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. Но алюминий бурно 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, т.к. протекает реакция: 2H₂+O₂=2H₂O

 Железо взаимодействует с водой только в раскаленном виде:

2. С кислотами в растворе (HCl, H₂SO₄(разб.),CH₃COOH и др., кроме HNO₃) взаимодействуют металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода. При этом образуются соль и водород.

2 Al +6 HCl = 2 AlCl ₃ +3 H ₂ ↑

2CH₃COOH+Mg = Mg(CH₃COO)₂+ H₂↑

А вот свинец (и некоторые другие металлы), несмотря на его положение в ряду напряжений (слева от водорода), почти не растворяется в разбавленной серной кислоте, т.к. образующийся сульфат свинца PbSO₄ 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    Fe + CuSO ₄ = FeSO ₄ + Cu

Нужно помнить, что реакция идет в тех случаях, когда образующаяся соль растворима.

4. С органическими веществами. Взаимодействие с органическими кислотами аналогично реакциям с минеральными кислотами. Спирты же могут проявлять слабые кислотные свойства при взаимодействии со щелочными металлами:  2 C ₂ H ₅ OH + Na →2 C ₂ H ₅ ONa + H ₂ ↑

Аналогично реагирует и фенол: 2 C ₆ H ₅ OH +2 Na →2 C ₆ H ₅ ONa + H ₂ ↑

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):

2CH₃Cl+2Na→ C₂H₆+2NaCl

5. Со щелочами в растворе взаимодействуют металлы, гидроксиды которых амфотерны. 2 Al +2 KOH +6 H ₂ O =2 K [ Al (OH)₄]+3 H ₂ ↑

Химические свойства щелочных металлов (Na,K)

Щелочные металлы — типичные металлы, имеют серебристо-белый цвет, мягкие (режутся ножом), легкие и легкоплавкие. Активно взаимодействуют со всеми неметаллами:

Все щелочные металлы при взаимодействии с кислородом (исключение — Li) образуют пероксиды. В свободном виде щелочные металлы не встречаются из-за их высокой химической активности.

Оксиды — твердые вещества, имеют основные свойства. Их получают, прокаливая пероксиды с соответствующими металлами: