En raison de la présence d’électrons libres (« gaz électronique ») dans le réseau cristallin, tous les métaux présentent les propriétés générales caractéristiques suivantes :

1) Plastique– la capacité de changer facilement de forme, de s’étirer en fil et de rouler en fines feuilles.

2) Brillance métallique et l'opacité. Cela est dû à l’interaction des électrons libres avec la lumière incidente sur le métal.

3) Conductivité électrique. Cela s'explique par le mouvement directionnel des électrons libres du pôle négatif vers le pôle positif sous l'influence d'une petite différence de potentiel. Lorsqu'elle est chauffée, la conductivité électrique diminue, car À mesure que la température augmente, les vibrations des atomes et des ions dans les nœuds du réseau cristallin s'intensifient, ce qui complique le mouvement directionnel du « gaz électronique ».

4) Conductivité thermique. Cela est dû à la grande mobilité des électrons libres, grâce à laquelle la température s'égalise rapidement sur la masse du métal. La conductivité thermique la plus élevée se trouve dans le bismuth et le mercure.

5) Dureté. Le plus dur est le chrome (coupe le verre) ; les métaux alcalins les plus mous - potassium, sodium, rubidium et césium - sont coupés au couteau.

6) Densité. Plus c'est petit, plus c'est petit masse atomique métal et un rayon atomique plus grand. Le plus léger est le lithium (ρ=0,53 g/cm3) ; le plus lourd est l'osmium (ρ=22,6 g/cm3). Les métaux ayant une densité inférieure à 5 g/cm3 sont considérés comme des « métaux légers ».

7) Points de fusion et d'ébullition. Le métal le plus fusible est le mercure (PF = -39°C), le métal le plus réfractaire est le tungstène (PF = 3390°C). Métaux avec température de fusion au-dessus de 1000°C sont considérés comme réfractaires, en dessous – à faible point de fusion.

Propriétés chimiques générales des métaux

Agents réducteurs forts : Me 0 – nē → Me n +

Un certain nombre de tensions caractérisent l'activité comparative des métaux dans les réactions redox dans solutions aqueuses.

1. Réactions des métaux avec les non-métaux

1) Avec de l'oxygène :
2Mg + O2 → 2MgO

2) Avec du soufre :
Hg + S → HgS

3) Avec des halogènes :
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2

4) Avec de l'azote :
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2

5) Avec du phosphore :
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2

6) Avec l'hydrogène (seuls les métaux alcalins et alcalino-terreux réagissent) :
2Li + H2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

2. Réactions des métaux avec les acides

1) Les métaux de la série de tensions électrochimiques jusqu'à H réduisent les acides non oxydants en hydrogène :

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Avec les acides oxydants :

Lorsque l'acide nitrique de n'importe quelle concentration et l'acide sulfurique concentré interagissent avec des métaux L'hydrogène n'est jamais libéré !

Zn + 2H 2 SO 4(K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

4HNO 3 (k) + Cu → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3. Interaction des métaux avec l'eau

1) Actifs (métaux alcalins et alcalino-terreux) forment une base soluble (alcali) et de l'hydrogène :

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2) Les métaux d'activité moyenne sont oxydés par l'eau lorsqu'ils sont chauffés en oxyde :

Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2

3) Inactif (Au, Ag, Pt) - ne réagissez pas.

4. Déplacement des métaux moins actifs par des métaux plus actifs des solutions de leurs sels :

Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

Dans l'industrie, ils n'utilisent souvent pas de métaux purs, mais des mélanges de ceux-ci - alliages, dans lequel les propriétés bénéfiques d'un métal sont complétées par les propriétés bénéfiques d'un autre. Ainsi, le cuivre a une faible dureté et ne convient pas à la fabrication de pièces de machines, tandis que les alliages de cuivre et de zinc ( laiton) sont déjà assez durs et sont largement utilisés en construction mécanique. L'aluminium a une ductilité élevée et une légèreté suffisante (faible densité), mais il est trop mou. Sur cette base, un alliage avec du magnésium, du cuivre et du manganèse est préparé - duralumin (duralumin), qui, sans perdre propriétés bénéfiques l'aluminium, acquiert une dureté élevée et devient adapté à la construction aéronautique. Les alliages de fer avec du carbone (et des additifs d'autres métaux) sont largement connus fonte Et acier.

