سلسلة النشاط الكيميائي ، الخواص الكيميائية للمعادن واللافلزات
Chemical activity series, Chemical properties of metals & nonmetals
تُعرف الأكاسيد اللافلزية بالأكاسيد الحمضية لأنها تذوب في الماء وتشكل المحاليل الحمضية ، ويمكننا استخدام الماء للتمييز بين الكالسيوم والزنك لأن الكالسيوم يمكن أن يتفاعل مع الماء البارد ، بينما يتفاعل الزنك مع بخار الماء الساخن عند درجة حرارة عالية فقط.
الخواص الكيميائية للمعادن
تفاعل المعادن مع الأحماض المخففة
عندما تضع قطعة من شريط المغنيسيوم في أنبوب اختبار وتضيف بعض حمض الهيدروكلوريك المخفف (HCl) ، تتطور فقاعات الغاز. المعادن النشطة مثل المغنيسيوم (Mg) والزنك (Zn) تتفاعل مع الأحماض المخففة (مثل حمض الهيدروكلوريك) مكونة ملح حمض وغاز الهيدروجين الذي يحترق مع صوت فرقعة عند الاقتراب من مباراة مشتعلة.
معدن نشط + حمض ← ملح حامض + غاز الهيدروجين
Mg + 2HCl→ MgCl2 + H2 ↑
تفاعل المعادن مع الأكسجين
أشعل أحد طرفي شريط المغنيسيوم حتى يحترق ثم ضعه في وعاء مليء بغاز الأكسجين ، يحترق شريط المغنيسيوم بضوء ساطع ويتحول إلى مسحوق (أكسيد المغنيسيوم).
أضف بعض الماء إلى المادة المنتجة (أكسيد المغنيسيوم) مع الرج ، ثم أضف قطرات من محلول عباد الشمس البنفسجي. أكسيد المغنيسيوم يذوب في الماء. الحل يتحول إلى اللون الأزرق.
تتفاعل المعادن مثل المغنيسيوم (Mg) مع الأكسجين مكونًا أكاسيد معدنية ، والتي تُعرف باسم الأكاسيد الأساسية. الأكاسيد الأساسية هي أكاسيد معدنية ، يذوب بعضها في الماء مكونًا محاليل قلوية.
معدن + أكسجين ← أكسيد أساسي
أضف بعض الماء إلى المادة المنتجة (أكسيد المغنيسيوم) مع الرج ، ثم أضف قطرات من محلول عباد الشمس البنفسجي. أكسيد المغنيسيوم يذوب في الماء. الحل يتحول إلى اللون الأزرق.
تتفاعل المعادن مثل المغنيسيوم (Mg) مع الأكسجين مكونًا أكاسيد معدنية ، والتي تُعرف باسم الأكاسيد الأساسية. الأكاسيد الأساسية هي أكاسيد معدنية ، يذوب بعضها في الماء مكونًا محاليل قلوية.
معدن + أكسجين ← أكسيد أساسي
2Mg + O2 → 2MgO
تذوب بعض الأكاسيد الأساسية (مثل أكسيد المغنيسيوم) في الماء مكونة المحاليل القلوية التي تحول محلول عباد الشمس إلى اللون الأزرق.
أكسيد قاعدي + ماء ← قلوي
MgO + H2O→ Mg(OH)2
يتم استخدام مزيج من MgO و MgCl2 و H2O في صنع الأحجار لصنع شفرات من السكاكين الرقيقة جدًا (سكاكين الشحذ). لا تعتبر جميع القواعد قلويات لأن القلويات هي قواعد تذوب في الماء ، ولكن لا تذوب جميع القواعد في الماء.
سلسلة النشاط الكيميائي
يتم ترتيب المعادن وفقًا لدرجة نشاطها الكيميائي في جدول يُعرف باسم "سلسلة النشاط الكيميائي".
سلسلة النشاط الكيميائي هي ترتيب المعادن بترتيب تنازلي حسب درجة نشاطها الكيميائي. اختلاف سلوك بعض المعادن مع الماء حسب موقعها في سلسلة النشاط الكيميائي:
- (K) البوتاسيوم ، (Na) الصوديوم: يتفاعلون على الفور مع الماء ويتطور غاز الهيدروجين الذي يحترق مع صوت فرقعة.
- (Ca) الكالسيوم (Mg) المغنيسيوم: يتفاعلون ببطء شديد مع الماء البارد.
- (Zn) الزنك ، (Fe) الحديد : يتفاعلون مع بخار الماء الساخن (الماء المغلي) في درجات حرارة عالية فقط.
- (Cu) النحاس والفضة: لا تتفاعل مع الماء.
يؤدي ارتفاع تركيز أيون الصوديوم (Na+) في الجسم إلى ارتفاع ضغط الدم. لذلك ينصح مرضى ارتفاع ضغط الدم بتقليل ملح الطعام في طعامهم.
خطوات تنظيف الأدوات الفضية
- قم بتغطية الجزء السفلي من لوح بلاستيك بورق الألمنيوم (ورق القصدير) ، بينما يكون السطح اللامع لأعلى.
- صب الماء المغلي في الطبق ثم أضف 3 ملاعق من مسحوق الخبز.
- اغمر الأدوات الفضية التي تريد تنظيفها بالماء ، ثم اترك الأدوات لمدة 15 دقيقة.
- جفف الأدوات بعد شطفها بالماء المغلي ثم صقلها بقطعة من الصوف.
الخواص الكيميائية لللافلزات
تفاعل اللافلزات مع الأحماض المخففة
ضع قطعة من الفحم (كربون) في أنبوب اختبار ثم أضف بعض حمض الهيدروكلوريك المخفف إليه. لا يوجد رد فعل يحدث. لذلك ، لا تتفاعل اللافلزات (مثل الكربون) مع الأحماض المخففة (مثل حمض الهيدروكلوريك).
تفاعل اللافلزات مع الأكسجين
احرق قطعة من الفحم في ملعقة محترقة وضعها بعد الاحتراق الكامل في وعاء مملوء بالأكسجين. أضف بعض الماء إلى البرطمان مع رجّه وقطرات من محلول عباد الشمس البنفسجي. لذلك ، يزيد التوهج. المواد الناتجة من الاحتراق (ثاني أكسيد الكربون) تذوب في الماء ويتحول المحلول إلى اللون الأحمر.
تتفاعل اللافلزات مثل الكربون (C) مع الأكسجين مكونًا أكاسيد غير فلزية ، يُعرف معظمها باسم الأكاسيد الحمضية. الأكاسيد الحمضية هي أكاسيد غير فلزية تذوب في الماء مكونة المحاليل الحمضية.
اللافلزية + الأكسجين ← أكسيد حمضي
C + O2 → CO2
الأكاسيد الحمضية (مثل ثاني أكسيد الكربون) تذوب في الماء مكونة المحاليل الحمضية التي تحول محلول عباد الشمس إلى اللون الأحمر.
أكسيد حمضي + ماء ← حمض
CO2 + H2O → H2CO3
تُعرف بعض الأكاسيد مثل أكسيد الألومنيوم (Al2O3) باسم "أكاسيد مذبذبة" لأنها يمكن أن تتفاعل مع الأحماض كأكاسيد قاعدية وتتفاعل أيضًا مع القواعد كأكاسيد حمضية تعطي في الحالتين الملح والماء.
يمكننا استخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف للتمييز بين الكربون والمغنيسيوم لأن المغنيسيوم معدن يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف ويتطور غاز الهيدروجين ، بينما الكربون هو مادة غير معدنية لا تتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك.
يحول محلول أكسيد المغنيسيوم في الماء محلول عباد الشمس البنفسجي إلى اللون الأزرق لأن أكسيد المغنيسيوم يذوب في الماء مكونًا هيدروكسيد المغنيسيوم (محلول قلوي) والذي يحول محلول عباد الشمس إلى اللون الأزرق
يحول محلول ثاني أكسيد الكربون في الماء محلول عباد الشمس البنفسجي إلى اللون الأحمر لأنه يذوب في الماء مكونًا حمض الكربونيك الذي يحول عباد الشمس
مقارنة بين المعادن واللافلزات
المعادن
هي عناصر تحتوي على أقل من أربعة إلكترونات في مستويات طاقتها الخارجية ، وتميل إلى فقد الإلكترونات والتحول إلى أيونات موجبة ، وتتميز بأكبر الأحجام الذرية ، وبعضها يتفاعل مع الأحماض المخففة مكونة ملح حمض و غاز الهيدروجين. تتفاعل مع الأكسجين مكونًا أكاسيد أساسية.
اللافلزات
هي عناصر تحتوي على أكثر من أربعة إلكترونات في أقصى مستويات طاقتها ، وتميل إلى اكتساب الإلكترونات وتغييرها إلى أيونات سالبة ، وتتميز بأحجام ذرية أصغر ، ولا تتفاعل مع الأحماض المخففة. تتفاعل مع الأكسجين مكونًا أكاسيد حمضية.
مقارنة بين الأكاسيد القاعدية والأكاسيد الحمضية
الأكاسيد الأساسية
هي أكاسيد معدنية ، تتشكل من تفاعل المعدن مع الأكسجين ، يذوب بعضها في الماء مكونًا المحاليل القلوية ، وتحول محاليلها محلول عباد الشمس إلى اللون الأزرق ، مثل Na2O و MgO.
الأكاسيد الحمضية
هي أكاسيد غير فلزية ، تتشكل عن طريق تفاعل اللافلزات مع الأكسجين ، وتذوب في الماء وتشكل المحاليل الحمضية ، وتحول محاليلها محلول عباد الشمس إلى اللون الأحمر ، مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت.
إرسال تعليق