Учебник для 11 класса

ХИМИЯ

§ 18.4. Взаимодействие металлов со сложными веществами

1. С водой. Щелочные и щелочноземельные металлы при обычных условиях вытесняют водород из воды и образуют растворимые основания — щелочи, например:

Другие металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, тоже могут при определенных условиях вытеснять водород из воды. Алюминий взаимодействует с водой, только если удалить с его поверхности оксидную пленку:

Магний взаимодействует с водой только при кипячении, при этом также выделяется водород:

Если горящий магний внести в воду, то горение продолжается, так как горит водород.

Железо взаимодействует с водой только в раскаленном виде:

2. С кислотами в растворе (НСl, H₂SO_2(paзб), CH₃COOH и др., кроме HNO₃) с образованием соли и водорода взаимодействуют металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода. Например:

Свинец (и некоторые другие металлы), несмотря на его положение в ряду напряжений (слева от водорода), почти не растворяется в разбавленной серной кислоте, так как образующийся сульфат свинца (II) нерастворим и создает на поверхности металла защитную пленку.

3. С солями менее активных металлов в растворе. В результате такой реакции образуется соль более активного металла и выделяется менее активный металл в свободном виде. Например:

Нужно помнить, что реакция идет в тех случаях, когда образующаяся соль растворима. Вытеснение металлов из их соединений другими металлами впервые подробно изучал Н. Н. Бекетов — крупный русский физикохимик. Он расположил металлы по химической активности в «вытеснительный ряд», ставший прототипом ряда напряжений металлов.

4. С органическими веществами. Взаимодействие с органическими кислотами аналогично реакциям с минеральными кислотами. Спирты и фенолы могут проявлять слабые кислотные свойства при взаимодействии с щелочными металлами:

Металлы участвуют в реакциях с галогеналканами, которые используют для получения низших циклоалканов

и для синтезов, в ходе которых происходит усложнение углеродного скелета молекулы (реакция А. Вюрца):

5. С щелочами в растворе взаимодействуют металлы, гидроксиды которых амфотерны. Например:

6. Металлы могут образовывать химические соединения друг с другом, которые получили общее название — интерметаллические соединения. В них чаще всего не проявляются степени окисления атомов, которые характерны для соединений металлов с неметаллами. Например: Cu₃Au, LaNi₅, Cu₃₁Sn₈, Na₂Sb, Ca₃Sb₂ и др.

Интерметаллические соединения обычно не имеют постоянного состава, химическая связь в них в основном металлическая. Образование этих соединений более характерно для металлов побочных подгрупп.