A reação química de um ácido com um metal é específica para essas classes de compostos. Em seu curso, o próton de hidrogênio é restaurado e, em conjunto com o ânion ácido, é substituído por um cátion metálico. Este é um exemplo de reação de formação de sal, embora existam vários tipos de interações que não seguem esse princípio. Eles procedem como redox e não são acompanhados por evolução de hidrogênio.
Princípios de reações de ácidos com metais
Todas as reações de um ácido inorgânico com um metal levam à formação de sais. A única exceção é, talvez, a reação do metal nobre com água régia, uma mistura de ácido clorídrico e nítrico. Qualquer outra interação de ácidos com metais leva à formação de um sal. Se o ácido não é sulfúrico nem nítrico concentrado, então o hidrogênio molecular é separado como um produto.
Mas quando o ácido sulfúrico concentrado reage, a interação com os metais ocorre de acordo com o princípio de um processo redox. Portanto, dois tipos de interações foram distinguidos experimentalmente, típicosmetais e ácidos inorgânicos fortes:
- reação de metais com ácidos diluídos;
- interação com ácido concentrado.
As reações do primeiro tipo ocorrem com qualquer ácido. As únicas exceções são o ácido sulfúrico concentrado e o ácido nítrico de qualquer concentração. Eles reagem de acordo com o segundo tipo e levam à formação de sais e produtos de redução de enxofre e nitrogênio.
Reações típicas de ácidos com metais
Metais localizados à esquerda do hidrogênio na série eletroquímica padrão reagem com ácido sulfúrico diluído e outros ácidos de várias concentrações, com exceção do ácido nítrico, para formar um sal e liberar hidrogênio molecular. Metais localizados à direita do hidrogênio na série de eletronegatividade não podem reagir com os ácidos acima e interagir apenas com ácido nítrico, independentemente de sua concentração, com ácido sulfúrico concentrado e com água régia. Esta é uma interação típica de ácidos com metais.
Reações de metais com ácido sulfúrico concentrado
Quando o teor de ácido sulfúrico na solução é superior a 68%, é considerado concentrado e interage com metais à esquerda e à direita do hidrogênio. O princípio da reação com metais de várias atividades é mostrado na foto abaixo. Aqui, o agente oxidante é o átomo de enxofre no ânion sulfato. É reduzido a sulfeto de hidrogênio, óxido 4-valente ou enxofre molecular.
Reações com ácido nítrico diluído
Diluídoácido nítrico reage com metais localizados à esquerda e à direita do hidrogênio. Durante a reação com metais ativos, forma-se amônia, que imediatamente se dissolve e interage com o ânion nitrato, formando outro sal. Com metais de atividade média, o ácido reage com a liberação de nitrogênio molecular. Com inativo, a reação prossegue com a liberação de óxido dinítrico. Na maioria das vezes, vários produtos de redução de enxofre são formados em uma reação. Exemplos de reações são sugeridos no aplicativo gráfico abaixo.
Reações com ácido nítrico concentrado
Neste caso, o nitrogênio também atua como agente oxidante. Todas as reações terminam com a formação de sal e a liberação de óxido nítrico. Esquemas do curso de reações redox são propostos no aplicativo gráfico. Ao mesmo tempo, a reação da água régia com elementos pouco ativos merece atenção especial. Tal interação de ácidos com metais não é específica.
Reatividade dos metais
Metais reagem muito facilmente com ácidos, embora existam algumas substâncias inertes. São metais nobres e elementos que possuem potencial eletroquímico de alto padrão. Há uma série de metais que são construídos com base neste indicador. É a chamada série de eletronegatividade. Se o metal estiver localizado à esquerda do hidrogênio nele, ele será capaz de reagir com ácido diluído.
Existe apenas uma exceção: ferro ealumínio devido à formação de óxidos trivalentes em sua superfície não pode reagir com ácido sem aquecimento. Se a mistura for aquecida, inicialmente o filme de óxido do metal entra na reação e depois se dissolve no próprio ácido. Metais localizados à direita do hidrogênio na série eletroquímica de atividade não podem reagir com ácido inorgânico, incluindo ácido sulfúrico diluído. Há duas exceções à regra: esses metais se dissolvem em ácido nítrico concentrado e diluído e água régia. Apenas ródio, rutênio, irídio e ósmio não podem ser dissolvidos neste último.
