กิจกรรมทางเคมี

ตามคำนิยาม กิจกรรมทางเคมีคือความสามารถขององค์ประกอบในการบริจาคอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาเคมี ในทางปฏิบัติ กิจกรรมของพวกมันจะเพิ่มขึ้นตามอิเลคโตรเนกาติวีตี้ที่ลดลง ซึ่งเป็นการวัดความสามารถขององค์ประกอบในการดึงดูดอิเล็กตรอน หากโลหะไม่ดึงดูดอิเล็กตรอนอย่างรุนแรง โลหะนั้นจะเกิดปฏิกิริยามากขึ้น ธาตุอ้างอิงคือไฮโดรเจน ใช้ในการจำแนกกิจกรรมทางเคมีของโลหะ การวัดกิจกรรมของโลหะคือความสามารถในการแทนที่ไฮโดรเจนจากกรดหรือไฮโดรเจนจากโมเลกุลของน้ำ

ที่ตีพิมพ์: 18-06-2024

ชุดกิจกรรมทางเคมีของโลหะ

คำนี้ใช้เพื่ออธิบายบทสรุปขององค์ประกอบทางเคมีที่ มีลักษณะเป็นโลหะ ตามลำดับเฉพาะจากที่มีฤทธิ์ทางเคมีน้อยที่สุดไปมากที่สุด ใช้เพื่อเปรียบเทียบกิจกรรมของโลหะชนิดต่างๆ นอกจากโลหะแล้ว ชุดกิจกรรมทางเคมียังรวม ไฮโดรเจนที่ไม่ใช่โลหะ ซึ่งเป็นองค์ประกอบอ้างอิงด้วย ยิ่งโลหะมีลำดับกิจกรรมสูงเท่าใด ก็ยิ่งเกิดปฏิกิริยามากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่ามันออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่า ดังนั้นจึงเป็นรีดักท์ที่แรงกว่าและเป็นองค์ประกอบที่มีฤทธิ์ทางเคมีมากกว่า ในทางตรงกันข้าม ยิ่งโลหะวางอยู่ในลำดับกิจกรรมที่ต่ำกว่า ปฏิกิริยาก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าจะเกิดปฏิกิริยารีดักชันได้ง่ายขึ้น ดังนั้นจึงเป็นสารออกซิแดนท์ที่แรงกว่าและเป็นองค์ประกอบที่ทำงานน้อย จากการใช้ค่าที่แสดงในตารางที่ 1 เราจะเห็นว่ายิ่งค่าศักย์มาตรฐานขององค์ประกอบมีค่าต่ำลง สารรีดักท์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นและมีปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะมากขึ้นเท่านั้น การวัดความสามารถในการบริจาคอิเล็กตรอนในกิจกรรมของโลหะหลายประเภทคือค่าศักย์มาตรฐานของพวกมัน สำหรับไฮโดรเจนหรืออิเล็กโทรดไฮโดรเจน ค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานจะถือว่าเป็นศูนย์ ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานคือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์ที่ประกอบด้วยครึ่งเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐานและอีกครึ่งเซลล์มาตรฐาน ซึ่งมีความเข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เป็น 1 โมล/ลูกบาศก์เมตร 3

อิเล็กโทรด ศักยภาพมาตรฐาน [V]
ลี่/ลี่ + -3.04
Ca/Ca 2+ -2.86
มก./มก . 3+ -2.36
อัล/อัล 3+ -1.69
นาที/นาที 2+ -1.18
สังกะสี/สังกะสี 2+ -0.76
Cr/Cr3 + -0.74
เฟ/เฟ 2+ -0.44
ซีดี/ซีดี 2+ -0.40
โค/โค 2+ -0.28
นิ/นิ 2+ -0.26
Sn/Sn 2+ -0.14
Pb/Pb 2+ -0.14
เฟ/เฟ 3+ 0.04
ชม. 2 /2ชม . + 0.00
ไบ/ไบ 3+ +0.32
Cu/Cu 2+ +0.34
เอจี/เอจี + +0.80
ปรอท/ปรอท 2+ +0.85
ออสเตรเลีย/ออสเตรเลีย 3+ +1.52

