Rozpuszczanie metali to właściwość chemiczna, która ma miejsce, gdy woda lub silne kwasy wchodzą w reakcję z metalowymi przedmiotami. Siły chemiczne wyciągają atomy metalu z obiektu, powodując jego rozpad i pozostawiają atomy swobodnie unoszące się w roztworze. Rozpuszczalność zależy od zaangażowanych kwasów i metali. Ołów i żelazo łatwo reagują, natomiast platyna i złoto są znacznie trudniejsze do rozpuszczenia.
Właściwości fizyczne a właściwości chemiczne
Masa, gęstość i rozmiar obiektu są właściwościami fizycznymi, ponieważ definiują fizyczny stan i zachowanie obiektu. Inne właściwości fizyczne, zwłaszcza metali, obejmują ciągliwość, twardość i kolor. Natomiast właściwości chemiczne opisują, w jaki sposób substancja reaguje chemicznie z innymi substancjami, i obejmują:
- elektroujemność
- pH
- stan jonizacji
Wiele właściwości chemicznych jest powiązanych z elektronami w atomach substancji, ponieważ wymiana elektronów między atomami i cząsteczkami jest podstawową przyczyną reakcji chemicznych. Zdolność do rozpuszczania metali jest właściwością chemiczną, ponieważ obejmuje wymianę elektronów między metalem a kwasem, ale ma niewiele wspólnego z masą, twardością lub kolorem.
Dlaczego metale się rozpuszczają
Metale posiadają właściwość chemiczną zwaną „aktywnością” ze względu na ich zdolność do utraty elektronów na rzecz innych atomów. Seria aktywności klasyfikuje metale według ich reaktywności, przy czym sód i lit zajmują bardzo wysoką pozycję, a złoto ma niską rangę. W wodzie lub kwasach metale wymieniają się z wodorem. Wodór ulatnia się w postaci gazu, a atomy metalu, oderwane od obiektu, z którego pochodzą, rozpuszczają się w roztworze.
Kwasy
Silne kwasy są kombinacją wodoru i pierwiastka lub związku zwanego sprzężoną zasadą. Na przykład kwas solny łączy wodór i chlor jako HCl. Gdy kwas rozpuszcza się w wodzie, wodór oddziela się od zasady i roztwór staje się silnym rozpuszczalnikiem. Kwas solny łatwo rozpuszcza mniej aktywne metale, takie jak cynk i magnez. Rozpuszcza mniej lub wcale bardziej odporne żelazo, miedź i metale pokrewne. Inne chemikalia, takie jak kwas azotowy, rozpuszczą niektóre metale, czego nie rozpuści kwas solny.
woda
Najbardziej aktywne metale, w tym sód i potas, rozpuszczają się natychmiast i dramatycznie w czystej wodzie – nie jest potrzebny silniejszy kwas. Metale reagują gwałtownie z wodą, uwalniając i zapalając gazowy wodór i powodując wybuch. Ze względu na silną reaktywność tych metali z wodą niebezpieczne jest wystawianie ich nawet na działanie wilgoci w wilgotnym powietrzu. Zazwyczaj są przechowywane w oleju mineralnym, z którym nie reagują.
Metale szlachetne
Klasa pierwiastków zwana metalami szlachetnymi lub szlachetnymi rozpuszcza się z trudem. W szczególności platyna, iryd, złoto i osm są odporne na działanie silnych kwasów chlorowodorowych i azotowych. Jednak dzięki ich starannemu połączeniu otrzymujesz potężny rozpuszczalnik znany jako aqua regia, który rozpuszcza złoto. Platyna i kilka innych metali są szczególnie odporne na kwasy, ale gorąca woda królewska rozpuszcza je, choć powoli.