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La dissoluzione dei metalli è una proprietà chimica che ha luogo quando l'acqua o gli acidi forti reagiscono con oggetti metallici. Le forze chimiche estraggono gli atomi di metallo dall'oggetto, provocandone la rottura e lasciando gli atomi fluttuare liberamente nella soluzione. La solubilità dipende dagli acidi e dai metalli coinvolti. Il piombo e il ferro reagiscono facilmente, mentre il platino e l'oro sono molto più difficili da dissolvere.
Proprietà fisiche contro proprietà chimiche
La massa, la densità e la dimensione di un oggetto sono tutte proprietà fisiche, in quanto definiscono lo stato fisico e il comportamento dell'oggetto. Altre proprietà fisiche, in particolare per i metalli, includono duttilità, durezza e colore. Al contrario, le proprietà chimiche descrivono come una sostanza reagisce chimicamente con altre sostanze e includono l'elettronegatività, il pH e lo stato di ionizzazione. Molte proprietà chimiche sono correlate agli elettroni negli atomi di una sostanza, poiché gli scambi di elettroni tra atomi e molecole sono cause fondamentali delle reazioni chimiche. La capacità di dissolvere i metalli è una proprietà chimica perché coinvolge gli scambi di elettroni tra il metallo e l'acido, ma ha poco a che fare con la massa, la durezza o il colore.
Perché i metalli si dissolvono
I metalli possiedono una proprietà chimica chiamata "attività" a causa della loro capacità di perdere elettroni ad altri atomi. Una serie di attività classifica i metalli in base alla loro reattività, con sodio e litio molto alti e l'oro ha un basso livello. In acqua o acidi, i metalli si scambiano con l'idrogeno. L'idrogeno fuoriesce come un gas e gli atomi di metallo, non più attaccati all'oggetto da cui provengono, si dissolvono in soluzione.
acidi
Gli acidi forti sono una combinazione di idrogeno e un elemento o composto chiamato base coniugata. Ad esempio, l'acido cloridrico abbina idrogeno e cloro come HCl. Quando l'acido si dissolve in acqua, l'idrogeno si separa dalla base e la soluzione diventa un potente solvente. L'acido cloridrico dissolve facilmente i metalli meno attivi, come zinco e magnesio. Scioglie il ferro più resistente, il rame e i metalli correlati meno facilmente o per niente. Altre sostanze chimiche, come l'acido nitrico, dissolveranno alcuni metalli mentre l'acido cloridrico non lo farà.
acqua
I metalli più attivi, che includono sodio e potassio, si dissolvono istantaneamente e in modo drammatico in acque chiare - non è necessario alcun acido più forte. I metalli reagiscono violentemente con l'acqua, rilasciando e infiammando idrogeno gassoso e provocando un'esplosione. A causa della forte reattività di questi metalli con l'acqua, è pericoloso lasciarli esposti anche all'umidità nell'aria umida. Di solito sono conservati in olio minerale, con il quale non reagiscono.
Metalli nobili
Una classe di elementi chiamati metalli nobili o preziosi si dissolve solo con difficoltà. Il platino, l'iridio, l'oro e l'osmio, in particolare, resistono all'attacco di acidi cloridrico e nitrico forti. Tuttavia, combinandoli accuratamente, si ottiene un potente solvente noto come aqua regia, che dissolve l'oro. Il platino e alcuni altri metalli sono particolarmente resistenti agli acidi, ma aqua regia calda li dissolve, sebbene lentamente.