ตาราง ที่ 1 . ซีรีส์เคมีไฟฟ้าของโลหะ โลหะที่มองเห็นได้ที่ด้านบนของซีรีส์นั้นมีการใช้งานมากที่สุด ไฮโดรเจนที่อยู่เหนือมีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์ได้ง่ายดังนั้นจึงมีสารรีดิวซ์ที่แรงกว่าไฮโดรเจน องค์ประกอบที่อยู่ต่ำกว่าไฮโดรเจนในซีรีส์นี้จะลดลงได้ง่ายกว่าและเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงกว่า หากโลหะมีศักยภาพเชิงลบมากกว่าโลหะอื่น นั่นหมายความว่าโลหะนั้นจะแทนที่มันจากเกลือ ตัวอย่างเช่น เหล็กจะแทนที่ทองแดงในเกลือของทองแดง แต่ทองแดงจะไม่แทนที่เหล็กจากเกลือของมัน แต่สามารถแทนที่เงินจากเกลือเงินได้ ลิเธียมและเบริลเลียมจากสารละลายเกลือของโลหะอื่น ๆ จะไม่แทนที่พวกมัน แต่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับน้ำ พวกมันแทนที่ไฮโดรเจนและผลิตสารประกอบของพวกมัน – ไฮดรอกไซด์ โลหะดังกล่าวเรียกว่าโลหะแอคทีฟ กิจกรรมของโลหะและตารางธาตุขององค์ประกอบ เช่นเดียวกับคุณสมบัติอื่นๆ กิจกรรมทางเคมีขององค์ประกอบสามารถอนุมานได้จาก ตำแหน่งใน ตารางธาตุ โลหะที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือโลหะที่อยู่ในกลุ่ม I และ II เนื่องจากสามารถแทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ได้อย่างง่ายดาย ในกลุ่ม กิจกรรมทางเคมีของโลหะจะเพิ่มขึ้นตาม เลขอะตอม ที่เพิ่มขึ้น คาบจะลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ตารางธาตุและหลอดทดลอง

โลหะมีค่าและโลหะฐาน

ไฮโดรเจนไม่เพียงแต่ให้จุดอ้างอิงของกิจกรรมเท่านั้น แต่ยัง แยกโลหะมีค่าและโลหะฐานออกจากอนุกรม ด้วย โลหะฐานคือโลหะที่อยู่เหนือไฮโดรเจน แต่ละตัวทำปฏิกิริยากับกรดโดยแทนที่ไฮโดรเจนจากพวกมัน ตั้งแต่โพแทสเซียมไปจนถึงแคลเซียมพวกมันจะทำปฏิกิริยากับน้ำที่อุณหภูมิห้องอยู่แล้ว และจากแมกนีเซียมไปจนถึงเหล็กพวกมันจะทำปฏิกิริยากับน้ำที่อุณหภูมิสูงขึ้น โลหะทุกชนิดที่อยู่ต่ำกว่าไฮโดรเจนในชุดกิจกรรม จะไม่แทนที่ไฮโดรเจนจากกรด อย่างไรก็ตาม พวกมันสามารถทำปฏิกิริยากับกรดออกซิไดซ์เพื่อสร้าง เกลือ และ ออกไซด์ ที่สอดคล้องกัน ซึ่งเกิดขึ้นจากการลดกรดที่ตกค้าง องค์ประกอบที่อยู่ด้านล่างสุดของซีรีส์นี้ ตั้งแต่เงินไปจนถึงทอง มี ความทนทานต่อปฏิกิริยาเคมีสูงจนทำปฏิกิริยากับ อะควารีเจีย เท่านั้น สารละลายดังกล่าวเป็น ส่วนผสม ของสารละลายเข้มข้นของ กรดไฮโดรคลอริก และสารละลายเข้มข้นของ กรดไนตริก (V) ผสมในอัตราส่วนปริมาตร 3:1 เมื่อทราบข้อเท็จจริงเหล่านี้ เราสามารถอนุมานได้ว่าสามารถทำปฏิกิริยาหลายอย่างเพื่อแยกแยะกิจกรรมของธาตุได้ เช่น ด้วยน้ำที่อุณหภูมิห้อง น้ำร้อน กรดที่ไม่ออกซิไดซ์ กรดออกซิไดซ์ และกรดกัดทอง

