s. 8-20–8-29.

[Trzebiatowski-2] Włodzimierz Trzebiatowski: Chemia nieorganiczna. Wyd. VIII. Warszawa: PWN, 1978, s. 354.

[3] Marek Ples: Żarłoczny roztwór – wypieranie miedzi przez glin, w obecności jonów chlorkowych (opis, zdjęcia i film). Weird science. [dostęp 2014-12-15].

[1]

[2]

[3]