Les métaux libres sont restaurateurs. Cependant, certains métaux ont une faible réactivité en raison du fait qu'ils sont recouverts d'un revêtement film d'oxyde superficiel, V divers degrés résistant aux réactifs chimiques tels que l'eau, les solutions d'acides et d'alcalis.

Par exemple, le plomb est toujours recouvert d'un film d'oxyde ; sa transition en solution nécessite non seulement une exposition à un réactif (par exemple, de l'acide nitrique dilué), mais également un chauffage. Le film d'oxyde sur l'aluminium empêche sa réaction avec l'eau, mais est détruit par les acides et les alcalis. Film d'oxyde lâche (rouiller), formé à la surface du fer dans l'air humide, n'interfère pas avec la poursuite de l'oxydation du fer.

Sous l'influence concentré des acides se forment sur les métaux durable film d'oxyde. Ce phénomène est appelé passivation. Alors, en concentré acide sulfurique les métaux tels que Be, Bi, Co, Fe, Mg et Nb sont passivés (et ne réagissent donc pas avec l'acide), et dans l'acide nitrique concentré - les métaux A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb , Th et U.

Lorsqu'ils interagissent avec des agents oxydants dans des solutions acides, la plupart des métaux se transforment en cations dont la charge est déterminée par l'état d'oxydation stable d'un élément donné dans les composés (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ et Fe 3 +)

L'activité réductrice des métaux dans une solution acide est transmise par une série de contraintes. La plupart des métaux sont transférés en solution avec des acides chlorhydrique et sulfurique dilué, mais Cu, Ag et Hg - uniquement avec des acides sulfurique (concentré) et nitrique, et Pt et Au - avec de la « vodka regia ».

Corrosion des métaux

Une propriété chimique indésirable des métaux est leur corrosion, c'est-à-dire leur destruction active (oxydation) au contact de l'eau et sous l'influence de l'oxygène qui y est dissous. (corrosion par l'oxygène). Par exemple, la corrosion des produits en fer dans l'eau est largement connue, à la suite de laquelle de la rouille se forme et les produits s'effritent en poudre.

La corrosion des métaux se produit également dans l'eau en raison de la présence de gaz dissous CO 2 et SO 2 ; un environnement acide est créé et les cations H + sont déplacés par des métaux actifs sous forme d'hydrogène H 2 ( corrosion par l'hydrogène).

La zone de contact entre deux métaux différents peut être particulièrement corrosive ( corrosion de contact). Un couple galvanique se produit entre un métal, par exemple Fe, et un autre métal, par exemple Sn ou Cu, placé dans l'eau. Le flux d'électrons va du métal le plus actif, qui se trouve à gauche dans la série de tensions (Re), vers le métal le moins actif (Sn, Cu), et le métal le plus actif est détruit (corrodé).

C'est ce qui fait rouiller la surface étamée. des boîtes de conserve(fer recouvert d'étain) lorsqu'il est stocké dans une atmosphère humide et manipulé avec négligence (le fer se détériore rapidement après l'apparition même d'une petite rayure, permettant au fer d'entrer en contact avec l'humidité). Au contraire, la surface galvanisée d'un seau en fer ne rouille pas longtemps, car même s'il y a des rayures, ce n'est pas le fer qui se corrode, mais le zinc (un métal plus actif que le fer).

La résistance à la corrosion d'un métal donné augmente lorsqu'il est recouvert d'un métal plus actif ou lorsqu'il est fondu ; Ainsi, revêtir le fer de chrome ou fabriquer un alliage de fer et de chrome élimine la corrosion du fer. Fer chromé et acier contenant du chrome ( acier inoxydable), ont une résistance élevée à la corrosion.

Il existe des propriétés technologiques, physiques, mécaniques et chimiques des métaux. Les propriétés physiques incluent la couleur et la conductivité électrique. Les caractéristiques de ce groupe incluent également la conductivité thermique, la fusibilité et la densité du métal.

À Charactéristiques mécaniques inclure la plasticité, l’élasticité, la dureté, la résistance et la viscosité.

Propriétés chimiques les métaux incluent la résistance à la corrosion, la solubilité et l’oxydation.

Les caractéristiques telles que la fluidité, la trempabilité, la soudabilité et la malléabilité sont technologiques.

Propriétés physiques

1. Couleur. Les métaux ne transmettent pas la lumière à travers eux-mêmes, c'est-à-dire qu'ils sont opaques. En lumière réfléchie, chaque élément a sa propre nuance – couleur. Parmi les métaux techniques, seuls le cuivre et ses alliages ont une couleur. Les autres éléments se caractérisent par une teinte allant du blanc argenté au gris acier.
2. Fusibilité. Cette caractéristique indique la capacité d'un élément à passer de l'état solide à l'état liquide sous l'influence de la température. La fusibilité est considérée la propriété la plus importante les métaux Pendant le processus de chauffage, tous les métaux passent de l’état solide à l’état liquide. Lorsque la substance fondue est refroidie, une transition inverse se produit - de l'état liquide à l'état solide.
3. Conductivité électrique. Cette caractéristique indique la capacité des électrons libres à transférer de l'électricité. La conductivité électrique des corps métalliques est des milliers de fois supérieure à celle des corps non métalliques. À mesure que la température augmente, la conductivité électrique diminue et, à mesure que la température diminue, elle augmente en conséquence. Il convient de noter que la conductivité électrique des alliages sera toujours inférieure à celle de n’importe quel métal composant l’alliage.
4. Propriétés magnétiques. Évidemment, les éléments magnétiques (ferromagnétiques) comprennent uniquement le cobalt, le nickel, le fer, ainsi qu'un certain nombre de leurs alliages. Cependant, lorsqu’elles sont chauffées à une certaine température, ces substances perdent leur magnétisme. Certains alliages de fer à température ambiante ne sont pas ferromagnétiques.
5. Conductivité thermique. Cette caractéristique indique la capacité de la chaleur à être transférée d’un corps plus chauffé à un corps moins chauffé sans mouvement visible de ses particules constitutives. Haut niveau la conductivité thermique permet aux métaux d'être chauffés et refroidis uniformément et rapidement. Parmi les éléments techniques, le cuivre a l'indicateur le plus élevé.

Les métaux occupent une place particulière en chimie. La présence de caractéristiques appropriées permet l'utilisation d'une substance particulière dans un certain domaine.

Propriétés chimiques des métaux

1. Résistance à la corrosion. La corrosion est la destruction d'une substance suite à une interaction électrochimique ou chimique avec environnement. L’exemple le plus courant est la rouille du fer. La résistance à la corrosion est l’une des caractéristiques naturelles les plus importantes d’un certain nombre de métaux. À cet égard, des substances telles que l’argent, l’or et le platine sont dites nobles. Le nickel a une résistance élevée à la corrosion et les autres matériaux non ferreux sont sujets à une destruction plus rapide et plus grave que les matériaux non ferreux.
2. Oxydabilité. Cette caractéristique indique la capacité de l'élément à réagir avec l'O2 sous l'influence d'agents oxydants.
3. Solubilité. Les métaux qui ont une solubilité illimitée à l'état liquide peuvent former des solutions solides une fois solidifiés. Dans ces solutions, les atomes d’un composant ne sont incorporés dans un autre composant que dans certaines limites.

Il convient de noter que les propriétés physiques et chimiques des métaux constituent l’une des principales caractéristiques de ces éléments.

Le premier matériau que les gens ont appris à utiliser pour leurs besoins était la pierre. Cependant, plus tard, lorsque l’homme a pris conscience des propriétés des métaux, la pierre a reculé très loin. Ce sont ces substances et leurs alliages qui sont devenus le matériau le plus important et le plus important entre les mains de l'homme. Des articles ménagers et des outils en ont été fabriqués et des locaux ont été construits. Par conséquent, dans cet article, nous examinerons ce que sont les métaux, caractéristiques générales, dont les propriétés et les applications sont si pertinentes à ce jour. Après tout, littéralement immédiatement après l'âge de pierre, toute une galaxie métal : cuivre, bronze et fer.

Métaux : caractéristiques générales

Qu'est-ce qui unit tous les représentants de ces substances simples ? Bien sûr, il s'agit de la structure de leur réseau cristallin, des types de liaisons chimiques et des caractéristiques de la structure électronique de l'atome. Après tout, d’où les propriétés physiques caractéristiques qui sous-tendent l’utilisation de ces matériaux par l’homme.

Tout d’abord, considérons les métaux comme éléments chimiques tableau périodique. Ils y sont localisés assez librement, occupant 95 cellules sur les 115 connues aujourd'hui. Leur emplacement dans l'ensemble du système présente plusieurs caractéristiques :

• Ils forment les principaux sous-groupes des groupes I et II, ainsi que III, à commencer par l'aluminium.
• Tous les sous-groupes latéraux sont constitués uniquement de métaux.
• Ils sont situés en dessous de la diagonale conventionnelle du bore à l'astatine.

Sur la base de ces données, il est facile de voir que les non-métaux sont collectés dans la partie supérieure droite du système et que le reste de l'espace appartient aux éléments que nous considérons.

Tous ont plusieurs caractéristiques de la structure électronique de l'atome :

Les caractéristiques générales des métaux et des non-métaux permettent d'identifier des motifs dans leur structure. Donc, cellule de cristal premier - métal, spécial. Ses nœuds contiennent plusieurs types de particules :

• des ions ;
• des atomes ;
• des électrons.

Un nuage commun appelé gaz électronique s'accumule à l'intérieur, ce qui explique toutes les propriétés physiques de ces substances. Taper liaison chimique dans les métaux du même nom avec eux.

Propriétés physiques

Il existe un certain nombre de paramètres qui unissent tous les métaux. Leurs caractéristiques générales propriétés physiques Ressemble à ça.

Les paramètres répertoriés sont les caractéristiques générales des métaux, c'est-à-dire tout ce qui les unit en une grande famille. Cependant, il faut comprendre qu’il existe des exceptions à chaque règle. De plus, il y a trop d’éléments de ce genre. Par conséquent, au sein de la famille elle-même, il existe également des divisions en divers groupes, que nous examinerons ci-dessous et dont nous indiquerons les traits caractéristiques.

Propriétés chimiques

Du point de vue de la science chimique, tous les métaux sont des agents réducteurs. De plus, très fort. Moins il y a d'électrons dans le niveau externe et plus le rayon atomique est grand, plus le métal est résistant selon ce paramètre.

En conséquence, les métaux sont capables de réagir avec :

Ceci est juste un aperçu général des propriétés chimiques. Après tout, pour chaque groupe d'éléments, ils sont purement individuels.

Métaux alcalino-terreux

Les caractéristiques générales des métaux alcalino-terreux sont les suivantes :

Ainsi, les métaux alcalino-terreux sont des éléments communs de la famille S qui présentent une activité chimique élevée et sont de puissants agents réducteurs et des acteurs importants dans les processus biologiques du corps.

Métaux alcalins

Les caractéristiques générales commencent par leur nom. Ils l'ont reçu pour sa capacité à se dissoudre dans l'eau, formant des alcalis - hydroxydes caustiques. Les réactions avec l'eau sont très violentes, parfois accompagnées d'inflammation. Ces substances ne se trouvent pas dans la nature sous forme libre, car leur activité chimique est trop élevée. Ils réagissent avec l'air, la vapeur d'eau, les non-métaux, les acides, les oxydes et les sels, c'est-à-dire avec presque tout.

Cela est dû à leur structure électronique. Au niveau extérieur, il n’y a qu’un seul électron, qu’ils abandonnent facilement. Ce sont les agents réducteurs les plus puissants, c'est pourquoi il a fallu beaucoup de temps pour les obtenir sous leur forme pure. Cela a été réalisé pour la première fois par Humphry Davy au XVIIIe siècle déjà par électrolyse de l'hydroxyde de sodium. Désormais, tous les représentants de ce groupe sont exploités selon cette méthode.

Une caractéristique générale des métaux alcalins est qu’ils constituent le premier groupe, le sous-groupe principal du tableau périodique. Tous sont des éléments importants qui forment de nombreux composés naturels précieux utilisés par les humains.

Caractéristiques générales des métaux des familles d et f

Ce groupe d'éléments comprend tous ceux dont les états d'oxydation peuvent varier. Cela signifie que, selon les conditions, le métal peut agir à la fois comme agent oxydant et comme agent réducteur. De tels éléments ont une grande capacité de réaction. Parmi eux un grand nombre de substances amphotères.

Le nom commun de tous ces atomes est éléments de transition. Ils l'ont reçu parce que, en termes de propriétés, ils se situent vraiment à mi-chemin, entre les métaux typiques de la famille s et les non-métaux de la famille p.

Les caractéristiques générales des métaux de transition impliquent la désignation de leurs propriétés similaires. Ils sont les suivants :

• un grand nombre d'électrons dans le niveau externe ;
• grand rayon atomique;
• plusieurs états d'oxydation (de +3 à +7) ;
• sont au sous-niveau d ou f ;
• former 4 à 6 grandes périodes du système.

Comment substances simples Les métaux de ce groupe sont très résistants, malléables et malléables et revêtent donc une grande importance industrielle.

Sous-groupes latéraux du tableau périodique

Les caractéristiques générales des métaux des sous-groupes latéraux coïncident entièrement avec celles des métaux de transition. Et ce n’est pas surprenant, car, en substance, c’est exactement la même chose. C'est juste que les sous-groupes secondaires du système sont formés précisément par des représentants des familles d et f, c'est-à-dire métaux de transition. On peut donc dire que ces concepts sont synonymes.

Les plus actifs et les plus importants d'entre eux sont la première rangée de 10 représentants allant du scandium au zinc. Tous ont une importance industrielle importante et sont souvent utilisés par l’homme, notamment pour la fusion.

Alliages

Les caractéristiques générales des métaux et alliages permettent de comprendre où et comment ces substances peuvent être utilisées. Ces composés ont subi de grandes transformations au cours des dernières décennies, à mesure que de nouveaux additifs sont découverts et synthétisés pour améliorer leur qualité.

Les alliages les plus connus aujourd'hui sont :

• laiton;
• duralumin;
• fonte;
• acier;
• bronze;
• gagnera;
• nichrome et autres.

Qu'est-ce qu'un alliage ? Il s'agit d'un mélange de métaux obtenu par fusion de ces derniers dans des fours spéciaux. Ceci est fait afin d'obtenir un produit supérieur en propriétés substances pures, le formant.

Comparaison des propriétés des métaux et des non-métaux

Si nous parlons de les propriétés générales, alors les caractéristiques des métaux et des non-métaux différeront sur un point très important : pour ces derniers, il est impossible de distinguer des caractéristiques similaires, car elles sont très différentes dans leurs propriétés manifestées, à la fois physiques et chimiques.

Il est donc impossible de créer une caractéristique similaire pour les non-métaux. Vous ne pouvez considérer que les représentants de chaque groupe séparément et décrire leurs propriétés.

Propriétés chimiques des métaux : interaction avec l'oxygène, les halogènes, le soufre et rapport avec l'eau, les acides, les sels.

