La disolución de metales es una propiedad química que tiene lugar cuando el agua o los ácidos fuertes reaccionan con objetos metálicos. Las fuerzas químicas extraen los átomos de metal del objeto, lo que hace que se rompa y deje los átomos flotando libremente en la solución. La solubilidad depende de los ácidos y metales involucrados. El plomo y el hierro reaccionan fácilmente, mientras que el platino y el oro son mucho más difíciles de disolver.
Propiedades físicas versus propiedades químicas
La masa, la densidad y el tamaño de un objeto son todas propiedades físicas, ya que definen el estado físico y el comportamiento del objeto. Otras propiedades físicas, especialmente para los metales, incluyen ductilidad, dureza y color. Por el contrario, las propiedades químicas describen cómo una sustancia reacciona químicamente con otras sustancias e incluyen:
- electronegatividad
- pH
- estado de ionización
Muchas propiedades químicas están relacionadas con los electrones en los átomos de una sustancia, ya que los intercambios de electrones entre átomos y moléculas son causas fundamentales de reacciones químicas. La capacidad de disolver metales es una propiedad química porque implica los intercambios de electrones entre el metal y el ácido, pero tiene poco que ver con la masa, la dureza o el color.
Por qué se disuelven los metales
Los metales poseen una propiedad química llamada "actividad" debido a su capacidad para perder electrones a otros átomos. Una serie de actividades clasifica los metales según su grado de reactividad, con el sodio y el litio en una clasificación muy alta y el oro en una clasificación baja. En agua o ácidos, los metales se intercambian con el hidrógeno. El hidrógeno se escapa en forma de gas y los átomos de metal, que ya no están unidos al objeto del que proceden, se disuelven.
Ácidos
Los ácidos fuertes son una combinación de hidrógeno y un elemento o compuesto llamado base conjugada. Por ejemplo, el ácido clorhídrico combina hidrógeno y cloro como HCl. Cuando el ácido se disuelve en agua, el hidrógeno se separa de la base y la solución se convierte en un poderoso solvente. El ácido clorhídrico disuelve fácilmente los metales menos activos, como el zinc y el magnesio. Disuelve el hierro, el cobre y los metales relacionados más resistentes con menos facilidad o no disuelve en absoluto. Otros productos químicos, como el ácido nítrico, disolverán algunos metales que el ácido clorhídrico no lo hará.
Agua
Los metales más activos, que incluyen sodio y potasio, se disuelven instantánea y dramáticamente en agua pura; no se necesita un ácido más fuerte. Los metales reaccionan violentamente con el agua, liberando y encendiendo gas hidrógeno y provocando una explosión. Debido a la fuerte reactividad de estos metales con el agua, es peligroso dejarlos expuestos incluso a la humedad del aire húmedo. Suelen almacenarse en aceite mineral, con el que no reaccionan.
Metales nobles
Una clase de elementos llamados metales nobles o preciosos se disuelve solo con dificultad. El platino, el iridio, el oro y el osmio, en particular, resisten el ataque de los ácidos clorhídrico y nítrico fuertes. Sin embargo, al combinarlos cuidadosamente, se obtiene un poderoso solvente conocido como agua regia, que disuelve el oro. El platino y algunos otros metales son particularmente resistentes a los ácidos, pero el agua regia caliente los disuelve, aunque lentamente.