ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΠΛΗΣ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Σειρές δραστικότητας στοιχείων


Οι σειρές δραστικότητας των στοιχείων αποτελούν έναν πρακτικό τρόπο, για να διαπιστώσουμε αν μπορεί να γίνει μία αντίδραση απλής αντικατάστασης. Στη βιβλιογραφία δίνονται δύο βασικές σειρές δραστικότητας: μία για τα μέταλλα, όπου συμπεριλαμβάνεται και το υδρογόνο ως ηλεκτροθετικό στοιχείο, και μία για τα αμέταλλα.

Σειρά δραστικότητας των μετάλλων

Στη σειρά αυτή, επειδή τα μέταλλα και το υδρογόνο δρουν ως αναγωγικά, τα στοιχεία κατατάσσονται με βάση τη σχετική ισχύ τους ως αναγωγικά. Στη σειρά, που δίνεται παραπλεύρως, η σχετική αναγωγική ισχύς των στοιχείων ελαττώνεται από πάνω προς τα κάτω. Κατά συνέπεια:

  1. Κάθε μέταλλο μπορεί να αντικαταστήσει στις ενώσεις τους μόνον όσα στοιχεία βρίσκονται κάτω από αυτό.
  2. Όλα τα μέταλλα (εκτός από το Pb) πριν το υδρογόνο αντικαθιστούν το υδρογόνο στα οξέα (με εξαίρεση το HNO3 και το πυκνό Η2SO4).
  3. Τα πιο ηλεκτροθετικά μέταλλα (Li, K, Ba, Sr, Ca, Na) αντικαθιστούν το υδρογόνο στο νερό σχηματίζοντας τα αντίστοιχα υδροξείδια.
    Ορισμένα λιγότερο ηλεκτροθετικά μέταλλα (Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd) αντιδρούν μόνο με υδρατμούς σε υψηλή θερμοκρασία σχηματίζοντας τα αντίστοιχα οξείδια.
    Τα υπόλοιπα μέταλλα δεν αντιδρούν ούτε με το νερό ούτε με υδρατμούς σε υψηλή θερμοκρασία.

Σειρά δραστικότητας των αμετάλλων

Στη σειρά αυτή, επειδή τα περισσότερα αμέταλλα (σε αντίθεση με τα μέταλλα και το Η2) δρουν οξειδωτικά, τα στοιχεία κατατάσσονται με βάση τη σχετική ισχύ τους ως οξειδωτικά:

Στην παραπάνω σειρά η οξειδωτική ισχύς των αμετάλλων ελαττώνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Επομένως, κάθε αμέταλλο μπορεί να αντικαταστήσει (να οξειδώσει), στις διάφορες ενώσεις τους, όσα στοιχεία βρίσκονται δεξιότερα από αυτό. Για παράδειγμα, το βρώμιο μπορεί να αντικαταστήσει το ιώδιο σε ενώσεις του, το αντίθετο όμως δε γίνεται, π.χ.:

Br2(l) + 2KI(aq)    2KBr(aq) + I2(s)              Ι2(s) + 2ΝαBr(aq)     
       

Παρατήρηση: Δύο τεχνάσματα, που μπορούν να διευκολύνουν την απομνημόνευση των παραπάνω σειρών δραστικότητας, όταν βέβαια και εφόσον αυτό κρίνεται απαραίτητο, είναι τα εξής:    

- για τη σειρά δραστικότητας των μετάλλων η φράση:
 

- και για τη σειρά των αμετάλλων η λέξη (λίγο ανορθόγραφα γραμμένη δυστυχώς):
                                                            
  ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ, ΘΕΩΡΙΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
ΔιχηΝΕΤ 2007