金属の溶解は、水または強酸が金属物体と反応するときに起こる化学的性質です。 化学的力が物体から金属原子を引き離し、物体を分解して、原子を溶液中に自由に浮かせたままにします。 溶解度は、関与する酸と金属に依存します。 鉛と鉄は簡単に反応しますが、プラチナと金は溶解しにくいです。
物理的性質と化学的性質
オブジェクトの質量、密度、サイズはすべて、オブジェクトの物理的な状態と動作を定義するため、物理的なプロパティです。 特に金属のその他の物理的特性には、延性、硬度、色などがあります。 対照的に、化学的性質は、ある物質が他の物質と化学的にどのように反応するかを表し、次のものが含まれます。
- 電気陰性度
- pH
- イオン化状態
原子と分子の間の電子交換は化学反応の根本的な原因であるため、多くの化学的性質は物質の原子内の電子に関連しています。 金属を溶解する能力は、金属と酸の間の電子交換を伴うため、化学的性質ですが、質量、硬度、または色とはほとんど関係がありません。
金属が溶ける理由
金属は、他の原子に電子を失う能力があるため、「活性」と呼ばれる化学的性質を持っています。 アクティビティシリーズは、金属の反応性によって金属をランク付けします。ナトリウムとリチウムのランクは非常に高く、金のランクは低くなります。 水や酸では、金属は場所を水素と交換します。 水素はガスとして逃げ出し、金属原子は、それらが由来する物体に付着しなくなったため、溶液に溶解します。
酸
強酸は、水素と共役塩基と呼ばれる元素または化合物の組み合わせです。 たとえば、塩酸は水素と塩素をHClとしてペアにします。 酸が水に溶けると、水素が塩基から分離し、その溶液が強力な溶媒になります。 塩酸は、亜鉛やマグネシウムなどの活性の低い金属を簡単に溶解します。 耐性の高い鉄、銅、および関連金属を溶解しにくいか、まったく溶解しません。 硝酸などの他の化学物質は、塩酸では溶解しない一部の金属を溶解します。
水
ナトリウムやカリウムを含む最も活性の高い金属は、普通の水に瞬時に劇的に溶解します。強酸は必要ありません。 金属は水と激しく反応し、水素ガスを放出して発火させ、爆発を引き起こします。 これらの金属は水との反応性が強いため、湿気の多い空気中の湿気にさらされたままにしておくのは危険です。 それらは通常、反応しない鉱油に保存されます。
貴金属
貴金属または貴金属と呼ばれる元素のクラスは、困難にしか溶解しません。 特にプラチナ、イリジウム、金、オスミウムは、強い塩酸や硝酸による攻撃に耐えます。 しかし、それらを注意深く組み合わせると、金を溶かす王水と呼ばれる強力な溶剤が得られます。 プラチナと他のいくつかの金属は特に酸に耐性がありますが、熱い王水はゆっくりではありますがそれらを溶解します。