Química

Definição de série de reatividade em química

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a série de reatividade é uma lista de metais classificados em ordem decrescente de reatividade, que geralmente é determinada pela capacidade de deslocar o gás hidrogênio da água e das soluções ácidas. Ele pode ser usado para prever quais metais irão deslocar outros metais em soluções aquosas em reações de duplo deslocamento e para extrair metais de misturas e minérios. A série de reatividade também é conhecida como série de atividade.

Principais conclusões: Série de reatividade

  • A série de reatividade é uma ordenação dos metais do mais reativo para o menos reativo.
  • A série de reatividade também é conhecida como a série de atividade dos metais.
  • A série é baseada em dados empíricos sobre a capacidade de um metal de deslocar o gás hidrogênio da água e do ácido.
  • As aplicações práticas da série são a previsão de reações de duplo deslocamento envolvendo dois metais e a extração de metais de seus minérios.

lista de metais

A série de reatividade segue a ordem, do mais reativo ao menos reativo:

  • Césio
  • frâncio
  • Rubídio
  • Potássio
  • Sódio
  • Lítio
  • Bário
  • Rádio
  • Estrôncio
  • Cálcio
  • Magnésio
  • Berílio
  • Alumínio
  • Titânio (IV)
  • Manganês
  • Zinco
  • Cromo(III)
  • Ferro (II)
  • Cádmio
  • Cobalto(II)
  • Níquel
  • Lata
  • Liderar
  • Antimônio
  • Bismuto(III)
  • Cobre (II)
  • Tungstênio
  • Mercúrio
  • Prata
  • Ouro
  • Platina

Assim, o césio é o metal mais reativo da tabela periódica. Em geral, os metais alcalinos são os mais reativos, seguidos pelos metais alcalino-terrosos e os metais de transição. Metais nobres (prata, platina, ouro) não são muito reativos. Os metais alcalinos bário, rádio, estrôncio e cálcio são reativos o suficiente para reagir com água fria. O magnésio reage lentamente com água fria, mas rapidamente com água fervente ou ácidos. Berílio e alumínio reagem com vapor e ácidos. O titânio só reage com ácidos minerais concentrados. A maioria dos metais de transição reage com ácidos, mas geralmente não com vapor. Os metais nobres reagem apenas com oxidantes fortes, como a água régia.

Tendências da Série de Reatividade

Em resumo, movendo-se do topo para o fundo da série de reatividade, as seguintes tendências se tornam aparentes:

  • Diminui a reatividade. Os metais mais reativos estão no lado inferior esquerdo da tabela periódica.
  • Os átomos perdem elétrons com menos facilidade para formar cátions.
  • Os metais tornam-se menos propensos a enferrujar, manchar ou corroer.
  • Menos energia é necessária para isolar elementos metálicos de seus compostos.
  • Os metais tornam-se doadores de elétrons ou agentes redutores mais fracos.

Reações usadas para testar a reatividade

Os três tipos de reações usados ​​para testar a reatividade são a reação da água fria, a reação ácida e as reações de deslocamento simples. Os metais mais reativos reagem com água fria para produzir hidróxido metálico e gás hidrogênio. Metais reativos reagem com ácidos para produzir o sal metálico e o hidrogênio. Metais que não reagem em água podem reagir em ácido. Quando a reatividade do metal deve ser comparada diretamente, uma única reação de deslocamento serve ao propósito. Um metal irá deslocar qualquer metal inferior na série. Por exemplo, quando um prego de ferro é colocado em uma solução de sulfato de cobre, o ferro se converte em sulfato de ferro(II), enquanto o metal cobre se forma no prego. O ferro reduz e desloca o cobre.

Série de reatividade vs. Potenciais de eletrodo padrão

A reatividade dos metais também pode ser prevista invertendo a ordem dos potenciais de eletrodo padrão. Essa ordem é chamada série eletroquímica. A série eletroquímica também é igual à ordem inversa das energias de ionização dos elementos em sua fase gasosa. A ordem é:

  • Lítio
  • Césio
  • Rubídio
  • Potássio
  • Bário
  • Estrôncio
  • Sódio
  • Cálcio
  • Magnésio
  • Berílio
  • Alumínio
  • Hidrogênio (na água)
  • Manganês
  • Zinco
  • Cromo(III)
  • Ferro (II)
  • Cádmio
  • Cobalto
  • Níquel
  • Lata
  • Liderar
  • Hidrogênio (em ácido)
  • Cobre
  • Ferro (III)
  • Mercúrio
  • Prata
  • Paládio
  • irídio
  • Platina (II)
  • Ouro

A diferença mais significativa entre a série eletroquímica e a série de reatividade é que as posições de sódio e lítio são trocadas. A vantagem de usar potenciais de eletrodo padrão para prever a reatividade é que eles são uma medida quantitativa da reatividade. Em contraste, a série de reatividade é uma medida qualitativa de reatividade. A principal desvantagem do uso de potenciais de eletrodo padrão é que eles só se aplicam a soluções aquosas sob condições padrão. Em condições reais, a série segue a tendência potássio>sódio>lítio>terra alcalina.

Fontes

  • Bickelhaupt, F.M. (15 de janeiro de 1999). “Compreendendo a Reatividade com a Teoria Orbital Molecular de Kohn-Sham: E2-SN2 Espectro Mecanístico e Outros Conceitos”. Jornal de Química Computacional. 20(1): 114-128. doi:10.1002/(sici)1096-987x(19990115)20:1 <114 :: aid-jcc12> 3.0.co;2-l
  • Briggs, JGR (2005). Ciência em Foco, Química para o nível GCE ‘O’. Educação Pearson.
  • Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Química dos Elementos. Oxford: Pergammon Press. Páginas. 82-87. ISBN 978-0-08-022057-4.
  • Lim Eng Wah (2005). Longman Pocket Study Guide ‘O’ Level Ciência-Química. Educação Pearson.
  • Wolters, L.P.; Bickelhaupt, FM (2015). “O modelo de tensão de ativação e teoria orbital molecular”. Revisões Interdisciplinares Wiley: Ciência Molecular Computacional. 5(4): 324-343. doi:10.1002/wcms.1221

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