एक धातु के साथ एक एसिड की रासायनिक प्रतिक्रिया यौगिकों के इन वर्गों के लिए विशिष्ट है। अपने पाठ्यक्रम में, हाइड्रोजन प्रोटॉन को बहाल किया जाता है और, एसिड आयन के साथ संयोजन में, धातु के धनायन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यह नमक बनाने वाली प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है, हालांकि कई प्रकार के इंटरैक्शन हैं जो इस सिद्धांत का पालन नहीं करते हैं। वे रेडॉक्स के रूप में आगे बढ़ते हैं और हाइड्रोजन विकास के साथ नहीं होते हैं।
धातुओं के साथ अम्लों की अभिक्रिया के सिद्धांत
एक धातु के साथ अकार्बनिक अम्ल की सभी प्रतिक्रियाओं से लवण का निर्माण होता है। एकमात्र अपवाद, शायद, एक्वा रेजिया, हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के मिश्रण के साथ महान धातु की प्रतिक्रिया है। धातुओं के साथ अम्लों की किसी भी अन्य बातचीत से नमक का निर्माण होता है। यदि एसिड न तो केंद्रित सल्फ्यूरिक और न ही नाइट्रिक है, तो आणविक हाइड्रोजन एक उत्पाद के रूप में विभाजित हो जाता है।
लेकिन जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड प्रतिक्रिया करता है, तो धातुओं के साथ बातचीत एक रेडॉक्स प्रक्रिया के सिद्धांत के अनुसार आगे बढ़ती है। इसलिए, दो प्रकार के इंटरैक्शन प्रयोगात्मक रूप से प्रतिष्ठित थे, विशिष्टधातु और मजबूत अकार्बनिक एसिड:
- धातुओं की तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया;
- सांद्र एसिड के साथ बातचीत।
पहले प्रकार की अभिक्रिया किसी भी अम्ल के साथ आगे बढ़ती है। एकमात्र अपवाद केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड और किसी भी एकाग्रता के नाइट्रिक एसिड हैं। वे दूसरे प्रकार के अनुसार प्रतिक्रिया करते हैं और लवण और सल्फर और नाइट्रोजन की कमी के उत्पादों के निर्माण की ओर ले जाते हैं।
अम्लों की धातुओं के साथ विशिष्ट अभिक्रिया
मानक इलेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाईं ओर स्थित धातुएं तनु सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड के अपवाद के साथ विभिन्न सांद्रता के अन्य एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके नमक बनाती हैं और आणविक हाइड्रोजन छोड़ती हैं। इलेक्ट्रोनगेटिविटी श्रृंखला में हाइड्रोजन के दाईं ओर स्थित धातु उपरोक्त एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकते हैं और केवल नाइट्रिक एसिड के साथ बातचीत कर सकते हैं, इसकी एकाग्रता की परवाह किए बिना, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड और एक्वा रेजिया के साथ। यह धातुओं के साथ अम्लों की विशिष्ट अंतःक्रिया है।
सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल वाली धातुओं की अभिक्रिया
जब घोल में सल्फ्यूरिक एसिड की मात्रा 68% से अधिक होती है, तो इसे सांद्रित माना जाता है और हाइड्रोजन के बाईं ओर और दाईं ओर धातुओं के साथ परस्पर क्रिया करता है। विभिन्न गतिविधि की धातुओं के साथ प्रतिक्रिया का सिद्धांत नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है। यहाँ, सल्फेट आयन में ऑक्सीकरण एजेंट सल्फर परमाणु है। यह हाइड्रोजन सल्फाइड, 4-वैलेंट ऑक्साइड या आणविक सल्फर में कम हो जाता है।
तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया
पतलानाइट्रिक एसिड हाइड्रोजन के बाईं ओर और दाईं ओर स्थित धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है। सक्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रिया के दौरान, अमोनिया बनता है, जो तुरंत घुल जाता है और नाइट्रेट आयन के साथ बातचीत करता है, जिससे एक और नमक बनता है। मध्यम गतिविधि की धातुओं के साथ, एसिड आणविक नाइट्रोजन की रिहाई के साथ प्रतिक्रिया करता है। निष्क्रिय होने पर, प्रतिक्रिया डाइनाइट्रिक ऑक्साइड की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है। अक्सर, एक प्रतिक्रिया में कई सल्फर कमी उत्पाद बनते हैं। प्रतिक्रियाओं के उदाहरण नीचे दिए गए चित्रमय अनुप्रयोग में सुझाए गए हैं।
सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया
ऐसे में नाइट्रोजन आक्सीकारक का भी काम करता है। नमक के बनने और नाइट्रिक ऑक्साइड की रिहाई के साथ सभी प्रतिक्रियाएं समाप्त होती हैं। चित्रमय अनुप्रयोग में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम की योजनाएँ प्रस्तावित हैं। इसी समय, कम सक्रिय तत्वों के साथ एक्वा रेजिया की प्रतिक्रिया विशेष ध्यान देने योग्य है। धातुओं के साथ अम्लों की ऐसी पारस्परिक क्रिया विशिष्ट नहीं है।
धातुओं की प्रतिक्रियाशीलता
धातुएं अम्लों के साथ शीघ्रता से अभिक्रिया करती हैं, हालांकि कुछ अक्रिय पदार्थ होते हैं। ये महान धातुएं और तत्व हैं जिनमें उच्च मानक विद्युत रासायनिक क्षमता होती है। इस सूचक के आधार पर कई धातुओं का निर्माण किया जाता है। इसे विद्युत ऋणात्मकता श्रेणी कहते हैं। यदि धातु उसमें हाइड्रोजन के बाईं ओर स्थित हो, तो यह तनु अम्ल के साथ अभिक्रिया करने में सक्षम होती है।
केवल एक अपवाद है: लोहा औरएल्यूमीनियम उनकी सतह पर 3-वैलेंट ऑक्साइड के गठन के कारण बिना गर्म किए एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकता है। यदि मिश्रण को गर्म किया जाता है, तो शुरू में धातु की ऑक्साइड फिल्म प्रतिक्रिया में प्रवेश करती है, और फिर यह एसिड में ही घुल जाती है। गतिविधि की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में हाइड्रोजन के दाईं ओर स्थित धातुएं अकार्बनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकती हैं, जिसमें तनु सल्फ्यूरिक एसिड भी शामिल है। नियम के दो अपवाद हैं: ये धातुएं केंद्रित और तनु नाइट्रिक एसिड और एक्वा रेजिया में घुल जाती हैं। बाद में केवल रोडियम, रूथेनियम, इरिडियम और ऑस्मियम को भंग नहीं किया जा सकता है।
