Was kann mit einer Aktivitätsreihe vorhergesagt werden?

In der Chemie lässt sich anhand einer Aktivitätsreihe vorhersagen, wie stark ein bestimmtes Element mit Wasser und Säuren reagiert. Obwohl diese Art der Bestellung hauptsächlich bei Metallen verwendet wird, können Sie Nichtmetalle auch in einer Aktivitätsreihe organisieren. Verschiedene Elemente weisen ein breites Reaktionspotential auf, von explosiv bis inert. Eine Aktivitätsreihe listet die Elemente auf, die mit den reaktivsten oben und den am wenigsten reaktiven unten angeordnet sind.

Die meisten Elemente des Periodensystems sind Metallsubstanzen, die sich durch ihren Glanz, ihre elektrische Leitfähigkeit und andere physikalische Eigenschaften auszeichnen. Mit Ausnahme von Quecksilber handelt es sich um Feststoffe mit relativ hohen Schmelzpunkten. Ein entscheidendes Merkmal von Metallen ist der lockere Halt, den die Atome an ihren äußersten Elektronen haben. Es sind diese Elektronen, die an chemischen Reaktionen teilnehmen und den Rang in einer Aktivitätsreihe bestimmen. Wenn Sie in einer Metallspalte im Periodensystem von oben nach unten vorrücken, nimmt die Aktivität tendenziell zu.

Nichtmetalle sind Elemente wie Kohlenstoff, Schwefel und Sauerstoff. Physikalisch neigen sie dazu, nicht glänzend zu sein und den Strom schlecht zu leiten. Diese Substanzen haben einen starken Einfluss auf ihre äußeren Elektronen und können sogar Metallatomen in der Nähe einen Teil ihrer Elektronen „rauben“. Im Gegensatz zu Metallen, die mit zunehmender Ordnungszahl chemisch reaktiver sind, sind die schwersten Nichtmetalle weniger reaktiv als die leichteren.

Eine Aktivitätsreihe gibt an, wie stark ein Element bei Raumtemperatur auf wässrige Lösungen reagiert. Unter den Metallen finden Sie die stärksten Reaktionen bei der Alkaligruppe, die die erste Spalte des Periodensystems bildet. Eine Aktivitätsreihe, die die Alkalimetalle enthält, ordnet sie in umgekehrter Reihenfolge, mit den niedrigsten in die Spalte ganz oben in der Liste, weil Cäsium und Rubidium heftiger reagieren als Lithium und Natrium. Die Halogene, die die 17. Kolonne bilden, sind hochreaktive Nichtmetalle. Eine Aktivitätsreihe unter Verwendung von Halogenen ordnet sie in der Reihenfolge ihres Auftretens im Periodensystem ein, wobei Fluor am reaktivsten ist.

Wasser und Säuren lösen Metalle in unterschiedlichem Maße auf und dispergieren Metallionen in eine wässrige Lösung. Sobald das Metall jedoch aufgelöst ist, gewinnen Sie es in fester Form zurück, indem Sie ein anderes mit einer höheren Aktivität auflösen. Zum Beispiel, wenn Sie Eisen auflösen mit Säure, dann fügen Sie der Lösung Aluminium hinzu, das Aluminium löst sich auf und das Eisen wird wieder fest. Aluminium hat eine höhere Aktivität als Eisen, daher nimmt es den Platz von Eisen in der Lösung ein. Wenn Sie dann versuchen, Nickel mit derselben Lösung aufzulösen, bleibt das Nickel fest. Aluminium hat eine höhere Aktivität als Nickel, so dass Nickel Aluminium nicht aus der Lösung verdrängt.