Serie de reactividad de los metales – metal en disolución
Ciencias naturalesReacciones químicasEdades 14–15Laboratorio virtual
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Elige un metal de la serie de reactividad (serie de actividad) — K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au — y una disolución: HCl o H₂SO₄ diluidos, las sales CuSO₄, AgNO₃, FeSO₄, ZnSO₄, o agua. Echa el metal en el tubo de ensayo y observa si se desprenden burbujas de H₂, si se deposita una capa de metal nuevo sobre la lámina, si cambia el color de la disolución o si no hay reacción, tal como predice la posición de cada metal en la serie. La ecuación química ajustada y la explicación se actualizan continuamente mientras experimentas.
Lección: Serie de reactividad de los metales; Propiedades generales de los metales
Qué muestra
La serie de reactividad ordena los metales según la facilidad con que forman iones positivos: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au. Un metal por encima del hidrógeno desplaza el hidrógeno de los ácidos diluidos, y un metal desplaza a cualquier metal menos reactivo de la disolución de su sal, como en Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Los metales por debajo del hidrógeno no reaccionan con HCl ni H₂SO₄ diluidos. K, Na y Ca reaccionan con el agua a temperatura ambiente, por eso en disoluciones salinas reaccionan primero con el agua y forman un precipitado de hidróxido en vez de desplazar el metal.
Cómo usarla
Pide a los estudiantes que predigan el resultado antes de cada prueba. Toca un metal en la fila de la serie y una casilla de disolución, pulsa Echar metal y compara las observaciones y la ecuación ajustada con la predicción. Recorre pares como Zn en HCl, Cu en HCl, Cu en AgNO₃ y Fe en CuSO₄, y después prueba Na en CuSO₄. Aumenta la Concentración de la disolución para ver burbujear más rápido y pulsa Restablecer para repetir una prueba.
Parámetros que puedes cambiar
- Metal Potasio (K), Sodio (Na), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Aluminio (Al), Zinc (Zn), Hierro (Fe), Plomo (Pb), Cobre (Cu), Plata (Ag), Oro (Au)
- Disolución Ácido clorhídrico HCl, Ácido sulfúrico diluido H₂SO₄, Sulfato de cobre(II) CuSO₄, Nitrato de plata AgNO₃, Sulfato de hierro(II) FeSO₄, Sulfato de zinc ZnSO₄, Agua (H₂O)
- Concentración de la disolución 0,1–2 mol/L
- Mostrar serie de reactividad
Preguntas para explorar
- ¿Por qué el cobre no reacciona con HCl diluido pero sí desplaza la plata de la disolución de AgNO₃?
- ¿Qué se observa al poner zinc en disolución de FeSO₄, y al poner hierro en disolución de ZnSO₄?
- ¿Por qué el sodio en disolución de CuSO₄ forma un precipitado en lugar de una capa de cobre?
Preguntas frecuentes
¿Cómo se predice una reacción de desplazamiento de metales?
Un metal desplaza a otro de la disolución de su sal solo si está por encima en la serie de reactividad. El zinc está por encima del cobre, así que ocurre Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu y el cobre recubre el zinc, mientras que el cobre en ZnSO₄ no reacciona. K, Na y Ca son excepciones, porque reaccionan antes con el agua.
¿Qué metales reaccionan con ácidos diluidos?
Los metales por encima del hidrógeno en la serie de reactividad reaccionan con HCl o H₂SO₄ diluidos y dan una sal e hidrógeno gaseoso, como en Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂. El cobre, la plata y el oro están por debajo del hidrógeno y no reaccionan. Cuanto más arriba está el metal, más intensa es la reacción, y un ácido más concentrado acelera el burbujeo.
¿Por qué cambia de color la disolución azul de sulfato de cobre al añadir hierro?
La disolución azul de sulfato de cobre cambia de color porque el hierro desplaza al cobre, y los iones Cu²⁺, azules, son sustituidos por iones Fe²⁺, de color verde pálido. El hierro pierde electrones y los iones de cobre los ganan: Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu. Al mismo tiempo se deposita cobre rojo sobre el hierro y el azul se atenúa.
