Vad kan man förutsäga med hjälp av en aktivitetsserie?

I kemi låter en aktivitetsserie dig förutsäga i vilken grad ett visst element reagerar med vatten och syror. Även om denna typ av beställning främst används med metaller kan du också organisera icke-metaller i en aktivitetsserie. Olika element uppvisar ett brett spektrum av reaktiv potential, från explosiv till inert. En aktivitetsserie listar element rankade med de mest reaktiva längst upp och minst reaktiva längst ner.

De flesta elementen i det periodiska systemet är metallämnen som kännetecknas av sin glans, elektriska ledningsförmåga och andra fysiska egenskaper. Med undantag av kvicksilver är de fasta ämnen med relativt höga smältpunkter. En avgörande egenskap hos metaller är det lösa greppet som atomerna har på sina yttersta elektroner. Det är dessa elektroner som deltar i kemiska reaktioner och bestämmer rankningen i en aktivitetsserie. När du går från toppen till botten av en kolumn av metaller i det periodiska systemet tenderar aktiviteten att öka.

Icke-metaller är element som kol, svavel och syre. Fysiskt tenderar de att vara icke-glänsande och dåliga ledare av elektricitet. Dessa ämnen har ett starkt grepp om sina yttre elektroner och kan till och med ”råna” närliggande metallatomer av några av deras elektroner. Till skillnad från metaller, som tenderar att vara mer kemiskt reaktiva när deras atomantal ökar, är de tyngsta icke-metallerna mindre reaktiva än de lättare.

En aktivitetsserie indikerar hur starkt ett element reagerar på vattenlösningar vid rumstemperatur. Bland metallerna hittar du de starkaste reaktionerna bland alkaligruppen som utgör den första kolumnen i det periodiska systemet. En aktivitetsserie som innehåller alkalimetallerna kommer att rangordna dem i omvänd ordning, med de lägsta i kolumnen högst upp på listan, eftersom cesium och rubidium reagerar mer våldsamt än litium och natrium. Halogenerna, som utgör den 17: e kolumnen, är mycket reaktiva icke-metaller. En aktivitetsserie med halogener rangordnar dem i den ordning de visas i det periodiska systemet, med fluor som mest reaktivt.

Vatten och syror löser metaller i varierande grad och dispergerar metalljoner i en vattenlösning. När metallen väl är upplöst återställer du den i fast form genom att lösa upp en annan med högre aktivitet. Till exempel om du lösa upp järn med syra, tillsätt sedan aluminium till lösningen, aluminiumet löses upp och järnet förvandlas till ett fast ämne. Aluminium har en högre aktivitet än järn, så det tar järnens plats i lösningen. Om du sedan försöker lösa nickel med samma lösning förblir nicklet ett fast ämne. Aluminium har en högre aktivitet än nickel, så nickel tvingar inte aluminium ut ur lösningen.