მჟავის ქიმიური რეაქცია მეტალთან სპეციფიკურია ნაერთების ამ კლასებისთვის. მისი მიმდინარეობისას წყალბადის პროტონი აღდგება და მჟავა ანიონთან ერთად იცვლება ლითონის კატიონით. ეს არის მარილის წარმოქმნის რეაქციის მაგალითი, თუმცა არსებობს რამდენიმე სახის ურთიერთქმედება, რომლებიც არ შეესაბამება ამ პრინციპს. ისინი მიმდინარეობს რედოქსის სახით და არ ახლავს წყალბადის ევოლუცია.
მეტალებთან მჟავების რეაქციის პრინციპები
არაორგანული მჟავის ყველა რეაქცია მეტალთან იწვევს მარილების წარმოქმნას. ერთადერთი გამონაკლისი არის, ალბათ, კეთილშობილი ლითონის რეაქცია აკვა რეგიასთან, ჰიდროქლორინისა და აზოტის მჟავის ნარევთან. მჟავების ნებისმიერი სხვა ურთიერთქმედება მეტალებთან იწვევს მარილის წარმოქმნას. თუ მჟავა არ არის კონცენტრირებული გოგირდის ან აზოტის შემცველობა, მაშინ მოლეკულური წყალბადი გამოიყოფა პროდუქტის სახით.
მაგრამ როდესაც კონცენტრირებული გოგირდმჟავა რეაგირებს, მეტალებთან ურთიერთქმედება მიმდინარეობს რედოქს პროცესის პრინციპის მიხედვით. აქედან გამომდინარე, ექსპერიმენტულად გამოიყო ორი ტიპის ურთიერთქმედება, ტიპიურილითონები და ძლიერი არაორგანული მჟავები:
- მეტალების რეაქცია განზავებულ მჟავებთან;
- ურთიერთქმედება კონცენტრირებულ მჟავასთან.
პირველი ტიპის რეაქციები მიმდინარეობს ნებისმიერ მჟავასთან. ერთადერთი გამონაკლისი არის კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა და ნებისმიერი კონცენტრაციის აზოტის მჟავა. ისინი რეაგირებენ მეორე ტიპის მიხედვით და იწვევს მარილების და გოგირდის და აზოტის შემცირების პროდუქტების წარმოქმნას.
მჟავების ტიპიური რეაქციები მეტალებთან
მეტალები, რომლებიც მდებარეობს წყალბადის მარცხნივ სტანდარტულ ელექტროქიმიურ სერიაში, რეაგირებენ განზავებულ გოგირდმჟავასთან და სხვადასხვა კონცენტრაციის სხვა მჟავებთან, გარდა აზოტის მჟავისა, წარმოქმნიან მარილს და გამოყოფენ მოლეკულურ წყალბადს. ელექტრონეგატიურობის სერიაში წყალბადის მარჯვნივ მდებარე ლითონები ვერ რეაგირებენ ზემოაღნიშნულ მჟავებთან და ურთიერთქმედებენ მხოლოდ აზოტმჟავასთან, მიუხედავად მისი კონცენტრაციისა, კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან და აკვა რეგიასთან. ეს არის მჟავების ტიპიური ურთიერთქმედება მეტალებთან.
ლითონების რეაქცია კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან
როდესაც გოგირდმჟავას შემცველობა ხსნარში 68%-ზე მეტია, იგი ითვლება კონცენტრირებულად და ურთიერთქმედებს ლითონებთან წყალბადის მარცხნივ და მარჯვნივ. სხვადასხვა აქტივობის ლითონებთან რეაქციის პრინციპი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფოტოში. აქ, ჟანგვის აგენტი არის გოგირდის ატომი სულფატის ანიონში. იგი მცირდება წყალბადის სულფიდამდე, 4-ვალენტიან ოქსიდამდე ან მოლეკულურ გოგირდად.
რეაქციები განზავებულ აზოტმჟავასთან
განზავებულიაზოტის მჟავა რეაგირებს ლითონებთან, რომლებიც მდებარეობს წყალბადის მარცხნივ და მარჯვნივ. აქტიურ ლითონებთან რეაქციის დროს წარმოიქმნება ამიაკი, რომელიც მაშინვე იხსნება და ურთიერთქმედებს ნიტრატ ანიონთან და წარმოქმნის სხვა მარილს. საშუალო აქტივობის ლითონებთან მჟავა რეაგირებს მოლეკულური აზოტის გამოყოფით. არააქტიურის შემთხვევაში, რეაქცია მიმდინარეობს დინიტრიკული ოქსიდის გამოთავისუფლებით. ყველაზე ხშირად, გოგირდის შემცირების რამდენიმე პროდუქტი წარმოიქმნება ერთ რეაქციაში. რეაქციების მაგალითები მოცემულია ქვემოთ მოცემულ გრაფიკულ აპლიკაციაში.
რეაქცია კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან
ამ შემთხვევაში, აზოტი ასევე მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი. ყველა რეაქცია მთავრდება მარილის წარმოქმნით და აზოტის ოქსიდის გამოყოფით. რედოქსული რეაქციების მიმდინარეობის სქემები შემოთავაზებულია გრაფიკულ აპლიკაციაში. ამავდროულად, განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს აკვა რეგიას რეაქცია დაბალაქტიურ ელემენტებთან. მჟავების ასეთი ურთიერთქმედება მეტალებთან არასპეციფიკურია.
მეტალების რეაქტიულობა
მეტალები საკმაოდ ადვილად რეაგირებენ მჟავებთან, თუმცა არსებობს რამდენიმე ინერტული ნივთიერება. ეს არის კეთილშობილი ლითონები და ელემენტები, რომლებსაც აქვთ მაღალი სტანდარტის ელექტროქიმიური პოტენციალი. არსებობს მთელი რიგი ლითონები, რომლებიც აგებულია ამ ინდიკატორის საფუძველზე. მას ელექტროუარყოფითობის სერიას უწოდებენ. თუ მეტალი მასში წყალბადის მარცხნივ მდებარეობს, მაშინ მას შეუძლია რეაგირება განზავებულ მჟავასთან.
არის მხოლოდ ერთი გამონაკლისი: რკინა დაალუმინი მათ ზედაპირზე 3-ვალენტიანი ოქსიდების წარმოქმნის გამო ვერ რეაგირებს მჟავასთან გათბობის გარეშე. თუ ნარევი გაცხელებულია, მაშინ თავდაპირველად ლითონის ოქსიდის ფილმი შედის რეაქციაში, შემდეგ კი ის იხსნება თავად მჟავაში. ლითონები, რომლებიც მდებარეობს წყალბადის მარჯვნივ აქტივობის ელექტროქიმიურ სერიაში, არ შეუძლიათ რეაგირება არაორგანულ მჟავასთან, მათ შორის განზავებულ გოგირდმჟავასთან. არსებობს ორი გამონაკლისი წესიდან: ეს ლითონები იხსნება კონცენტრირებულ და განზავებულ აზოტმჟავასა და აკვა რეგიაში. მხოლოდ როდიუმი, რუთენიუმი, ირიდიუმი და ოსმიუმი არ იშლება ამ უკანასკნელში.
