Reaktivitätsreihe der Metalle: Reihenfolge, Tabelle und Merksatz
Die Reaktivitätsreihe ordnet Metalle von sehr reaktiv bis wenig reaktiv, nach ihrer Reaktion mit Wasser und Säuren. Nutze sie, um Verdrängungsreaktionen vorherzusagen und zu erklären, wie jedes Metall aus seinem Erz gewonnen wird.
- KaliumReagiert heftig mit kaltem Wasser
- NatriumReagiert lebhaft mit kaltem Wasser
- LithiumReagiert gleichmäßig mit kaltem Wasser
- CalciumReagiert langsam mit kaltem Wasser
- MagnesiumReagiert mit Wasserdampf und verdünnten Säuren
- AluminiumReagiert mit verdünnten Säuren (die Oxidschicht bremst die Reaktion)
- KohlenstoffBezugspunkt: reduziert die darunterstehenden Metalloxide
- ZinkReagiert mit verdünnten Säuren
- EisenReagiert langsam mit verdünnten Säuren
- ZinnReagiert sehr langsam mit verdünnten Säuren
- BleiReagiert sehr langsam mit verdünnten Säuren
- WasserstoffBezugspunkt: darüberstehende Metalle verdrängen Wasserstoff aus Säuren
- KupferReagiert nicht mit verdünnten Säuren
- SilberReagiert nicht mit verdünnten Säuren
- GoldSehr reaktionsträge
- PlatinSehr reaktionsträge
Merksatz: Kaum Nur Lust Cola Mit Alkohol, Chips Zu Essen, Heute Keine Sahne, Gummibärchen.
Die Reihenfolge der Reihe
Von sehr reaktiv bis wenig reaktiv: Kalium, Natrium, Lithium, Calcium, Magnesium, Aluminium, Kohlenstoff, Zink, Eisen, Zinn, Blei, Wasserstoff, Kupfer, Silber, Gold und Platin. Kohlenstoff und Wasserstoff sind Nichtmetalle, die als Bezugspunkte aufgenommen sind. Der Merksatz „Kaum Nur Lust Cola Mit Alkohol, Chips Zu Essen, Heute Keine Sahne, Gummibärchen“ deckt die Hauptglieder ab, lässt aber Zinn, Blei und Platin aus.
So liest du sie
Die Anmerkung neben jedem Element beschreibt sein Verhalten. Kalium, Natrium, Lithium und Calcium reagieren mit kaltem Wasser, Kalium heftig. Weiter unten brauchen Metalle Wasserdampf oder Säure zur Reaktion, und Kupfer, Silber, Gold und Platin setzen aus verdünnten Säuren überhaupt keinen Wasserstoff frei. Aluminium wirkt oft reaktionsträge, weil eine dünne, zähe Schicht aus Aluminiumoxid seine Oberfläche schützt.
Was die Reihe vorhersagt
Verdrängung: Ein reaktiveres Metall verdrängt ein weniger reaktives Metall aus der Lösung seiner Verbindung. Zink in blauer Kupfer(II)-sulfat-Lösung überzieht sich mit Kupfer, während die blaue Farbe verblasst: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu. Kupfer in Zinksulfatlösung bewirkt nichts, weil Kupfer unter Zink steht.
Säuren: Metalle über Wasserstoff reagieren mit verdünnten Säuren wie Salzsäure zu einem Salz und Wasserstoffgas, zum Beispiel Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂. Gewinnung: Metalle unter Kohlenstoff, wie Eisen und Blei, lassen sich durch Erhitzen ihrer Oxide mit Kohlenstoff gewinnen, während Metalle über Kohlenstoff, wie Aluminium, durch Elektrolyse gewonnen werden.
Rechenbeispiel
Reagiert ein Eisennagel mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung? Eisen steht über Kupfer, also ja: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu, und der Nagel erhält einen rotbraunen Kupferüberzug. Reagiert Silber mit verdünnter Salzsäure? Silber steht unter Wasserstoff, also entsteht kein Wasserstoff und nichts Sichtbares passiert.
FAQ
Welches ist das reaktivste Metall der Reaktivitätsreihe?
Kalium ist das reaktivste Metall dieser Reihe; es reagiert heftig mit kaltem Wasser, und der freigesetzte Wasserstoff entzündet sich. Rubidium und Caesium, weiter unten in Gruppe 1, sind noch reaktiver, werden in der Schule aber selten verwendet.
Warum stehen Kohlenstoff und Wasserstoff in der Reaktivitätsreihe?
Sie sind Bezugspunkte, keine Metalle. Kohlenstoff zeigt, welche Metalloxide sich durch Erhitzen mit Kohlenstoff reduzieren lassen, und Wasserstoff zeigt, welche Metalle aus verdünnten Säuren Wasserstoffgas freisetzen.
Was ist eine Verdrängungsreaktion?
Ein reaktiveres Element nimmt in einer Verbindung den Platz eines weniger reaktiven ein. Zum Beispiel verdrängt Magnesium Kupfer aus Kupfer(II)-sulfat-Lösung: Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu.