Reakcje pierwiastków z tlenem

Czy wiecie, że w skład powietrza wchodzi gaz, który jest wysoce reaktywny? To gaz, który powoduje, że niektóre metalowe przedmioty rozpuszczają się... i po pewnym czasie rozpadają się. Gaz ten może również gwałtowanie reagować z wieloma substancjami, jeśli zostaną one podgrzane i zupełnie je zniszczyć. I wcale nie występuje w małych ilościach - stanowi ponad 20 procent składu atmosfery.

Ten reaktywny gaz to tlen. Oto metal zwany magnezem. Jeśli będziemy szorować go papierem ściernym, to nabierze metalicznego blasku. Ale wystarczy przez kilka dni pozwolić powietrzu działać na niego, aby stracił swój metaliczny blask. Na powierzchni metalu tworzy się warstwa tlenku.

Jeśli chcielibyśmy przyśpieszyć tą reakcję, musielibyśmy podpalić magnez. Teraz cały kawałek magnezu szybko zamienia się w biały proszek: tlenek magnezu. Niektóre metale są tak wysoce reaktywne, że trzeba je chronić przed działaniem tlenu znajdującego się w powietrzu. Jednym z nich jest metal sód. Zazwyczaj trzyma się go w słoikach wypełnionych naftą.

Kilka minut w powietrzu wystarcza, aby sód pokrył się warstwą tlenku. Inne metale reagują z tlenem dużo wolniej. Jednym z nich jest miedź. W temperaturze pokojowej powierzchnia miedzi jest jasno czerwona i błyszcząca przez wiele lat... ...ale w końcu zostanie pokryta warstwą matowego, brązowego tlenku miedzi. A jeśli chcielibyśmy spalić miedź...

Miedź nie zapali się, jeśli będzie znajdować się w powietrzu, które składa się tylko w 20% z tlenu. Musimy umieścić miedź w czystym tlenie. Niektóre metale stają się trwalsze i mniej reaktywne dzięki warstwie tlenku. Tak jest np. z aluminium.

Używamy aluminium do wielu rzeczy, począwszy od puszek po samoloty a także jako materiał budowlany. Czyste aluminium reaguje z tlenem prawie tak łatwo, jak magnez, ale kiedy tylko powstaje na nim warstwa tlenku, ... reakcja nie przebiega dalej. Ta cienka warstwa tlenku aluminium, składająca się z zaledwie kilku atomów ... jest w stanie zabezpieczyć resztę aluminium znajdującą się pod nią.

Tlen nie może przeniknąć zewnętrznej warstwy. Inne metale, takie jak żelazo stają się mniej wytrzymałe, gdy reagują z tlenem. Reagując z tlenem żelazo tworzy rdzę i w przeciwieństwie do aluminium, które chronione jest przez warstwę tlenku... ...rdza która powstała na żelazie jest porowata. Tlen może przenikać żelazne przedmioty coraz głębiej i głębiej. Tlen jest wysoce reaktywnym gazem.

Reagują z nim prawie wszystkie pierwiastki i wiele związków, tworząc tlenki. Niemetale i ich związki zazwyczaj tworzą tlenki w wyniku spalania. Niektóre metale także ulegają spalaniu lub mogą utworzyć tlenki jedynie przez wystawienie ich na działanie powietrza w temperaturze pokojowej. Reaktywność metali może być różnorodna: Sód reaguje z tlenem bardzo szybko. Magnez trochę wolniej.

Aluminium reaguje z tlenem, ale ma to wpływ tylko na powierzchnię aluminium. Warstwa tlenku ochrania resztę metalu. Żelazo reaguje dużo wolniej niż aluminium, ale reakcja sięga głębszych warstw, aż do momentu, gdy zniszczeniu ulega cały przedmiot. Miedzi i srebru trzeba miesięcy lub nawet lat, aby ich reakcja z tlenem mogła być widoczna. Złoto jest jednym z niewielu metali, które nigdy nie tworzy tlenków.