Szlachetność metali

Oj! Stara skrzynia skarbów! ... z miedzianymi, srebrnymi i złotymi monetami! Kiedy skrzynia była nowa, miała żelazną kłódkę, ale po kilkuset latach pod wodą z kłódki została tylko kupka rdzy. Żelazo weszło w reakcję z wodą. Jaki miało to wpływ na pozostałe metale?

Miedziane monety także weszły w reakcję. Gdy były nowe, całe lśniły, a teraz są pokryte grubą warstwą nalotu. Nawet nie wyglądają już jak metal. Srebrne monety stały się szare i matowe, ale nadal widać, że są srebrne. Za to złote monety błyszczą i wyglądają prawie jak nowe.

Nie weszły w żadną reakcję. To dlatego, że złoto trudno wchodzi w reakcje chemiczne z innymi substancjami: to bardzo szlachetny metal. Mniej szlachetne metale łatwiej wchodzą w reakcje, tworząc związki chemiczne. Tak jak żelazo, na którym powstaje rdza. Gdy metal wchodzi w reakcję z inną substancją, coś się dzieje z jego atomami.

Tracą część swoich elektronów i stają się jonami metalu. Im bardziej szlachetny jest metal, tym lepiej jego atomy radzą sobie z utrzymaniem swoich elektronów. Spośród wszystkich atomów atomy złota najbardziej kurczowo trzymają przy sobie swoje elektrony. Dlatego złoto nie wchodzi w reakcje z niemal żadną inną substancją. Atomy mniej szlachetnych metali łatwiej wchodzą w reakcje, bo gorzej radzą sobie z utrzymaniem przy sobie elektronów.

Tym sposobem można porównywać metale, żeby sprawdzić, który z nich jest bardziej szlachetny. Na początek weźmy ten kawałek cyny i roztwór zawierający jony miedzi. To dzięki jonom miedzi ciecz jest niebieska. Cyna metaliczna składa się z atomów cyny, które nadal kurczowo trzymają się wszystkich swoich elektronów. Jonom miedzi brakuje dwóch elektronów, dlatego są naładowane dodatnio.

Teraz włożymy kawałek cyny w roztwór z jonami miedzi i zacznie się walka. Jony miedzi chcą odebrać cynie elektrony, ale atomy cyny chcą je zatrzymać. Te dwa metale walczą o elektrony. Jony miedzi są silniejsze, więc miedź jest bardziej szlachetna od cyny. Gdy jony miedzi przyjmują elektrony, stają się atomami miedzi.

Na powierzchni cyny zaczyna tworzyć się ciemna warstwa miedzi metalicznej. Jednocześnie roztwór traci swoją niebieską barwę. Atomy cyny oddające elektrony stają się jonami cyny, które przenoszą się do roztworu. Po pewnym czasie cyna metaliczna całkiem zniknie i zostanie nam bezbarwny roztwór, zawierający jony cyny i brązowe cząsteczki na dnie zlewki: miedź metaliczna. Na początku procesu mieliśmy cynę metaliczną i roztwór, zawierający jony miedzi.

Po reakcji mamy miedź metaliczną i roztwór zawierający jony cyny. Walkę o elektrony wygrał bardziej szlachetny metal, czyli miedź, który w nagrodę ma postać atomową. Jeśli zrobimy tak samo ze srebrem, czyli zanurzymy je w roztworze z jonami miedzi, nic się nie stanie. Jony miedzi nie mają tyle siły, żeby odciągnąć elektrony od atomów srebra. Gdy bardziej szlachetny metal - srebro - ma na początku postać atomową, elektrony pozostają na swoim miejscu.

Bardziej szlachetny metal zachowuje postać atomową. Miedź jest więc metalem mniej szlachetnym w porównaniu do srebra, ale bardziej szlachetnym w porównaniu do cyny. Szlachetność metali to miara ich zdolności opierania się reakcjom. Jednym ze sposobów porównywania szlachetności metali jest umożliwienie spotkania atomów jednego metalu z jonami innego metalu. Wtedy zacznie się walka o elektrony, rozstrzygająca, który z metali będzie w postaci atomowej.

Wygra ten, który jest szlachetniejszy.