Série de reatividade dos metais – metal mergulhado em solução
CiênciasReações químicasIdades 14–15Laboratório virtual
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Escolha um metal da série de reatividade (fila de reatividade) — K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au — e uma solução: HCl ou H₂SO₄ diluídos, os sais CuSO₄, AgNO₃, FeSO₄, ZnSO₄, ou apenas água. Coloque o metal no tubo de ensaio e observe bolhas de H₂, uma camada de metal novo cobrindo a lâmina, uma mudança de cor da solução ou nenhuma reação — exatamente como prevê a posição de cada metal na série. A equação química balanceada e a explicação são atualizadas continuamente durante o experimento.
Aula: Série de reatividade dos metais; propriedades gerais dos metais
O que mostra
A série de reatividade ordena os metais pela facilidade com que formam íons positivos: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au. Um metal acima do hidrogênio desloca o hidrogênio dos ácidos diluídos, e um metal desloca qualquer metal menos reativo da solução do seu sal, como em Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Metais abaixo do hidrogênio não reagem com HCl ou H₂SO₄ diluídos. K, Na e Ca reagem com a água à temperatura ambiente, então em soluções salinas reagem primeiro com a água e forma-se um precipitado de hidróxido em vez de um metal deslocado.
Como usar
Peça aos estudantes que prevejam o resultado antes de cada teste. Toque num metal na faixa da série e num bloco de solução, clique em Colocar metal e compare as observações e a equação balanceada com a previsão. Percorra pares como Zn em HCl, Cu em HCl, Cu em AgNO₃ e Fe em CuSO₄ e depois teste Na em CuSO₄. Aumente a Concentração da solução para ver a efervescência acelerar e clique em Reiniciar para repetir um teste.
Parâmetros que você pode mudar
- Metal Potássio (K), Sódio (Na), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg), Alumínio (Al), Zinco (Zn), Ferro (Fe), Chumbo (Pb), Cobre (Cu), Prata (Ag), Ouro (Au)
- Solução Ácido clorídrico HCl, Ácido sulfúrico diluído H₂SO₄, Sulfato de cobre(II) CuSO₄, Nitrato de prata AgNO₃, Sulfato de ferro(II) FeSO₄, Sulfato de zinco ZnSO₄, Água (H₂O)
- Concentração da solução 0,1–2 mol/L
- Mostrar série de reatividade
Perguntas para explorar
- Por que o cobre não reage com HCl diluído, mas desloca a prata da solução de AgNO₃?
- O que se observa ao colocar zinco em solução de FeSO₄, e ao colocar ferro em solução de ZnSO₄?
- Por que o sódio em solução de CuSO₄ forma um precipitado em vez de uma camada de cobre?
Perguntas frequentes
Como prever uma reação de deslocamento entre metais?
Um metal desloca outro da solução de seu sal somente se estiver acima dele na série de reatividade. O zinco está acima do cobre, então ocorre Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu e o cobre recobre o zinco, enquanto o cobre em solução de ZnSO₄ não reage. K, Na e Ca são exceções, pois reagem primeiro com a água.
Quais metais reagem com ácidos diluídos?
Os metais acima do hidrogênio na série de reatividade reagem com HCl ou H₂SO₄ diluídos e formam um sal e gás hidrogênio, como em Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂. Cobre, prata e ouro ficam abaixo do hidrogênio e não reagem. Quanto mais acima estiver o metal, mais intensa é a reação, e um ácido mais concentrado também acelera o borbulhamento.
Por que a solução azul de sulfato de cobre muda de cor quando se adiciona ferro?
A solução azul de sulfato de cobre muda de cor porque o ferro desloca o cobre, e os íons Cu²⁺, azuis, são substituídos por íons Fe²⁺, verde-claros. Os átomos de ferro perdem elétrons e os íons de cobre os ganham: Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu. Ao mesmo tempo, cobre vermelho se deposita sobre o ferro e o azul vai desaparecendo.
