Metaller som skaper hydrogengass når det blandes med en Acid

Når det oppløses i vann, syrer som svovelsyre gi hydrogenioner (H +) til vannmolekylene. Enkelte metaller kan miste elektroner til hydrogenioner eller "redusert" dem til å danne hydrogengass, som bobler opp av vannet. Vanlige eksempler er sink, aluminium, magnesium, kalsium, natrium og kalium, blant andre.

elektro~~POS=TRUNC Series

Hydrogenioner (H +) har ingen elektroner; et hydrogenmolekyl, derimot, består av to hydrogenatomer som deler et par av elektroner for å danne en binding. Følgelig, for hydrogengass under dannelse av hydrogenioner, må hydrogenionene få elektroner eller reduseres. Hva kreves, da, er et stoff som gir opp elektroner lett, også kalt et reduksjonsmiddel. Chemists gi en stoffenes evne som et reduksjonsmiddel basert på standard potensial, spenning på en elektrode av denne substans kombinert med en hydrogenelektrode i en elektrokjemisk celle (et lite som et batteri). Bare stoffer som har negative standard potensialer kan redusere hydrogen. Jo mer negativ standard potensial, er det bedre substansen som et reduksjonsmiddel.

Gruppe I / II Metals

De fleste metaller i den første og andre kolonne i det periodiske system, alkali- og alkaliske jordmetaller, er generelt gode reduksjonsmidler med høyt negative standard potensialer. Standarden potensialet av natriummetall, for eksempel, er -2.93 volt. Disse metallene bare utøve et meget svakt grep på elektroner i deres ytre orbitaler og er tilbøyelige til å miste disse elektronene, slik at de lett redusere hydrogenioner for å danne hydrogengass. I mange tilfeller er disse reaksjonene slipper en betydelig mengde energi og blir ganske voldsom. Metaller som natrium, kalium og rubidium frigjøring så mye varme når de reagerer med vann eller syre at de lys av hydrogengassen i brann, kan forårsake eksplosjon. Omsetningen av kalsium eller magnesium med (de fleste) syrer er mye mildere.

andre metaller

Metaller som sink og jern er fattigere reduksjonsmidler enn alkali- og alkaliske jordmetaller, men også er tilbøyelige til å miste elektroner og har negative standard potensialer. Jern reagerer med svovelsyren for å fremstille hydrogengass; sink reagerer med syre for å danne hydrogengass i tillegg. Faktisk, er reaksjonen mellom sink og saltsyre en vanlig, enkel måte å fremstille små mengder hydrogengass for anvendelse i laboratoriet.

Aluminium

Aluminium er noe av en spesiell sak. Det mister elektroner ganske lett --- den har en standard potensial på -2.36 volt --- og det kan faktisk reagere med syrer som svovelsyre for å produsere hydrogengass. Aluminium reagerer med syrer mindre lettere enn mange andre metaller, men fordi det raskt oksyderes i luft for å danne et tynt ytre lag av Al2O3 eller aluminiumoksyd, som er relativt ikke-reaktivt. Denne inerte ytre laget beskytter aluminiumet under mot ytterligere oksydasjon, slik at det bidrar til å gi korrosjonsmotstand. Følgelig, selv om aluminium har en meget negativ standard potensial, aluminium gjenstander trenger ikke nødvendigvis å reagere med syre under dannelse av hydrogen.