07 متسلسلة النشاط الكيميائي
التعريف:
- هي ترتيب العناصر الفلزية ترتيبًا تنازليًا حسب درجة نشاطها الكيميائي (من الأنشط إلى الأقل نشاطًا).
- ويدخل الهيدروجين في الترتيب كنقطة مرجعية مهمة:
البوتاسيوم (K) ← الصوديوم (Na) ← الليثيوم (Li) ← الباريوم (Ba) ← الكالسيوم (Ca) ← الماغنسيوم (Mg) ← الألومنيوم (Al) ← الخارصين (Zn) ← الحديد (Fe) ← القصدير (Sn) ← الرصاص (Pb) ← الهيدروجين (H) ← النحاس (Cu) ← الزئبق (Hg) ← الفضة (Ag) ← البلاتين (Pt) ← الذهب (Au)
كيف نقرأ المتسلسلة؟
- الفلزات التي تسبق الهيدروجين تحلّ محله في الأحماض المخففة، فيتصاعد الهيدروجين.
- الفلزات التي تلي الهيدروجين (النحاس والزئبق والفضة والبلاتين والذهب) لا تتفاعل مع الأحماض المخففة ولا مع الماء؛ لأنها لا تستطيع أن تحلّ محل الهيدروجين. ولذلك تُصنع منها الحلي والعملات والأسلاك لأنها لا تتآكل بسهولة.
- كلما ارتفع الفلز في المتسلسلة كان أنشط، وكان أكثر استعدادًا لفقد إلكتروناته.
✍️ أمثلة محلولة
- مثال محلول (2): استخدام المتسلسلة في التنبؤ. وُضعت قطع صغيرة من النحاس والخارصين والفضة والحديد، كل على حدة، في حمض هيدروكلوريك مخفف.
- في أي حالات يتصاعد غاز الهيدروجين؟
الحل:
- نبحث عن موقع كل فلز بالنسبة للهيدروجين: الخارصين والحديد يسبقانه فيتصاعد الغاز معهما (مع الخارصين أسرع من الحديد).
- أما النحاس والفضة فيلحقانه فلا يتفاعلان ولا يتصاعد غاز.
- الإجابة: الخارصين والحديد فقط.
حالة خاصة: الألومنيوم.
- مع أن الألومنيوم يسبق الهيدروجين في المتسلسلة، إلا أنه لا يتفاعل فورًا مع حمض الهيدروكلوريك المخفف.
- السبب: يغطي سطحه دائمًا طبقة رقيقة متماسكة من أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) تعمل كعازل يمنع وصول الحمض إلى الفلز.
- وبعد وقت قصير تتآكل هذه الطبقة، فيبدأ الفوران وتصاعد الهيدروجين.
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl₃(aq) + 3H₂(g)↑