Les propriétés chimiques des métaux sont déterminées par la capacité de leurs atomes à céder facilement des électrons provenant de l'extérieur. niveau d'énergie, se transformant en ions chargés positivement. Ainsi, dans les réactions chimiques, les métaux se révèlent être des agents réducteurs énergétiques. C'est leur principale propriété chimique commune.

La capacité de donner des électrons varie selon les atomes des éléments métalliques individuels. Plus un métal cède facilement ses électrons, plus il est actif et plus il réagit vigoureusement avec d’autres substances. Sur la base de recherches, tous les métaux ont été classés par ordre d’activité décroissante. Cette série a été proposée pour la première fois par l'éminent scientifique N. N. Beketov. Cette série d’activités des métaux est également appelée série de déplacement des métaux ou série électrochimique des tensions métalliques. Cela ressemble à ceci :

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

A l'aide de cette série, vous pourrez découvrir quel métal est actif dans un autre. Cette série contient de l'hydrogène, qui n'est pas un métal. Ses propriétés visibles sont prises à des fins de comparaison comme une sorte de zéro.

Ayant les propriétés d'agents réducteurs, les métaux réagissent avec divers agents oxydants, principalement avec les non-métaux. Les métaux réagissent avec l'oxygène dans des conditions normales ou lorsqu'ils sont chauffés pour former des oxydes, par exemple :

2Mg0 + O02 = 2Mg+2O-2

Dans cette réaction, les atomes de magnésium sont oxydés et les atomes d’oxygène sont réduits. Les métaux nobles en fin de série réagissent avec l'oxygène. Des réactions avec les halogènes se produisent activement, par exemple la combustion du cuivre dans le chlore :

Cu0 + Cl02 = Cu+2Cl-2

Les réactions avec le soufre se produisent le plus souvent lorsqu'il est chauffé, par exemple :

Fe0 + S0 = Fe+2S-2

Les métaux actifs de la série d'activités des métaux dans Mg réagissent avec l'eau pour former des alcalis et de l'hydrogène :

2Na0 + 2H+2O → 2Na+OH + H02

Les métaux d'activité moyenne, de Al à H2, réagissent avec l'eau dans des conditions plus sévères et forment des oxydes et de l'hydrogène :

Pb0 + H+2O Propriétés chimiques des métaux : interaction avec l'oxygène Pb+2O + H02.

La capacité d'un métal à réagir avec les acides et les sels en solution dépend également de sa position dans la série de déplacement des métaux. Les métaux dans la rangée de métaux de déplacement à gauche de l'hydrogène déplacent (réduisent) généralement l'hydrogène des acides dilués, tandis que les métaux situés à droite de l'hydrogène ne le déplacent pas. Ainsi, le zinc et le magnésium réagissent avec les solutions acides, libérant de l'hydrogène et formant des sels, mais le cuivre ne réagit pas.

Mg0 + 2H+Cl → Mg+2Cl2 + H02

Zn0 + H+2SO4 → Zn+2SO4 + H02.

Les atomes métalliques dans ces réactions sont des agents réducteurs et les ions hydrogène sont des agents oxydants.

Les métaux réagissent avec les sels dans les solutions aqueuses. Les métaux actifs remplacent les métaux moins actifs de la composition des sels. Cela peut être déterminé par la série d’activités des métaux. Les produits de réaction sont un nouveau sel et un nouveau métal. Ainsi, si une plaque de fer est immergée dans une solution de sulfate de cuivre (II), après un certain temps, du cuivre y sera libéré sous la forme d'un revêtement rouge :

Fe0 + Cu+2SO4 → Fe+2SO4 + Cu0.

Mais si une plaque d'argent est immergée dans une solution de sulfate de cuivre (II), aucune réaction ne se produira :

Ag + CuSO4 ≠ .

Pour réaliser de telles réactions, on ne peut pas utiliser de métaux trop actifs (du lithium au sodium) pouvant réagir avec l'eau.

