Das Auflösen von Metallen ist eine chemische Eigenschaft, die auftritt, wenn Wasser oder starke Säuren mit metallischen Gegenständen reagieren. Chemische Kräfte ziehen Metallatome aus dem Objekt, wodurch es auseinanderbricht und die Atome frei in Lösung schweben lassen. Die Löslichkeit hängt von den beteiligten Säuren und Metallen ab. Blei und Eisen reagieren leicht, während Platin und Gold viel schwerer aufzulösen sind.
Physikalische versus chemische Eigenschaften
Die Masse, Dichte und Größe eines Objekts sind physikalische Eigenschaften, da sie den physikalischen Zustand und das Verhalten des Objekts definieren. Andere physikalische Eigenschaften, insbesondere für Metalle, umfassen Duktilität, Härte und Farbe. Im Gegensatz dazu beschreiben chemische Eigenschaften, wie ein Stoff mit anderen Stoffen chemisch reagiert, und umfassen:
- Elektronegativität
- pH
- Ionisationszustand
Viele chemische Eigenschaften hängen mit den Elektronen in den Atomen einer Substanz zusammen, da der Elektronenaustausch zwischen Atomen und Molekülen grundlegende Ursachen für chemische Reaktionen ist. Die Fähigkeit, Metalle aufzulösen, ist eine chemische Eigenschaft, da sie den Elektronenaustausch zwischen dem Metall und der Säure beinhaltet, aber wenig mit Masse, Härte oder Farbe zu tun hat.
Warum sich Metalle auflösen
Metalle besitzen eine chemische Eigenschaft, die „Aktivität“ genannt wird, da sie Elektronen an andere Atome abgeben können. Eine Aktivitätsreihe stuft Metalle nach ihrer Reaktivität ein, wobei Natrium und Lithium einen sehr hohen und Gold einen niedrigen Rang einnimmt. In Wasser oder Säuren tauschen die Metalle mit Wasserstoff. Der Wasserstoff entweicht als Gas, und die Metallatome, die nicht mehr mit dem Objekt verbunden sind, aus dem sie stammen, lösen sich in Lösung auf.
Säuren
Starke Säuren sind eine Kombination aus Wasserstoff und einem Element oder einer Verbindung, die als konjugierte Base bezeichnet wird. Salzsäure beispielsweise paart Wasserstoff und Chlor als HCl. Beim Auflösen der Säure in Wasser spaltet sich Wasserstoff von der Base ab und die Lösung wird zu einem starken Lösungsmittel. Salzsäure löst die weniger aktiven Metalle wie Zink und Magnesium leicht auf. Es löst das widerstandsfähigere Eisen, Kupfer und verwandte Metalle weniger oder gar nicht auf. Andere Chemikalien wie Salpetersäure lösen einige Metalle auf, die Salzsäure nicht auflöst.
Wasser
Die aktivsten Metalle, zu denen Natrium und Kalium gehören, lösen sich in klarem Wasser sofort und dramatisch auf – keine stärkere Säure wird benötigt. Die Metalle reagieren heftig mit Wasser, setzen Wasserstoffgas frei, entzünden sich und verursachen eine Explosion. Aufgrund der starken Reaktivität dieser Metalle mit Wasser ist es gefährlich, sie auch der Feuchtigkeit in feuchter Luft auszusetzen. Sie werden meist in Mineralöl gelagert, mit dem sie nicht reagieren.
Edelmetalle
Eine Klasse von Elementen, die als Edel- oder Edelmetalle bezeichnet werden, löst sich nur schwer auf. Vor allem Platin, Iridium, Gold und Osmium halten dem Angriff starker Salz- und Salpetersäure stand. Durch sorgfältige Kombination erhalten Sie jedoch ein starkes Lösungsmittel, das als Königswasser bekannt ist und Gold auflöst. Platin und einige andere Metalle sind gegen Säuren besonders beständig, aber heißes Königswasser löst sie, wenn auch langsam, auf.