การทดลองเพื่อตรวจจับโลหะที่แทนที่ไฮโดรเจนจากกรด

วิธีที่ง่ายที่สุดในการยืนยันกิจกรรมของโลหะคือทำการทดลอง ในการดำเนินการนี้ ควรเตรียมหลอดทดลองจำนวน 10 หลอด โดยจะวางสิ่งต่อไปนี้ตามลำดับ: ใน 1-5: ริบบิ้นแมกนีเซียม ลวดสังกะสี ลวดเหล็ก ลวดนิกเกิล และลวดทองแดง ควรทำซ้ำลำดับเดียวกันในหลอด 6-10 เติมกรดไฮโดรคลอริก 2-3 มิลลิลิตรลงในหลอด 1-5 และ กรดซัลฟิวริก เจือจาง (VI) 2-3 มิลลิลิตรลงในหลอด 6-10 ใช้เฝือกที่ไหม้กับแต่ละหลอด ในหลอดทดลองที่ประกอบด้วยริบบิ้นแมกนีเซียมและเหล็ก ลวดสังกะสีและนิกเกิลที่เต็มไปด้วยกรดจะปล่อยฟองก๊าซออกมา การปลดปล่อยที่รุนแรงที่สุดสามารถสังเกตได้ในหลอดที่มีแมกนีเซียม ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นมีดังนี้: ปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาลดลงตามลำดับ: สังกะสี เหล็ก นิกเกิล ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นตามลำดับ: ในท่อที่ประกอบด้วยลวดทองแดง จะไม่เห็นก๊าซ ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่าจะไม่เกิดปฏิกิริยาดังกล่าว: เมื่อใช้เฝือกที่ไหม้ จะได้ยินเสียงที่โดดเด่นในท่อที่มีการปล่อยก๊าซออกมา

สรุปข้อสังเกตและข้อสรุป:

แมกนีเซียม สังกะสี เหล็ก และนิกเกิลทำปฏิกิริยากับทั้งกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก (VI) แต่ละตัวจะแทนที่ไฮโดรเจนจากกรด ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะมีลำดับกิจกรรมของโลหะสูงกว่ากรด ปฏิกิริยาดังกล่าวทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ในรูปของเกลือและก๊าซไฮโดรเจนซึ่งถูกปล่อยออกมา เสียงอันโดดเด่นที่มาพร้อมกับการใช้เฝือกเรืองแสงบนหลอดทดลองที่มีก๊าซหลบหนีนั้น เกิดจากปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับออกซิเจน ในบรรดาโลหะทั้งหมดที่ทดสอบ แมกนีเซียมเป็นสารที่มีปฏิกิริยามากที่สุด รองลงมาคือสังกะสี เหล็ก นิกเกิล และทองแดง เราบอกได้เพราะความเข้มของฟองก๊าซบ่งบอกถึงกิจกรรมของโลหะ ไม่พบการเปลี่ยนแปลงในท่อที่บรรจุทองแดง นี่แสดงให้เห็นว่าทองแดงไม่สามารถแทนที่ไฮโดรเจนจากกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกเจือจาง (VI) ได้


ความคิดเห็น
เข้าร่วมการสนทนา
ไม่มีความคิดเห็น
ประเมินประโยชน์ของข้อมูล
- (ไม่มี)
คะแนนของคุณ

สำรวจโลกแห่งเคมีกับ PCC Group!

เราสร้าง Academy ของเราตามความต้องการของผู้ใช้ เราศึกษาความชอบของพวกเขาและวิเคราะห์คำหลักทางเคมีที่ใช้ค้นหาข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต จากข้อมูลนี้ เราเผยแพร่ข้อมูลและบทความเกี่ยวกับประเด็นต่างๆ มากมาย ซึ่งเราแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ทางเคมีต่างๆ กำลังมองหาคำตอบสำหรับคำถามที่เกี่ยวข้องกับเคมีอินทรีย์หรืออนินทรีย์อยู่ใช่ไหม? หรือบางทีคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเคมีออร์แกโนเมทัลลิกหรือเคมีวิเคราะห์ ตรวจสอบสิ่งที่เราได้เตรียมไว้สำหรับคุณ! ติดตามข่าวสารล่าสุดจาก PCC Group Chemical Academy!
อาชีพที่ PCC

ค้นหาสถานที่ของคุณที่ PCC Group เรียนรู้เกี่ยวกับข้อเสนอของเราและพัฒนาต่อไปกับเรา

ฝึกงาน

การฝึกงานภาคฤดูร้อนแบบไม่มีค่าตอบแทนสำหรับนักศึกษาและผู้สำเร็จการศึกษาทุกหลักสูตร

หน้านี้ได้รับการแปลด้วยเครื่องแล้ว เปิดหน้าเดิม