Het oplossen van metalen is een chemische eigenschap die optreedt wanneer water of sterke zuren reageren met metalen voorwerpen. Chemische krachten trekken metaalatomen uit het object, waardoor het uiteenvalt en de atomen vrij in oplossing blijven drijven. De oplosbaarheid hangt af van de betrokken zuren en metalen. Lood en ijzer reageren gemakkelijk, terwijl platina en goud veel moeilijker op te lossen zijn.
Fysische versus chemische eigenschappen
De massa, dichtheid en grootte van een object zijn allemaal fysieke eigenschappen, omdat ze de fysieke toestand en het gedrag van het object bepalen. Andere fysische eigenschappen, vooral voor metalen, zijn ductiliteit, hardheid en kleur. Chemische eigenschappen daarentegen beschrijven hoe een stof chemisch reageert met andere stoffen, en omvatten:
- elektronegativiteit
- pH
- ionisatie staat:
Veel chemische eigenschappen zijn gerelateerd aan de elektronen in de atomen van een stof, aangezien elektronenuitwisselingen tussen atomen en moleculen fundamentele oorzaken zijn van chemische reacties. Het vermogen om metalen op te lossen is een chemische eigenschap omdat het de elektronenuitwisseling tussen het metaal en het zuur betreft, maar heeft weinig te maken met massa, hardheid of kleur.
Waarom metalen oplossen?
Metalen hebben een chemische eigenschap die "activiteit" wordt genoemd vanwege hun vermogen om elektronen aan andere atomen te verliezen. Een activiteitenreeks rangschikt metalen op hoe reactief ze zijn, waarbij natrium en lithium zeer hoog scoren en goud een lage rangschikking. In water of zuren wisselen de metalen van plaats met waterstof. De waterstof ontsnapt als gas en de metaalatomen, die niet langer vastzitten aan het object waar ze vandaan kwamen, lossen op in oplossing.
zuren
Sterke zuren zijn een combinatie van waterstof en een element of verbinding die een geconjugeerde base wordt genoemd. Zoutzuur koppelt bijvoorbeeld waterstof en chloor als HCl. Wanneer het zuur oplost in water, splitst waterstof zich af van de base en wordt de oplossing een krachtig oplosmiddel. Zoutzuur lost de minder actieve metalen, zoals zink en magnesium, gemakkelijk op. Het lost het meer resistente ijzer, koper en aanverwante metalen minder of minder goed op. Andere chemicaliën, zoals salpeterzuur, zullen sommige metalen oplossen die zoutzuur niet zal oplossen.
Water
De meest actieve metalen, waaronder natrium en kalium, lossen onmiddellijk en dramatisch op in gewoon water - er is geen sterker zuur nodig. De metalen reageren heftig met water, waarbij waterstofgas vrijkomt en ontsteekt en een explosie ontstaat. Vanwege de sterke reactiviteit van deze metalen met water, is het gevaarlijk om ze zelfs aan het vocht in vochtige lucht bloot te stellen. Ze worden meestal opgeslagen in minerale olie, waarmee ze niet reageren.
Edele metalen
Een klasse van elementen die de edele of edele metalen worden genoemd, lost slechts met moeite op. Vooral platina, iridium, goud en osmium zijn bestand tegen sterke zout- en salpeterzuren. Door ze echter zorgvuldig te combineren, verkrijgt u een krachtig oplosmiddel dat bekend staat als aqua regia, dat goud oplost. Platina en enkele andere metalen zijn bijzonder goed bestand tegen zuren, maar hete koningswater lost ze op, zij het langzaam.