curs 7
DESCRIPTION
vnvbmhkghkhjkjhkhljk;kj;jkjghTRANSCRIPT
CHIMIE ANORGANICA
Conf. Dr. Ing Denisa FICAI
Metale
Metode generale de obţinere a metalelor
Aproximativ 30 de elemente chimice
se găsesc în natură în stare liberă. Se pot aminti O2, N2, C, S, gazele aerogene iar dintre metale ruteniul, rodiu, paladiu, osmiu, iridiu, platina (metalele platinice), aur, argint, uraniu şi în măsură mai mică cupru, mercur, bismut. În această stare, metalele se află dispersate, în cantităţi, unele, relativ mici.
Celelalte metale se găsesc în natură sub formă de compuşi numiţi minerale care sunt componente ale minereurilor. Amestecul de minerale, rentabil pentru exploatare industrială, se numeşte minereu. Minereurile se pot clasifica după origine sau după compoziţia lor chimică.
Minereu de: ExempluFormulă chimică şi denumire
Halogenuri NaCl, sare gemă, KCl, silvinăCaF2 , fluorină,Na3AlF6, criolit,
KCl.NaCl, silvinit
Oxizi şi hidroxizi
Cu2O, cuprit, a-Al2O3, corindonAl2O3
.nH2O, bauxităa-Fe2O3, hematit, Fe3O4 , magnetit,
Mg(OH)2, brucitSnO2, casiterit,Bi2O3, silenit
Azotaţi NaNO3 salpetru de ChileKNO3 salpetru de India (silitră)Ca(NO3)2 salpetru de Norvegia
Sulfuri PbS, galenă, ZnS, blendaCuS, covelina, HgS, cinabru
FeS2, pirita
Carbonaţi CaCO3, calcit, FeCO3, sideritCaCO3
.MgCO3, dolomitCu2CO3(OH)2, malachitCu3(CO3)2(OH)2, azurit
PbCO3, ceruzit
Prepararea metalelor
Minereul conţine unul sau mai multe minerale utile amestecate cu alte minerale, fără valoare industrială, care constituie sterilul sau ganga.
Pentru prepararea metalelor, minereurile se prelucrează în scopul îmbogăţirii în mineralul util.
Tehnicile aplicate sunt diferite: flotaţie, amalgamare, cianurare etc. În toţi compuşii lor, metalele se află în stări de oxidare pozitivă. Obţinerea propriu zisă a metalelor constă în reducerea acestor ioni, Mz+ la metalul
elementar, M0:
Ştiinţa care studiază metodele de preparare, de purificare şi de prelucrare a
metalelor se numeşte metalurgie. În funcţie de condiţiile de reducere respectiv natura compuşilor care se reduc, reducătorii utilizaţi, temperatura şi presiunea de lucru se disting trei procedee de obţinere a metalelor:
- procedeul pirometalurgic - procedeul hidrometalurgic - procedeul electrometalurgic
Procedeul pirometalurgic, de reducere pe cale uscată, este procedeul prin care se reduc oxizii, halogenurile, sulfurile ş.a. cu diferiţi reducători (C, CO, carburi, H2, hidruri, metale) la temperaturi ridicate:
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 ZnO + C = Zn + CO ZnO + CO = Zn + CO2
ZnO + H2 = Zn + H2
MgCO3 = MgO + CO2
MgO + CaC2 = Mg + CaO + 2C
TiO2 + 2CaH2 = TiH4 + 2CaO; TiH4 Ti + 2H2
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 HgS + Fe = Hg + FeS TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2 Procedeul de reducere pirometalurgică cu metale, se numeşte metalotermie
(aluminotermie, ferotermie).
Prepararea metalelor
Procedeul hidrometalurgic este procedeul prin care mineralele greu solubile în apă se transformă în compuşi solubili, din care metalele se obţin prin reducerea cationilor cu diferiţi agenţi reducători (metale, aldehidă formică, SnCl2, FeSO4, H2O2, ş.a. ) sau pe cale electrolitică.
Bi2O3 + 6HCl = 2BiCl3 + 3H2O 2BiCl3 + 3CH2O + 9NaOH = 2Bi + 3HCOONa + 6NaCl + 6H2O 2BiCl3 +3SnCl2 = 2Bi + 3SnCl4
4Ag + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH 2Na[Ag(CN)2] + Zn = 2Ag + Na2[Zn(CN)4]
CuCO3 + H2SO4 = CuSO4 + H2O + CO2
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
Reducerea hidrometalurgică cu alte metale se numeşte cementare.
Prepararea metalelor
Purificarea metalelor
Alegerea procedeelor de purificare este determinată de natura metalelor, de gradul de puritate dorit, de natura impurităţilor, ţinând seama că orice procedeu de purificare avansată este foarte scump.
Rafinarea operaţia prin care se obţin metale de înaltă puritate (99,999%).
Prin oxidare se îndepărtează impurităţile metalice mai active din metale mai puţin active. Cu cât diferenţa de “nobleţe” dintre metalul de bază şi impurităţi este mai mare, cu atât purificarea se realizează mai uşor. (exemplu cupru de zinc şi de fier, plumbul de zinc, stibiu sau arsen.)
Cupelaţia este operaţia de purificare a metalelor nobile (argint, aur) prin oxidarea impurităţilor cu oxigenul dintr-un curent de aer cald. Oxizii volatili rezultaţi prin oxidare sunt antrenaţi de curentul de aer iar cei nevolatili sunt absorbiţi de pereţii cupelei (formată din material refractar, poros) sau formează zgura care se acumulează la suprafaţa metalului afinat.
Dezoxidarea se aplică pentru purificarea metalelor impurificate cu proprii oxizi. Pentru dezoxidare se utilizează substanţe “avide” de oxigen (C, CaC2, Mg) care au rolul de a reduce metalul din oxid. Noul oxid format se separă la suprafaţa metalului topit sub formă de zgură. Oţelul se dezoxidează cu cocs, aluminiu, ferosiliciu, silicomangan ş.a.
Licuaţia este operaţia de purificare prin încălzire treptată, aplicată metalelor brute cu condiţia ca metalul de purificat să aibă punct de topire mai scăzut decât impurităţile. Plumbul brut conţine şi zinc, stibiu, cupru; prin încălzire la 340 – 360 oC plumbul se topeşte iar impurităţile nu.
Segregaţia este operaţia de purificare a metalelor prin cristalizare fracţionată. Metalul brut topit se răceşte selectiv. Aşa se purifică aurul şi argintul de impurităţile de zinc sau plumb.
Diluarea constă în micşorarea conţinutului de impurităţi prin adăugarea controlată de metal pur în metalul topit.
Purificarea metalelor
Distilarea se aplică pentru rafinarea metalelor cu puncte de topire scăzute: mercur, potasiu, rubidiu, calciu, stronţiu, bariu, zinc, plumb ş.a. Operaţia se efectuează în vid sau în atmosferă inertă.
Prin disociere termică se obţin metale de înaltă puritate. În acest scop, metalul de purificat, din metalul brut, se transformă într-un compus volatil (hidrură, oxid, halogenură, carbonil) care se descompune uşor prin încălzire. Operaţia se efectuează în vid. Procedeul de disociere termică a iodurilor volatile de titan, zirconiu, hafniu, vanadiu, niobiu, lantan se numeşte procedeul van Arkel şi de Boer
Disproporţionarea este operaţia de purificare a unor metale (aluminiu, galiu, indiu, germaniu, iridiu) ale căror halogenuri au proprietatea de a reacţiona, la temperaturi ridicate, cu metalul formând sub-halogenuri care se descompun la temperatură scăzută în metalul extrapur şi halogenură în forma superioară de valenţă:
2AlCl3 + Albrut → 3AlCl2 → Alpur + 2AlCl3
Purificarea metalelor
Electroliza este atât o operaţie de obţinere a metalelor cât şi una de rafinare a lor. In scopul rafinării, metalul brut are rol de anod în celula de electroliză, catodul poate fi
metalul pur sau grafitul şi electrolitul, o sare solubilă a metalului supus rafinării. Se rafinează electrolitic cupru, aluminiu, argint, aur, nichel, cobalt ş.a.
Ex: cuprului, baia de electroliză conţine o soluţie apoasă de ioni Cu2+ în care se petrec următoarele echilibre de disociaţie electrolitică:
CuSO4 → Cu 2+ + SO42-
HOH → H+ + HO- Reacţiile care au loc la electrozi sunt: (+) Cu 2+ + 2e- → Cu0
(-) 2HO- - 2e- → 2HO0 ; 2HO → H2O + O; O + Cubrut = CuO + impurităţi Ionii care nu participă direct la procesele de electrod sunt implicaţi în reacţiile: 2H+ + SO4
2- → H2SO4; CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O Prin electroliză se constată că metalul de rafinat aflat în materialul brut, se transformă
prin oxidare anodică într-un compus solubil şi se obţine în stare pură prin reducerea catodică a acestuia.
Purificarea metalelor
Cci ccf cci
Metalele sunt substanţe solide la temperatură obişnuită, cu excepţia mercurului care este lichid la această temperatură.
Majoritatea metalelor cristalizează în forme de simetrie înaltă, cu structurile cele mai compacte prezentate schematic
- reţele cubice centrate intern (cci): bariu, zirconiu, vanadiu, niobiu, tantal, crom, molibden, wolfram, d-fier, ş.a.
- reţele cubice cu feţe centrate (cfc): cupru, argint, aur, calciu, stronţiu, aluminiu, telur, scandiu, plumb, nichel, rhodiu, paladiu, indiu, platină, g-fier, ş.a.
- reţele hexagonale compacte (hc): beriliu, magneziu, zinc, cadmiu, ytriu, titan, reniu, cobalt, rutil, osmiu ş.a.
Unele metale cristalizează în mai multe sisteme de cristalizare având puncte fixe de trecere dintr-o formă în alta. Aceste metale prezintă fenomenul de alotropie iar transformările, reversibile, se numescenantiotrope.
ccf tetragonal rombic
β Sn
Proprietati fizice
Purificarea metalelor
Reţelele reale prezintă imperfecţiuni de reţea: locuri libere numite vacanţe şi atomi inseraţi în afara geometriei cristaline, în interstiţii, formând aşa numitele defecte intrinseci. Prezenţa acestor defecte este accentuată de creşterea temperaturii.
Metalele uzuale au integrate în reţelele lor impurităţi (metale, oxizi, săruri) care formează defectele extrinseci.
În stare solidă metalele sunt alcătuite din agregate policristaline alcătuite din cristale neregulate întreţesute numite cristalite.
Textura metalului şi prezenţa defectelor de reţea sunt responsabile de modificarea majorităţii proprietăţilor fizico-mecanice ale metalelor.
Punctele de topire şi de fierbere ale metalelor se înscriu într-o plajă largă, între valorile caracteristice mercurului, respectiv cele ale wolframului:
Mercurul are punctul de topire de –38,84oC şi punctul de fierbere de 357oC wolframul are punctul de topire de 3410oC şi punctul de fierbere de 5930oC. metalele care au temperaturi de topire sub 1000oC se numesc metale uşor
fuzibile (metalele alcaline, alcalino-pământoase, metalele pământoase, germaniu, staniu, plumb, bismut, zinc, cadmiu, argint)
cele ale căror temperaturi de topire sunt peste 1000oC se numesc metale greu fuzibile sau refractare.
Purificarea metalelor
Prin răcirea ultrarapidă a topiturilor de metale se obţin metalele în stare amorfă denumite sticle metalice.
Densitatea metalelor, exprimată în g/cm3, este cuprinsă între 0,53 pentru litiu şi 22,65 pentru iridiu.
Metalele cu densitatea mai mică decât 5 g/cm3 se numesc metale uşoare (metalele alcaline, metalele alcalino-pământoase, aluminiu, scandiu, ytriu, titan)
cele cu densitate mai mare de 5 g/cm3 se numesc metale grele.
Majoritatea metalelor, în stare compactă, sunt albe-cenuşii, adică absorb proporţional toate componentele luminii albe.
Puţine metale, în stare compactă, sunt colorate: aurul – galben auriu, cupru – roşu arămiu, plumbul – alb cu reflexe albăstrui, bismutul – alb cu reflexe roz, sodiu – alb cu reflexe gălbui ş.a.
În stare de pulbere, metalele au culoarea cenuşiu închis până la negru cu excepţia aurului care este galben, a cuprului care este roşiatic spre negru, a aluminiului şi a magneziului care sunt argintii.
În stare compactă - şi unele numai în tăietură proaspătă – metalele prezintă luciu metalic şi sunt opace, datorită structurii lor cu electroni
Purificarea metalelor
Duritatea este proprietatea metalelor de a opune rezistenţă la zgâriere sau la pătrunderea unui vârf ascuţit în masa lor.
Duritatea se măsoară prin deformarea permanentă şi se exprimă în unităţi Brinell, Vickers, Rockewell sau în scara mineralogică a lui Mohs, în care talcului i s-a atribuit duritatea 1 şi diamantului duritatea 10, celelalte minerale având durităţi intermediare.
În funcţie de duritate, metalele se clasifică în metale moi (metalele alcaline, alcalino-pământoase, staniu, plumb, zinc, bismut) şi metale dure (crom, mangan, cobalt, reniu, osmiu ş.a.)
Majoritatea metalelor, sub acţiunea forţelor exterioare, se pot deforma elastic (reversibil) prin modificarea distanţelor dintre atomii reţelei cristaline sau plastic (permanent) prin deplasarea unor părţi ale cristalelor din reţea în raport cu altele.
Rigiditatea este proprietatea metalelor de a opune rezistenţă la deformare.
Purificarea metalelor
Plasticitatea este proprietatea metalelor şi aliajelor de a fi prelucrate fără a se fisura sau fără a se sfărâma, păstrându-şi deformaţia şi după încetarea acţiunii forţelor exterioare. Aurul este cel mai plastic metal, urmat fiind de argint, platină, magneziu, aluminiu, plumb, staniu, niobiu, tantal, hafniu, cupru. Metalele crom, titan, a-mangan, zincul tehnic, germaniu, osmiu, ruteniul, iridiu nu pot fi prelucrate sub presiune şi se numesc metale casante.
Maleabilitatea este proprietatea metalelor şi a aliajelor de a putea fi prelucrate prin tragere în foi prin operaţia numită laminare. Din aur, argint, aluminiu, platină, cupru, nichel şi tantal se pot trage foiţe cu grosimea de câţiva microni.
Ductilitatea este proprietatea metalelor şi a aliajelor de a fi trase în fire, în operaţia numită trefilare. Cele mai ductile metale sunt aurul, argintul, platina, nichelul şi tantalul. Dintr-un gram de aur, respectiv un gram de argint se pot trage fire cu lungimea de 2000 m, respectiv 1800 m. Plumbul este un metal maleabil dar foarte puţin ductil.
Tenacitatea este proprietatea metalelor de a opune rezistenţă la rupere.
Purificarea metalelor
Elementele grupelor 1…10 ale sistemului periodic, elementele din perioadele mari, grupele 13,14,15, lantanoidele şi actinoidele sunt metale.
Comportarea chimică a atomilor de metal se caracterizează prin tendinţa de a ceda electroni (de a se oxida) şi de a se transforma în cationi metalici, manifestând caracter reducător:
Mo – ze- → Mz+
Capacitatea atomilor metalici de a se transforma în ioni este diferită şi se exprimă prin valoarea potenţialului standard de oxidare, Eox
0. În tabele este de obicei prezentat potenţialul standard de reducere a metalelor
care este egal şi de semn contrar cu potenţialul standard de oxidare. După valoarea potenţialului standard metalele se pot clasifica în metale comune şi
în metale nobile:
Proprietati chimice
Seria de activitateSeria de activitate redox (seria Beketov Volta) - constituie o clasificare a metalelor din
punct de vedere electrochimic.Seria de activitate se poate exprima sub aspect calitativ, când speciile sunt ordonate după
capacitatea de a deplasa ionul unui alt metal din soluţie.
K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Bi Sb Hg Ag Pt Au
Cu cât metalul este situat mai la începutul seriei de activitate, cu atât cedează mai uşor electroni, trecând la ionii corespunzători, adică este mai activ; acceptarea electronilor de către ionii metalici, adică refacerea atomilor din ioni, este mai accentuată, cu cât metalul se afla mai la sfârşitul seriei.
Metalele aşezate înaintea hidrogenului îl pot înlocui din combinaţii, deoarece atomii lor cedează electronii mai uşor decât atomii de hidrogen, metalele sunt metale comune. Metalele care se gasesc dupa hidrogen, nu-l înlocuiesc, deoarece atomii lor cedează mai greu electroni decât hidrogenul – metale nobile (Ag, Pt, Au).
În mod asemănător se comportă metalele faţă de acizi. Metalele situate la începutul seriei, până în hidrogen reacţionează cu acizii diluaţi, punând hidrogenul în libertate, iar metalele de la cupru spre sfârşitul seriei sunt atacate numai de acizii oxidanţi (sulfuric şi azotic concentraţi).
Valorile potentialelor srandard de reducere ale unor metale
Metale reactive (active) E0reducere < 0, mare in valoare absoluta se oxideaza usor formand compusi stabili la numere de oxidare pozitive nu sunt stabile in stare elementala ci sub forma de compusi; se gasesc in
natura sub forma de compusi sunt reducatori puternici in forma metal (stare elementala) compusii lor se reduc greu (sunt oxidanti slabi) in reactia cu HCl degaja H2(g)
Metale nobile E0reducere > 0, mare in valoare absoluta se oxideaza foarte greu, doar cu ajutorul unor oxidanti puternici compusii lor se reduc usor la metal (sunt oxidanti puternici) sunt stabile in stare elementala (se gasesc in natura in stare elementala) nu reactioneaza cu HCl
Metale inerte E0reducere < 0, mic sau foarte mic in valoare absoluta practic, nu reactioneaza cu acizii in conditii uzuale, deoarece
reactia este foarte lenta la temperatura obisnuita (viteza de reactie tinde spre zero), energia de activare fiind foarte mare
Metale care se pasiveaza E0reducere < 0 nu reactioneaza cu anumiti acizi in anumite conditii, deoarece
formeaza pelicule de saruri/oxizi insolubili in acei acizi, care protejeaza metalul si impiedica continuarea reactiei, adica se pasiveaza.
a) Hidrogenul în reacţia cu metale formează hidruri. Hidrurile metalelor alcaline şi alcalino-pământoase sunt compuşi ionici care conţin ionul negativ de hidrogen, hidrură, H-:
Na + H2 = 2NaH Ca + H2 = CaH2 Hidrurile metalelor pământoase, hidrura de staniu, hidrura de plumb şi hidrura de
bismut sunt compuşi covalenţi şi se obţin de obicei prin metode indirecte. Hidrurile metalelor tranziţionale sunt hidruri interstiţiale.
b) Oxigenul formează în reacţia cu metalele oxizii corespunzători: 2Zn + O2 = ZnO 2Hg + O2 = 2HgO 2Al + 3O2 = 2Al2O3 2Pb + O2 = 2PbO Dacă reacţionează metalele alcaline se obţin superoxizi sau peroxizi: 2K + 2O2 = K2O4 K –O-O-O-O-K, superoxid de potasiu 2Na + O2 = Na2O2 Na-O-O-Na, peroxid de sodiu
Proprietati chimice
c) Halogenii reacţionează cu metalele formând halogenuri metalice: Zn + Cl2 = ZnCl2 Pt + 2Cl2 = PtCl4 Au + 3Cl = AuCl3 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
Aurul reacţionează numai cu halogenii în stare atomică:Halogenurile metalice sunt halogenuri ionice sau parţial covalente, în funcţie de natura metalului.
d) Sulful formează sulfuri metalice: Fe + S = FeS Hg + S = HgS 2Na + S = Na2S 2Al + 3S = Al2S3
Reacţia mercurului cu sulful, cu formarea sulfurii mercurice, se desfăşoară cu viteză convenabilă şi la temperatura camerei şi se utilizează la îndepărtarea mercurului accidental împrăştiat.
e) Azotul reacţionează cu unele metale şi formează azoturi (nitruri) stoechiometrice iar cu altele formează azoturi interstiţiale:
3Ca + N2 = Ca3N2 6Li + N2 = 2Li3N
Proprietati chimice
Metalele reacţionează şi cu substanţe compuse anorganice: apa, acizi, hidroxizi alcalini şi săruri.Un metal (caracterizat de un potenţial standard de reducere E0M) poate reacţiona cu specii mai puţina active (cu potenţial standard de reducere mai mare), înlocuindu-le din compuşi.
a) În reacţia cu apa, cu degajare de hidrogen, vor reacţiona numai metalele active (E0M < 0) iar viteza de reacţie depinde de temperatură. Nu reacţionează cu apa metalele care au potenţialul standard de reducere pozitiv.
Metalele alcaline şi unele metale alcalino-pământoase reacţionează violent cu apa la temperatura camerei cu formare de hidroxizi şi hidrogen. Aceste metale se păstrează sub petrol.2Na + 2HOH = 2 NaOH + H2 Ca + 2HOH = Ca(OH)2 + H2
Alte metale reacţionează cu apa numai la temperaturi ridicate formând hidroxizii corespunzători, greu solubili în apă, din acest motiv reacţia este limitată:Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2
Fierul înroşit reacţionează cu vaporii de apă, rezultând oxid feroferic:3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
Proprietati chimice
b) Metalele active înlocuiesc protonii şi din acizi, formând săruri şi hidrogen:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Metalele puţin active (nobile) reacţionează numai cu acizi oxidanţi (HNO3, H2SO4, HClO4) sau cu amestecuri de acizi, formând săruri, produsul de reducere al acidului şi apă:
Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Au + 3HCl + HNO3 = AuCl3 + NO + H2O apă regală
Proprietati chimice
Acidul sulfuric concentrat are un caracter oxidant puternic (sulful are numarul de oxidare maxim VI, +6) si se reduce la SO2(g), iar cu reducatori foarte energici se poate reduce la S(s), sau H2S(g):
In reactia dintre metale active (E0reducere < 0) si H2SO4 diluat se degaja H2 (reactia are loc cu protonii din apa conform ecuatiei
2H2SO4conc. + M(s) = MIISO4(aq) + H2(g) (8)
iar in reactia cu H2SO4 conc. se degaja SO2(g):
2H2SO4conc. + M(s) = MIISO4(aq) + SO2(g) + 2H2O(l) (9) Pentru metale care formeaza cationi mono sau trivalenti se pot scrie ecuatiile
corespunzatoare.
Metalele slab active sau nobile nu reactioneaza cu H2SO4 diluat, deoarece nu pot reduce protonii la dihidrogen, dar reactioneaza cu acidul concentrat (uneori la cald, ca sa creasca viteza de reactie) cu degajare de SO2(g)
Proprietati chimice
Anionul de clorura este un reducator (clorul are numarul de oxidare minim, –1), asa ca nu poate interactiona cu un metal in forma elementala, care este tot un reducator
Un metal activ (E0reducere < 0) poate deplasa hidrogenul dintr-o solutie de acid clorhidric conform reactiilor (sa presupunem ca formeaza ioni mono-, di- si respectiv trivalenti): Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Se obtine o clorura solubila care este complet disociata in apa (ionii metalici si anionul de clorura hidratati) si se degaja dihidrogen gazos.
Metalele cu E0reducere > 0 (dupa hidrogen) NU reactioneaza cu HCl deoarece nu pot reduce protonii la dihidrogen
Anumite metale nobile reactioneaza cu HCl dar in prezenta O2, care joaca rolul de oxidant.
c) O serie de metale ca Zn, Al, Sn, Pb, Al, Cr reacţionează, în topitură sau în soluţie, cu hidroxizi alcalini, cu formare de săruri şi hidrogen.
Metalele care pot reacţiona şi cu acizi şi cu baze prezintă caracter amfoter.
Zn + 2NaOH →Na2ZnO2 + H2 zincat de sodiu
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
tetrahidroxozincat de sodiu e) Metalele mai active pot deplasa din sărurile lor metalele mai puţin active:
3CuCl2 + 2Al = 3Cu + 2AlCl3 Hg(NO3)2 + Cu = Hg + Cu(NO3)2
f) Metalele alcaline şi alcalino-pământoase pot reacţiona cu amoniacul lichid:2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + H2;
amidură de sodiu2Na + 2NaNH2 = 2Na2NH + H2;
imidură de sodiu 2Na + 2 Na2NH = 2Na3N + H2
azotură de sodiu
Proprietati chimice
Metalele pot reacţiona şi cu compuşi organici: alcooli, acizi carboxilici, derivaţi halogenaţi:
Metalele alcaline reacţionează cu alcoolii şi cu fenolii formând compuşi ionici, alcoxizi sau fenoxizi şi hidrogen:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa+ H2 etoxid de sodiu
2Na + 2C6H5OH = 2C6H5ONa+ H2
fenoxid de sodiu
Metalele active reacţionează cu acizii carboxilici cu formare de săruri (carboxilaţi metalici) şi hidrogen. Sărurile acizilor graşi cu metale se numesc săpunuri.
2CH3COOH + Zn = (CH3COO)2Zn + H2 acid acetic acetat de zinc2CH3(CH2)16COOH + 2Na = 2CH3(CH2)16COONa + H2
acid stearic stearat de sodiu (săpun)Magneziul reacţionează cu derivaţi halogenaţi formând compuşi organo-magnezieni, intermediari preţioşi în sintezele organice:
CH3CH2I + Mg = CH3CH2MgIIodetan iodură de etilmagneziu
Proprietati chimice