هل القدرة على إذابة المعادن خاصية فيزيائية أم كيميائية؟

المعادن المذابة هي خاصية كيميائية تحدث عندما يتفاعل الماء أو الأحماض القوية مع الأجسام المعدنية. تسحب القوى الكيميائية ذرات المعدن من الجسم ، مما يؤدي إلى تفككه وترك الذرات تطفو بحرية في المحلول. الذوبان يعتمد على الأحماض والمعادن المعنية. يتفاعل الرصاص والحديد بسهولة ، بينما يصعب تذويب البلاتين والذهب.

كتلة الجسم وكثافته وحجمه كلها خصائص فيزيائية ، لأنها تحدد الحالة المادية للجسم وسلوكه. تشمل الخصائص الفيزيائية الأخرى ، خاصة للمعادن ، اللدونة والصلابة واللون. على النقيض من ذلك ، تصف الخصائص الكيميائية كيفية تفاعل المادة كيميائيًا مع المواد الأخرى ، وتشمل:

• كهرسلبية
  
• الرقم الهيدروجيني
  
• حالة التأين

ترتبط العديد من الخواص الكيميائية بالإلكترونات الموجودة في ذرات المادة ، حيث أن التبادل الإلكتروني بين الذرات والجزيئات من الأسباب الأساسية للتفاعلات الكيميائية. تعتبر القدرة على إذابة المعادن خاصية كيميائية لأنها تتضمن تبادل الإلكترونات بين المعدن والحمض ، ولكن ليس لها علاقة تذكر بالكتلة أو الصلابة أو اللون.

تمتلك المعادن خاصية كيميائية تسمى "النشاط" بسبب قدرتها على فقدان الإلكترونات للذرات الأخرى. تصنف سلسلة الأنشطة المعادن حسب مدى تفاعلها ، حيث يحتل الصوديوم والليثيوم مرتبة عالية جدًا بينما يحتل الذهب مرتبة منخفضة. في الماء أو الأحماض ، تتداول المعادن مع الهيدروجين. يهرب الهيدروجين كغاز ، والذرات المعدنية ، التي لم تعد مرتبطة بالجسم الذي أتت منه ، تذوب في محلول.

الأحماض القوية عبارة عن مزيج من الهيدروجين وعنصر أو مركب يسمى القاعدة المترافقة. على سبيل المثال ، أزواج حمض الهيدروكلوريك الهيدروجين والكلور مثل حمض الهيدروكلوريك. عندما يذوب الحمض في الماء ، ينفصل الهيدروجين عن القاعدة ويصبح المحلول مذيبًا قويًا. يعمل حمض الهيدروكلوريك على إذابة المعادن الأقل نشاطًا ، مثل الزنك والمغنيسيوم ، بسهولة. إنه يذوب الحديد الأكثر مقاومة ، والنحاس والمعادن ذات الصلة بسهولة ، أو لا يذوب على الإطلاق. المواد الكيميائية الأخرى ، مثل حامض النيتريك ، ستذيب بعض المعادن التي لن يفعلها حمض الهيدروكلوريك.

أكثر المعادن نشاطًا ، والتي تشمل الصوديوم والبوتاسيوم ، تذوب على الفور وبشكل كبير في الماء العادي - لا حاجة إلى حمض أقوى. تتفاعل المعادن بعنف مع الماء ، مما يؤدي إلى إطلاق غاز الهيدروجين وإشعاله مما يتسبب في حدوث انفجار. بسبب التفاعل القوي لهذه المعادن مع الماء ، من الخطر تركها معرضة حتى للرطوبة في الهواء الرطب. عادة ما يتم تخزينها في زيت معدني ، والتي لا تتفاعل معها.

فئة من العناصر تسمى المعادن النبيلة أو الثمينة تذوب بصعوبة فقط. البلاتين والإيريديوم والذهب والأوزميوم ، على وجه الخصوص ، يقفون للهجوم بواسطة أحماض الهيدروكلوريك والنيتريك القوية. ومع ذلك ، من خلال الجمع بينها بعناية ، تحصل على مذيب قوي يعرف باسم أكوا ريجيا ، والذي يذيب الذهب. البلاتين وبعض المعادن الأخرى مقاومة بشكل خاص للأحماض ، لكن الماء الساخن يذوبها ، وإن كان ببطء.