5.1. Metallide omadused

Oma igapäevaelus puutud Sa kokku väga paljude metallidega, näiteks hõbedast ja kullast valmistatakse ehteid, rauast erinevaid konstruktsioonidetaile, vasest elektrijuhtmeid. Metallide üldiseloomustuse leiad järgnevast videost.

Allikas: https://youtu.be/Bei8q6d46RE

Metallid on keemilised elemendid, millel on metallilised omadused.

Metallide füüsikaliste omadustega (kõvadus, tugevus, plastilisus, metalne läige, tihedus, hea elektri- ja soojusjuhtivus) oled Sa juba tuttav.  Samuti tead, et metallide lihtainetes esineb metalliline side, mis hoiab metalli kristallivõret koos. Olulised metallide füüsikalised omadused (elektri- ja soojusjuhtivus, plastilisus) ongi tingitud just metallilisest sidemest. Metalliline side tekib metallikristallis paiknevate positiivsete ioonide ja ioonide vahel liikuvate ühiste elektronide vastastikusel tõmbumisel.

Metallide kasutamine igapäevaelus lähtub just suuresti nende füüsikalistest omadustest, aga kindlasti tuleb arvestada ka keemiliste omadustega. Kuidas reageerivad metallid lihtainetega ja hapetega ning millest nende reaktsioonivõime sõltub, selle kordamegi nüüd üle.

Allikas: https://youtu.be/xLBQO2PDpoM

Metallide keemilised omadused

Metallid reageerivad teiste ainetega erineva kiirusega, seda aitab iseloomustada metallide aktiivsusrida. Üldjoontes saab jagada aktiivsusreas paiknevad metallid kolmeks: aktiivsed metallid, keskmise aktiivsusega metallid ja väheaktiivsed metallid, mis asuvad vesinikust paremal.

Aktiivsete metallide hulka kuuluvad leelismetallid (IA rühma metallid) ja leelismuldmetallid (IIA rühma (alates Ca-st) metallid). Mg on metall, mis on aktiivsete ja keskmise aktiivsusega metallide piiril. Keskmise aktiivsusega on metallid, mida kindlasti kohtame igapäevaelus kõige sagedamini. Need on suuresti siirdemetallid: B-rühmade metallid. Väheaktiivsete metallide hulka kuuluvad kõik väärismetallid (Ag, Au, Pt).

Metallid reageerivad hapnikuga ning selle reaktsiooni tulemusel tekib metallioksiid. Selle reaktsiooni kohta peaksid teadma, et väärismetallid hapnikuga ei reageeri, aktiivsete metallide reaktsioonid hapnikuga kulgevad tavatingimustel ja keskmise aktiivsusega metallid on tavatingimustel hapniku suhtes üpris vastupidavad (nende pinnale tekib õhuga kokkupuutel tihe ja kaitsev oksiidikiht, mis takistab edasist reageerimist), kuid reageerivad aktiivselt kuumutamisel.

METALL + HAPNIK → OKSIID

Näiteks kaltsiumi reageerimisel hapnikuga tekib kaltsiumoksiid:

2Ca + O₂ → 2CaO

Kui plii reageerib hapnikuga, tekib plii(II)oksiid:

2Pb + O₂ → 2PbO

Nagu näed, on metallide ja hapniku vaheline reaktsioon ühinemisreaktsioon.

Hapnik ei ole ainus mittemetall, millega metallid võivad reageerida. Nad reageerivad ka näiteks väävliga, andes sulfiide (tekib sool):

2Na + S → Na₂S

Ja veel reageerivad nad ka klooriga, tekivad kloriidid (samuti soolad):

2K + Cl₂ → 2KCl

Metallid reageerivad ka hapete lahustega. Taas pead silmas pidama, et kõik metallid (pingereas H-st tagapool asuvad metallid) hapetega ei reageeri.

Metallide reaktsioonil hapete lahustega tekib sool ja eraldub vesinik.

METALL + HAPE → SOOL + H₂↑

Paneme näiteks magneesiumi reageerima vesinikkloriidhappe lahusega:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

Ja alumiiniumi reageerima väävelhappe lahusega:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

Metalli ja happe vaheline reaktsioon on asendusreaktsioon, kus metall tõrjub happest vesiniku välja ehk asendab vesiniku. Selliseid reaktsioone nimetatakse asendusreaktsioonideks. Asendusreaktsioon on reaktsioon, kus üks aatom või aatomite rühm asendab teise aine molekulis mingi aatomi või aatomite rühma.

Nagu juba mainitud, H-st paremal asuvad metallid hapetega ei reageeri ja taolised võrrandid lõpetame nii:

Cu + HCl