Par conséquent, les métaux sont capables de réagir avec les non-métaux, l’eau, les acides et les sels. Dans tous ces cas, les métaux sont oxydés et sont des agents réducteurs. Pour prédire le courant réactions chimiques avec la participation de métaux, une série de déplacements de métaux doit être utilisée.

INTERACTION DES MÉTAUX AVEC DES NON-MÉTAUX

Les non-métaux présentent des propriétés oxydantes dans les réactions avec les métaux, acceptant leurs électrons et étant réduits.

Interaction avec les halogènes

Halogènes (F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) sont des agents oxydants puissants, donc tous les métaux réagissent avec eux dans des conditions normales :

2 Moi + n Hal 2 → 2 MeHal n

Le produit de cette réaction est un sel - un halogénure métallique ( MeF n -fluorure, MeCl n -chlorure, MeBr n -bromure, MeI n -iodure). Lors de l'interaction avec un métal, l'halogène est réduit à son état d'oxydation le plus bas (-1), etnégal à l’état d’oxydation du métal.

La vitesse de réaction dépend de l'activité chimique du métal et de l'halogène. L'activité oxydante des halogènes diminue dans le groupe de haut en bas (de F à I).

Interaction avec l'oxygène

Presque tous les métaux sont oxydés par l'oxygène (sauf Ag, Au, Pt ), et des oxydes se forment Moi 2 O n .

Métaux actifs Dans des conditions normales, ils interagissent facilement avec l’oxygène de l’air.

2 Mg + O 2 → 2 MgO (avec flash)

Métaux d’activité intermédiaire réagissent également avec l'oxygène aux températures ordinaires. Mais la vitesse d'une telle réaction est nettement inférieure à celle avec la participation de métaux actifs.

Métaux peu actifs oxydé par l'oxygène lorsqu'il est chauffé (combustion dans l'oxygène).

Oxydes Les métaux peuvent être divisés en trois groupes selon leurs propriétés chimiques :

1. Oxydes basiques ( Na 2 O, CaO, Fe II O, Mn II O, Cu I O etc.) sont formés de métaux dans des états d'oxydation faibles (+1, +2, généralement inférieurs à +4). Les oxydes basiques réagissent avec les oxydes acides et les acides pour former des sels :

CaO + CO2 → CaCO3

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

2. Oxydes acides ( Cr VI O 3 , Fe VI O 3 , Mn VI O 3 , Mn 2 VII O 7 etc.) sont formés de métaux dans des états d’oxydation élevés (généralement supérieurs à +4). Les oxydes acides réagissent avec les oxydes basiques et les bases pour former des sels :

FeO 3 + K 2 O → K 2 FeO 4

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

3. Oxydes amphotères ( BeO, Al 2 O 3, ZnO, SnO, MnO 2, Cr 2 O 3, PbO, PbO 2 etc.) ont une double nature et peuvent interagir aussi bien avec les acides qu’avec les bases :

Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) + 3H 2 O

Cr2O3 + 6NaOH → 2Na3

Interaction avec le soufre

Tous les métaux réagissent avec le soufre (sauf Au ), formant des sels - sulfures Moi 2 S n . Dans ce cas, le soufre est réduit au degré d'oxydation «-2». Platine ( Pt ) n'interagit avec le soufre que sous une forme finement broyée. Métaux alcalins, et Ca et Mg réagir de manière explosive avec le soufre lorsqu'il est chauffé. Zn, Al (en poudre) et Mg en réaction avec le soufre, ils donnent un éclair. De gauche à droite dans la série d'activités, le taux d'interaction des métaux avec le soufre diminue.

Interaction avec l'hydrogène

Certains métaux actifs forment des composés avec l'hydrogène - hydrures :

2 Na + H 2 → 2 NaH

Dans ces composés, l’hydrogène est dans un état d’oxydation rare de « -1 ».

E.A. Nudnova, M.V. Andrioukhova