Otapanje metala je kemijsko svojstvo koje se događa kada voda ili jake kiseline reagiraju s metalnim predmetima. Kemijske sile izvlače atome metala iz predmeta, zbog čega se on raspada i ostavlja atome da slobodno plutaju u otopini. Topljivost ovisi o kiselinama i metalima koji su u pitanju. Olovo i željezo lako reagiraju, dok se platina i zlato puno teže otapaju.
Fizička nasuprot kemijskim svojstvima
Masa, gustoća i veličina objekta su sva fizička svojstva, jer definiraju fizičko stanje i ponašanje objekta. Ostala fizikalna svojstva, posebno za metale, uključuju duktilnost, tvrdoću i boju. Suprotno tome, kemijska svojstva opisuju kako tvar kemijski reagira s drugim tvarima i uključuju:
- elektronegativnost
- pH
- stanje ionizacije
Mnoga kemijska svojstva povezana su s elektronima u atomima tvari, jer su izmjene elektrona između atoma i molekula temeljni uzroci kemijskih reakcija. Sposobnost otapanja metala kemijsko je svojstvo jer uključuje izmjenu elektrona između metala i kiseline, ali nema puno veze s masom, tvrdoćom ili bojom.
Zašto se metali rastvaraju
Metali posjeduju kemijsko svojstvo zvano "aktivnost" zbog svoje sposobnosti da gube elektrone drugim atomima. Niz aktivnosti svrstava metale u reaktivnost, natrij i litij su vrlo visoki, a zlato niži. U vodi ili kiselinama metali trguju vodikom. Vodik izlazi kao plin, a atomi metala, koji više nisu pričvršćeni za objekt iz kojeg su došli, otapaju se u otopini.
Kiseline
Jake kiseline kombinacija su vodika i elementa ili spoja koji se nazivaju konjugirana baza. Na primjer, klorovodična kiselina spaja vodik i klor kao HCl. Kad se kiselina otopi u vodi, vodik se odvoji od baze i otopina postane snažno otapalo. Klorovodična kiselina lako otapa manje aktivne metale, poput cinka i magnezija. Otpornije željezo, bakar i srodne metale otapa manje lako ili nikako. Ostale kemikalije, poput dušične kiseline, otopit će neke metale, a solna kiselina to neće.
Voda
Najaktivniji metali, koji uključuju natrij i kalij, otapaju se trenutno i dramatično u običnoj vodi - nije potrebna jača kiselina. Metali burno reagiraju s vodom, oslobađajući i paleći plin vodik i uzrokujući eksploziju. Zbog jake reaktivnosti ovih metala s vodom, opasno je ostavljati ih izložene čak i vlazi u vlažnom zraku. Obično se čuvaju u mineralnom ulju s kojim ne reagiraju.
Plemeniti metali
Klasa elemenata koja se naziva plemeniti ili plemeniti metali otapa se samo s poteškoćama. Platina, iridij, zlato i osmij, posebno se suprotstavljaju jakim klorovodičnim i dušičnim kiselinama. Međutim, pažljivim kombiniranjem dobivate snažno otapalo poznato kao aqua regia, koje otapa zlato. Platina i nekoliko drugih metala posebno su otporni na kiseline, ali vruća aqua regia ih otapa, iako polako.