Взаимодействие со щелочными и щёлочноземельными металлами
При взаимодействии с активными металлами водород образует гидриды:
Гидриды — солеобразные, твёрдые вещества, легко гидролизуются:
Взаимодействие с оксидами металлов (как правило, d-элементов)
Оксиды восстанавливаются до металлов:
Сера- При нагревании сера взаимодействует со многими металлами, часто — весьма бурно. Иногда смесь металла с серой загорается при поджигании. При этом взаимодействии образуются сульфиды:
.
Растворы сульфидов щелочных металлов реагируют с серой с образованием полисульфидов:
С водой- Вода является очень слабым электролитом, однако в процессе диссоциации ее молекул, хоть и в небольшом количестве, образуются ионы водорода:
H2O H+ + OH-
Образующиеся ионы Н+ способны окислять атомы металлов, расположенных в ряду активности до водорода, восстанавливаясь до молекулярного водорода:
2H+ + 2e- → H2
Следовательно, продуктом восстановления при взаимодействии любого металла (если он стоит вряду активности левее водорода) с водой будет газообразный водород. Состав же продукта окислениязависит от активности металла и условий протекания реакции.
Активные металлы энергично взаимодействуют с водой при обычных условиях по схеме:
2Me + 2nH2O → 2Me(OH)n + nH2
Продуктом окисления металла является его гидроксид – Me(OH)n (где n-степень окисления металла).
Например:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
Металлы средней активности взаимодействуют с водой при нагревании по схеме:
2Me + nH2O Me2On + nH2
Продукт окисления в таких реакциях – оксид металла Me2On (где n-степень окисления металла).
Например:
3Fe + 4H2Oпар Fe2O3·FeO + 4H2
С кислотами металлы реагируют по-разному. Металлы, стоящие в электрохимическом ряду активности металлов (ЭРАМ) до водорода, взаимодействуют практически со всеми кислотами.
Взаимодействие неокисляющих кислот с металлами, стоящими в электрическом ряду активности металлов до водорода
Происходит реакция замещения, которая также является окислительно-восстановительной:
Взаимодействие серной кислоты H2SO4 с металлами
Окисляющие кислоты могут взаимодействовать и с металлами, стоящими в ЭРАМ после водорода:
Очень разбавленная кислота реагирует с металлом по классической схеме:
При увеличении концентрации кислоты образуются различные продукты:
Реакции для азотной кислоты (HNO3)
Продукты взаимодействия железа с HNO3 разной концентрации
При взаимодействии с активными металлами вариантов реакций ещё больше: