Metallarning kimyoviy xossalari

Metallarning kimyoviy xossalari

Ko‘pchilik metallarning valent pog‘onasidagi s-elektronlar soni 1 yoki 2 ta bo'llib, ular atom yadrosi bilan zaif bog'langan. Shu sababli ularning ionlanish potensiali kichik bo'ladi, shu bilan birga, ular uchun elektronga moyillik juda ham kichik, ko‘pchilik metallar uchun bu qiymat manfiy kat­talikka ega. Shu sababli metallar kimyoviy reaksiyalarda elektron donori (qaytaruvchi), birikmalarda ko‘pincha (eritmalarda) musbat zaryadlangan kationlar holida bo'ladi.

Yuqori zaryadli metallar ionlari manfiy zaryadli zarrachalar qurshovini hosil qilganda (masalan, CrO₄^-2, Cr₂O₇^-2, MnO₄^-, [Fe(CN)₆]^4-, [Fe(H₂O)₆]³⁺ va boshqalar) barqaror vaziyatga o‘tadi. Qisman metallmaslik xossalarga ega bo'lgan metallarda bunday qurshov hosil qilgan zarrachalar (masalan , Sn, Sb, Po gidridlari) ko‘pincha kovalent xususiyatli bog'larga ega bo'ladi.

Metallarning kimyoviy xossalaridan eng muhimi ularning oksidlanishga bo'lgan munosabati juda keng chegarada o‘zgaradi. Ko‘pchilik metallar havo kislorodi ta’sirida odatdagi uy temperaturasidayoq oksidlanadi, lekin bu jarayon tezligi va reaksiya mahsulotlari ham turlicha bo'lishi mumkin.
Ishqoriy metallardan faqat litiy oddiy oksid Li₂O ni hosil qilsa, natriy oksidlanganda peroksid Na₂O₂ kaliy, rubidiy va seziylar oksidlanganda subperoksidlar — Me₂O₄ hosil bo'ladi.

Metallarni oksidlanishdan saqlaydigan oksid pardalarining xossasi oksidning molyar hajmi metallning molyar hajmiga nisbati V(oksid)/ V(metall) 1 dan katta boʻlsa, uning zichligi tufayli oksid parda mustahkam bo'ladi, metallning bunday pardasi yaxlit, g'ovaksiz boʻlishi hisobiga uning ichki qatlamlarida kislorodning diffuziyasi yuz bermaydi. Bunday xossa Al, Ti va xrom metallarining aktivligi yaxshi bo'lishiga qaramay, ular havoda barqarorligi hammaga ma'lum.

Metall oksidning metall yuzasi bilan bogʻlanib turishi yaxshi bo'lmasligi yuqoridagi nisbat birdan kichik boʻlganda metallarni oksidlanishdan saqlash qiyin boʻladi. Havo tarkibidagi azot bilan litiy oson reaksiyaga kirishib nitrid Li₃N ni hosil qiladi. Magniy, sirkoniy, gafniy, titanlar azot bilan qizdirilganda reaksiyaga kirisha oladi. Ko'pchilik metallar vodorod, galogenlar va xalkogenlar (oltingugurt, selen va tellurlar) bilan reaksiyada qatnasha oladilar.

Metallarning standart elektrod potensiallari qiymati - 0,413V dan manfiyroq bo'lsa, ular suv bilan ta'sirlashib vodorod ajratib chiqaradi. Ishqoriy va ishqoriy-yer metallari suv bilan juda oson reaksiyaga kirishadi, lekin rux va temir kabi metallar suv bug'i bilan yuqori temperaturalardagina sezilarli darajada reaksiyaga kirishadi.
Ishqorlar eritmalari bilan gidroksokomplekslar (Me(HO)_n]^(m-n)- hosil qiladigan, oksidlari amfoter xususiyatga ega boʻlgan metallar (Be, Zn, Al, Ga, Sn) ta'sirlashadi va reaksiyada vodorod ajralib chiqadi. Kremniy ham shunday xususiyatga ega:

Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂

Metallar bilan kislota eritmalari orasidagi ta'sirlashuv, standart elektrod potensiallari manfiy bo'lgan, ya'ni elektrkimyoviy kuchlanish qatorida vodoroddan oldin joylashgan metallar uchun xosdir. Shu sababli bunday jarayon oksidlovchi xossaga ega bo'lmagan (xlorid va sulfat) kislotalar ta'sirida oson amalga oshadi. Oksidlanish darajalari past bo'ladigan metallar bunday reaksiyalarda kation holiga o'tadi (masalan, rux), agar metall ionlari uchun yuqori oksidlanish holati turg'un bo'lsa, unda metall oksidlovchi kislotada eriganda anion tarkibiga o'tadi, masalan:

3Re + 7HNO₃ → 3HReO₄ + 7NO + 2H₂O

Suyultirilgan nitrat kislota metallarni oson oksidlay oladi, lekin konsentrlangan kislota ba'zi metallarni passivlashtiradi.
Standart elektrod potensiali yuqori musbat qiymatga ega bo'lgan metall - Pt va Au larni eritmaga o'tkazish uchun oksidlovchi xossaga ega bo'lgan kislotadan tashqari shu metallar ionlari bilan turg'un anion koordinatsion birikma hosil qilishda qatnashadigan ligand manbayi tutgan moddalar aralashmasi - «shoh arog'i» (yoki «zar suvi») konsentrlangan HNO₃ va HCI (mol nisbatlari 1:3) yoki HNO₃ va HF aralashmasi ishlatiladi.

Metallarning korroziyaga uchrashi haqida 1-qismga qarang.
Metallar uchun xos bo'lgan xususiyatlar orasida eng muhimi ular kislorod bilan, asosan oksidlar hosil qiladi, ularning ba'zilari suvda eriganda, ba'zilari esa tuzlariga ishqorlar ta'sirida gidroksidlar hosil qiladi. Davriy sistemada asosiy gruppacha elementlari gidroksidlarining asoslik xossasi yuqoridan pastga tushish tartibida ortib boradi. Davrlar bo'ylab element tartib raqami ortib borganda gidroksidning asoslik xususiyati kamayib, gidroksidlari amfoter xususiyat orqali kislotali xossaga ega bo'lgan gidroksidlarning kislotali kuchi ortib boradi.

Bir necha oksidlanish darajasi mavjud bo'lgan metallarning oksid va gidroksidlarining asosli xossasi element oksidlanish darajasi ortib borganda kamayib boradi, oraliq hollardagi kislorodli birikmalarida amfoterlik orqali, oksidlanish darajasi yuqorilashgan sari kislotali xususiyati kuchayib bora­di, masalan, marganesning oksidlarida bu holatni quyidagicha aks ettirish mumkin: