อนุกรมความว่องไวของโลหะ: ลำดับ แผนภูมิ และคำช่วยจำ

อนุกรมความว่องไวเรียงโลหะจากว่องไวที่สุดไปน้อยที่สุด โดยพิจารณาจากการทำปฏิกิริยากับน้ำและกรด ใช้ทำนายปฏิกิริยาการแทนที่ และอธิบายวิธีสกัดโลหะแต่ละชนิดจากแร่

ว่องไวที่สุดว่องไวน้อยที่สุด
  1. โพแทสเซียมทำปฏิกิริยารุนแรงมากกับน้ำเย็น
  2. โซเดียมทำปฏิกิริยาแรงกับน้ำเย็น
  3. ลิเทียมทำปฏิกิริยาอย่างสม่ำเสมอกับน้ำเย็น
  4. แคลเซียมทำปฏิกิริยาช้ากับน้ำเย็น
  5. แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับไอน้ำและกรดเจือจาง
  6. อะลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง (ชั้นออกไซด์ทำให้ช้าลง)
  7. คาร์บอนตัวอ้างอิง: รีดิวซ์ออกไซด์ของโลหะที่อยู่ต่ำกว่า
  8. สังกะสีทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง
  9. เหล็กทำปฏิกิริยาช้ากับกรดเจือจาง
  10. ดีบุกทำปฏิกิริยาช้ามากกับกรดเจือจาง
  11. ตะกั่วทำปฏิกิริยาช้ามากกับกรดเจือจาง
  12. ไฮโดรเจนตัวอ้างอิง: โลหะที่อยู่สูงกว่าแทนที่ไฮโดรเจนจากกรดได้
  13. ทองแดงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง
  14. เงินไม่ทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง
  15. ทองคำไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยามาก
  16. แพลทินัมไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยามาก

คำช่วยจำ (ภาษาอังกฤษ): Please Send Lions, Cats, Monkeys And Cute Zebras Into Hot Countries Signed Gordon

ลำดับของอนุกรม

จากว่องไวที่สุดไปน้อยที่สุด: โพแทสเซียม โซเดียม ลิเทียม แคลเซียม แมกนีเซียม อะลูมิเนียม คาร์บอน สังกะสี เหล็ก ดีบุก ตะกั่ว ไฮโดรเจน ทองแดง เงิน ทองคำ และแพลทินัม คาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นอโลหะที่ใส่ไว้เป็นจุดอ้างอิง คำช่วยจำภาษาอังกฤษ Please Send Lions, Cats, Monkeys And Cute Zebras Into Hot Countries Signed Gordon ครอบคลุมสมาชิกหลักแต่ข้ามดีบุก ตะกั่ว และแพลทินัม

วิธีอ่าน

บันทึกข้างแต่ละธาตุอธิบายพฤติกรรมของธาตุนั้น โพแทสเซียม โซเดียม ลิเทียม และแคลเซียมทำปฏิกิริยากับน้ำเย็น โดยโพแทสเซียมรุนแรงมาก โลหะที่อยู่ต่ำลงไปต้องใช้ไอน้ำหรือกรดจึงทำปฏิกิริยา และทองแดง เงิน ทองคำ และแพลทินัมไม่ปล่อยไฮโดรเจนจากกรดเจือจางเลย อะลูมิเนียมมักดูเหมือนไม่ว่องไวเพราะชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์บางและเหนียวปกป้องผิวไว้

อนุกรมนี้ทำนายอะไรได้

การแทนที่: โลหะที่ว่องไวกว่าแทนที่โลหะที่ว่องไวน้อยกว่าออกจากสารละลายของสารประกอบของมัน สังกะสีในสารละลายคอปเปอร์(II) ซัลเฟตสีน้ำเงินจะมีทองแดงเคลือบ ขณะที่สีน้ำเงินจางลง: Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu ทองแดงในสารละลายสังกะสีซัลเฟตไม่เกิดอะไรขึ้น เพราะทองแดงอยู่ต่ำกว่าสังกะสี

กรด: โลหะที่อยู่เหนือไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง เช่น กรดไฮโดรคลอริก ได้เกลือและแก๊สไฮโดรเจน เช่น Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ การสกัด: โลหะที่อยู่ต่ำกว่าคาร์บอน เช่น เหล็กและตะกั่ว สกัดได้โดยการให้ความร้อนแก่ออกไซด์ของมันกับคาร์บอน ส่วนโลหะที่อยู่เหนือคาร์บอน เช่น อะลูมิเนียม สกัดด้วยการแยกสลายด้วยไฟฟ้า

ตัวอย่างวิธีทำ

ตะปูเหล็กจะทำปฏิกิริยากับสารละลายคอปเปอร์(II) ซัลเฟตหรือไม่ เหล็กอยู่เหนือทองแดง จึงทำปฏิกิริยา: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu และตะปูมีทองแดงสีน้ำตาลแดงเคลือบ เงินจะทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกเจือจางหรือไม่ เงินอยู่ต่ำกว่าไฮโดรเจน จึงไม่เกิดไฮโดรเจนและไม่มีอะไรเกิดขึ้นให้เห็น

คำถามที่พบบ่อย

โลหะใดว่องไวที่สุดในอนุกรมความว่องไว

โพแทสเซียมเป็นโลหะที่ว่องไวที่สุดในอนุกรมนี้ ทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำเย็นและไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาลุกไหม้ รูบิเดียมและซีเซียมซึ่งอยู่ถัดลงไปในหมู่ 1 ว่องไวยิ่งกว่า แต่แทบไม่ใช้ในโรงเรียน

เหตุใดคาร์บอนและไฮโดรเจนจึงอยู่ในอนุกรมความว่องไว

ทั้งสองเป็นจุดอ้างอิง ไม่ใช่โลหะ คาร์บอนแสดงว่าออกไซด์ของโลหะใดรีดิวซ์ได้โดยให้ความร้อนกับคาร์บอน และไฮโดรเจนแสดงว่าโลหะใดปล่อยแก๊สไฮโดรเจนจากกรดเจือจาง

ปฏิกิริยาการแทนที่คืออะไร

ธาตุที่ว่องไวกว่าเข้ามาแทนที่ธาตุที่ว่องไวน้อยกว่าในสารประกอบ ตัวอย่างเช่น แมกนีเซียมแทนที่ทองแดงจากสารละลายคอปเปอร์(II) ซัลเฟต: Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu