化学における反応性系列の定義

アクティビティ シリーズは、金属が化学反応でどのように振る舞うかを予測するのに役立ちます。 Periodictableru、クリエイティブ コモンズ ライセンス

の 反応性シリーズ のリストです 金属 反応性の低い順にランク付けされ、通常、水と酸から水素ガスを置換する能力によって決定されます。 ソリューション .どの金属が他の金属を置換するかを予測するために使用できます。 水溶液 の 二重置換反応 混合物や鉱石から金属を抽出する。反応系列は、 活動シリーズ .

重要ポイント: 反応性シリーズ

• 反応系列は、最も反応性の高い金属から最も反応性の低い金属への順序付けです。
• 反応系列は、金属の活性系列としても知られています。
• このシリーズは、金属が水と酸から水素ガスを置換する能力に関する経験的データに基づいています。
• このシリーズの実用的なアプリケーションは、2 つの金属が関与する二重置換反応の予測と、その鉱石からの金属の抽出です。

金属一覧

反応性シリーズは、最も反応性の高いものから最も反応性の低いものへの順序に従います。

• セシウム
• フランシウム
• ルビジウム
• カリウム
• ナトリウム
• リチウム
• バリウム
• ラジウム
• ストロンチウム
• カルシウム
• マグネシウム
• ベリリウム
• アルミニウム
• チタン(IV)
• マンガン
• 亜鉛
• クロム(III)
• 鉄(Ⅱ)
• カドミウム
• コバルト(Ⅱ)
• ニッケル
• 信じる
• 鉛
• アンチモン
• ビスマス(III)
• 銅(Ⅱ)
• タングステン
• 水星
• 銀
• 金
• 白金

したがって、セシウムは 最も反応性の高い金属 周期表で。一般に、アルカリ金属が最も反応性が高く、アルカリ土類金属と遷移金属がそれに続きます。貴金属（銀、プラチナ、金）はあまり反応しません。アルカリ金属、バリウム、ラジウム、ストロンチウム、およびカルシウムは十分に反応性があり、冷水と反応します。マグネシウムは冷水ではゆっくりと反応しますが、熱湯や酸では急速に反応します。ベリリウムとアルミニウムは蒸気と酸と反応します。チタンは濃鉱酸とのみ反応します。遷移金属の大部分は酸と反応しますが、一般に水蒸気とは反応しません。貴金属は、王水などの強力な酸化剤とのみ反応します。

反応性系列の傾向

要約すると、反応系列の上から下に移動すると、次の傾向が明らかになります。

• 反応性が低下します。最も反応性の高い金属は、周期表の左下にあります。
• 原子は電子を失いにくく、カチオンを形成します。
• 金属が酸化、変色、腐食しにくくなります。
• 金属元素を化合物から分離するために必要なエネルギーが少なくて済みます。
• 金属は、より弱い電子供与体または還元剤になります。

反応性をテストするために使用される反応

反応性をテストするために使用される 3 種類の反応は、冷水との反応、酸との反応、および単一置換反応です。最も反応性の高い金属は、冷水と反応して金属水酸化物と水素ガスを生成します。反応性金属は酸と反応して金属塩と水素を生成します。水中で反応しない金属が酸中で反応することがあります。金属の反応性を直接比較する場合、単一の置換反応が目的を果たします。金属は、シリーズ内の下位の金属を置き換えます。たとえば、鉄の釘を硫酸銅溶液に入れると、鉄は硫酸鉄(II)に変換され、銅金属が釘に形成されます。鉄は銅を還元して置換します。

反応性シリーズ対標準電極電位

金属の反応性は、標準電極電位の順序を逆にすることによって予測することもできます。この順序付けは、 電気化学シリーズ .電気化学級数は、気相における元素のイオン化エネルギーの逆順と同じです。順序は次のとおりです。

• リチウム
• セシウム
• ルビジウム
• カリウム
• バリウム
• ストロンチウム
• ナトリウム
• カルシウム
• マグネシウム
• ベリリウム
• アルミニウム
• 水素（水中）
• マンガン
• 亜鉛
• クロム(III)
• 鉄(Ⅱ)
• カドミウム
• コバルト
• ニッケル
• 信じる
• 鉛
• 水素（酸中）
• 銅
• 鉄(III)
• 水星
• 銀
• パラジウム
• イリジウム
• プラチナ(Ⅱ)
• 金

電気化学系列と反応系列の最も大きな違いは、ナトリウムとリチウムの位置が入れ替わっていることです。反応性を予測するために標準電極電位を使用する利点は、それらが定量的反応性の尺度。対照的に、反応系列は定性的尺度反応性の。標準電極電位を使用することの主な欠点は、それらが下の水溶液にしか適用されないことです。 標準条件 .実際の条件下では、系列はカリウム > ナトリウム > リチウム > アルカリ土類の傾向に従います。

ソース

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