Ämnens reaktivitet med syrgas

Visste du att luften innehåller en gas som är mycket reaktiv? Det är en gas som kan få vissa metaller att lösa upp sig, och falla sönder, om det går tillräckligt lång tid. Den här gasen kan också reagera våldsamt med många material om de värms upp, och förstöra dem fullständigt. Och den finns inte bara i små mängder: den utgör mer än 20 procent av atmosfären. Den här reaktiva gasen - är syrgas.

Här är en bit av metallen magnesium. Om du slipar den med sandpapper, får den en blank, skinande yta. Men det räcker att lämna den i luften i ett par dagar för att den ska förlora sin glans. Ett oxidlager har bildats på metallens yta. Om du vill få reaktionen att gå snabbare, tänd eld på magnesiumet.

Nu blir hela magnesiumbiten ett vitt pulver: magnesiumoxid. Några metaller är så reaktiva, att de behöver skyddas från syret i luften. Ett exempel är den här metallen, natrium. Den förvaras ofta i burkar fyllda med fotogen. Det räcker med ett par minuter i luften för att natrium ska få ett oxidlager.

Andra metaller reagerar mycket långsammare med syrgas. Ett sådant exempel är koppar. Vid rumstemperatur håller sig en kopparyta blank och skinande i åratal… ...men till slut kommer den få ett lager av matt, brun kopparoxid. Och om du vill elda koppar… Så kommer det inte börja brinna i luft, med bara 20 procent syrgas. Du behöver ha kopparen i ren syrgas.

För vissa metaller gör ett oxidlager att de blir starkare och mer motståndskraftiga. Aluminium, till exempel. Aluminium används till många saker, från läskburkar till flygplan, och som byggnadsmaterial. Rent aluminium är nästan lika reaktivt med syrgas som magnesium är, men så fort ett oxidlager bildats… ... avstannar reaktionen.

Det här tunna lagret av aluminiumoxid, bara några atomer djupt… ...är tillräckligt för att skydda resten av aluminiummetallen. Syrgasen kan inte ta sig igenom oxidlagret. Andra metaller - som järn - försvagas av att reagera med syrgas. Järn bildar rost, och till skillnad från aluminium som skyddades av sitt oxidlager… ...är rostlagret som bildas på järn poröst. Syrgas kan tränga djupare och djupare in i järnföremålet.

Syrgas är en väldigt reaktiv gas. Nästan alla grundämnen, och många föreningar, kan reagera med syrgas och bilda oxider. Icke-metaller och föreningar av icke-metaller brukar bilda oxider genom att brinna. Vissa metaller kan också brinna, eller så kan de bilda oxider bara genom att befinna sig i luft. Reaktiviteten kan skilja sig mycket åt mellan olika metaller: Natrium reagerar väldigt snabbt med syrgas.

Magnesium reagerar långsammare. Aluminium reagerar med syrgas, men reaktionen sker bara på ytan. Oxidlagret skyddar resten av metallen. Järn reagerar långsammare än aluminium, men reaktionen går djupare och djupare tills hela föremålet är förstört. Koppar och silver tar månader eller år på sig innan det syns att de reagerat.

Guld är en av de få metaller som aldrig bildar någon oxid.