סדרת הפעילות של מתכות: סדר, טבלה וכלי זיכרון
סדרת הפעילות מדרגת מתכות מהפעילה ביותר לפחות פעילה, לפי האופן שבו הן מגיבות עם מים וחומצות. השתמשו בה כדי לנבא תגובות העתקה ולהסביר איך כל מתכת מופקת מעפרתה.
- אשלגןמגיב באלימות עם מים קרים
- נתרןמגיב בעוצמה עם מים קרים
- ליתיוםמגיב בקצב יציב עם מים קרים
- סידןמגיב לאט עם מים קרים
- מגנזיוםמגיב עם קיטור ועם חומצות מדוללות
- אלומיניוםמגיב עם חומצות מדוללות (שכבת התחמוצת מאטה זאת)
- פחמןייחוס: מחזר תחמוצות מתכות שמתחתיו
- אבץמגיב עם חומצות מדוללות
- ברזלמגיב לאט עם חומצות מדוללות
- בדילמגיב לאט מאוד עם חומצות מדוללות
- עופרתמגיב לאט מאוד עם חומצות מדוללות
- מימןייחוס: מתכות שמעליו מוציאות מימן מחומצות
- נחושתאינו מגיב עם חומצות מדוללות
- כסףאינו מגיב עם חומצות מדוללות
- זהבבלתי תגובתי מאוד
- פלטינהבלתי תגובתי מאוד
כלי זיכרון (באנגלית): Please Send Lions, Cats, Monkeys And Cute Zebras Into Hot Countries Signed Gordon.
סדר הסדרה
מהפעילה ביותר לפחות פעילה: אשלגן, נתרן, ליתיום, סידן, מגנזיום, אלומיניום, פחמן, אבץ, ברזל, בדיל, עופרת, מימן, נחושת, כסף, זהב ופלטינה. פחמן ומימן הם אל-מתכות שנכללות כנקודות ייחוס. כלי הזיכרון באנגלית Please Send Lions, Cats, Monkeys And Cute Zebras Into Hot Countries Signed Gordon מכסה את החברים העיקריים אך מדלג על בדיל, עופרת ופלטינה.
איך קוראים אותה
ההערה ליד כל יסוד מתארת את התנהגותו. אשלגן, נתרן, ליתיום וסידן מגיבים עם מים קרים, אשלגן בעוצמה. נמוך יותר בסדרה, מתכות זקוקות לקיטור או לחומצה כדי להגיב, ונחושת, כסף, זהב ופלטינה אינן משחררות מימן מחומצות מדוללות כלל. אלומיניום נראה לעיתים בלתי פעיל כי שכבה דקה וקשוחה של אלומיניום תחמוצתי מגנה על פניו.
מה הסדרה מנבאת
העתקה: מתכת פעילה יותר מעתיקה מתכת פחות פעילה מתמיסה של תרכובתה. אבץ בתמיסה כחולה של נחושת(II) גופרתית מתכסה בנחושת כשהצבע הכחול דוהה: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu. נחושת בתמיסת אבץ גופרתית אינה עושה דבר, כי נחושת נמצאת מתחת לאבץ.
חומצות: מתכות שמעל המימן מגיבות עם חומצות מדוללות כמו חומצה הידרוכלורית ונותנות מלח וגז מימן, למשל Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂. הפקה: מתכות שמתחת לפחמן, כמו ברזל ועופרת, ניתנות להפקה בחימום תחמוצותיהן עם פחמן, ואילו מתכות שמעל הפחמן, כמו אלומיניום, מופקות באלקטרוליזה.
דוגמה פתורה
האם מסמר ברזל יגיב עם תמיסת נחושת(II) גופרתית? ברזל נמצא מעל נחושת, ולכן כן: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu, והמסמר מקבל ציפוי חום-אדמדם של נחושת. האם כסף יגיב עם חומצה הידרוכלורית מדוללת? כסף נמצא מתחת למימן, ולכן לא נוצר מימן ושום דבר גלוי אינו קורה.
שאלות נפוצות
מהי המתכת הפעילה ביותר בסדרת הפעילות?
אשלגן הוא המתכת הפעילה ביותר בסדרה הזו; הוא מגיב בעוצמה עם מים קרים והמימן המשתחרר נדלק. רובידיום וצזיום, נמוך יותר בטור 1, פעילים אף יותר אך משמשים לעיתים רחוקות בבתי ספר.
מדוע פחמן ומימן נמצאים בסדרת הפעילות?
הם נקודות ייחוס, לא מתכות. פחמן מראה אילו תחמוצות מתכת ניתן לחזר בחימום עם פחמן, ומימן מראה אילו מתכות משחררות גז מימן מחומצות מדוללות.
מהי תגובת העתקה?
יסוד פעיל יותר תופס את מקומו של יסוד פחות פעיל בתרכובת. למשל, מגנזיום מעתיק נחושת מתמיסת נחושת(II) גופרתית: Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu.